一種接納控制方法和系統的製作方法

2023-05-19 21:29:16

專利名稱：一種接納控制方法和系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及移動通信領域，特別是指一種接納控制方法和系統。
背景技術：
第三代合作夥伴計劃(3rdGeneration Partnership Pro ject, 3GPP)定義的演進的分組系統(Evolved Packet System, EPS)由演進的通用移動通信系統陸地無線接入網(Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network, E-UTRAN)
(Mobility Management Entity, MME)、服務網關(Serving Gateway, S-GW)、分組數據網絡網關(Packet Data Network Gateway，P-GW)、歸屬用戶伺服器(Home Subscriber Server, HSS)、3GPP 的認證授權計費(Authentication、Authorization and Accounting, AAA)月艮務器，策略和計費規則功能(Policy and Charging Rules Function, PCRF)實體及其他支撐節點組成。其中，MME負責移動性管理、非接入層信令的處理和用戶移動管理上下文的管理等控制面的相關工作；S-GW是與E-UTRAN相連的接入網關設備，在E-UTRAN和P-GW之間轉發數據，並且負責對尋呼等待數據進行緩存；P-GW則是EPS與分組數據網絡(Packet Data Network, PDN)的邊界網關，負責PDN的接入及在EPS與PDN間轉發數據等功能，S-Gff和 P-GW都屬於核心網網關；HSS主要用於存儲用戶的籤約相關信息；AAA主要用於負責接入過程鐘的認證；PCRF是策略和計費規則功能實體，通過Rx接口從運營商網絡協議anternet Protocol, IP)業務網絡中獲取業務相關信息，通過to/Gxx接口與承載網絡設備相連，負責發起IP承載的建立，保證業務數據的服務質量(Quality of Service，QoS)，並實施計費控制。上述定義的EPS系統中，用戶可以通過E-UTRAN方式接入到演進分組核心 (Evolved Packet Core, EPC)網絡。此外3GPP還定義了用戶可以通過(演進)家庭基站 (Home (evolved)Node-B，H(e)NB)接入 EPC 網絡。H(e)NB 網絡由 H(e)NB、(演進)家庭基站網關(H(e)NB Gateway, H(e)NB-GW)、(演進)安全網關((evolved) Security Gateway, %GW)、(演進)家庭基站管理系統(Home (evolved) Management System, H (e) MS)以及其他支撐節點組成。其中，H(e)NB是近用戶端網絡設備，通常部署在家庭或者企業內部，用戶設備和H (e) NB建立空口連接，並通過H (e) NB網絡接入到EPC網絡；S (e) Gff位於核心網絡的邊界，用於和H(e)NB之間建立IP安全(IP Security, IPSec)隧道，負責用戶設備和PDN網絡之間的數據交互安全性；H(e)NB-GW是H(e)NB和EPC網絡之間的網關，可以和kGW合設， 如果是HNB-GW，則網絡必須部署，如果是H(e)NB-GW，則網絡根據需要選擇部署；H(e)MS是根據運營商策略用於管理和維護H(e)NB的管理伺服器。當用戶選擇通過H(e)NB方式接入 EPC之前H(e)NB網絡必須完成初始化，即H(e)NB和&GW之間必須通過網絡認證，建立IP 安全隧道。H(e)NB網絡的部分網絡設備(例如H(e)NB)部署於近用戶端；另一部分設備 (例如kGW、H(e)NB-Gff)部署於EPC網絡邊緣。H(e)NB網絡初始化，H(e)NB和kGW之間
4建立連接的時候通常藉助於固定網絡，如圖1所示，H(e)NB通過家庭網關(Residential Gateway, RG)、接入點(Access Note, AN 例如DSLAM Digital Subscriber Line Access Multiplexer數字用戶線接入復用設備)、接入寬帶接入伺服器(Broadband Remote Access krver，BRAS)/寬帶網絡網關(Broadband Network Gateway,BNG)和 kGW 之間建立連接， 並最終接入EPC網絡。由於H(e)NB網絡和寬帶論壇(BBF，Broadband Forum)固網之間可能是不可信的，因此H(e) NB和kGW之間必須建立IPSec隧道，使得H(e) NB和kGW之間傳輸的內容無法被BRAS/BNG等固網設備識別，保證數據傳輸的安全性。圖1中寬帶策略控制功能(Boardband Policy Control Function, BPCF)實現對固定網絡資源進行控制。對於如圖1所示的用戶通過H(e)NB、並經過BBF固網接入EPC的FMC(Fixed and Mobile Convergence，固定移動融合)場景，首先H(e)NB上電時，通過BBF固網與S(e)GW 建立隧道連接，然後用戶通過H(e)NB接入網絡成功附著到EPC，建立PDN連接之後，用戶就可以開展PDN業務。由於業務流傳輸需要使用網絡資源，因此網絡設備需要對其根據相關信息實施接納控制。例如當用戶利用IP安全隧道發起業務的時候，BBF固網策略控制實體 BPCF需要結合固網當前可用網絡資源決定是否可以滿足用戶開展的業務對資源的使用需求，如果滿足，可接受用戶開展此業務，如果不滿足，則需要拒絕，或者要求降低該業務對資源的需求。由於網絡可用資源是不斷變化的，因此上述接納控制過程被認為是動態資源接納控制過程，要求網絡必須支持動態資源接納控制機制。然而動態資源接納控制機製作為一項網絡部署的可選特性，運營商可以根據運營需求選擇部署。如果BBF固網中沒有部署 BPCF，那麼就無法支持上述FMC場景下，用戶通過H(e) NB接入開展業務實施動態資源接納控制的需求。

發明內容
有鑑於此，本發明的主要目的在於提供一種接納控制方法和系統，以滿足無動態接納控制機制下，用戶通過家庭基站接入網絡、並開展業務實施接納控制的需求。為了實現上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的一種接納控制方法，該方法包括家庭基站(HNB)向信息存儲實體獲取HNB的籤約服務質量(QoQ信息；所述HNB根據獲取的所述HNB的籤約QoS信息，對用戶開展業務執行接納控制。其中，所述信息存儲實體為寬帶論壇中定義的認證授權計費(BBF AAA)伺服器、 或是第三代合作夥伴計劃(3GPP)中定義的歸屬用戶伺服器(HSS)、或家庭基站管理系統 (HMS)。所述信息存儲實體為BBF AAA伺服器、或HSS時，所述HNB向信息存儲實體獲取 HNB的籤約QoS信息，具體包括3GPP的認證授權計費(3GPP AAA)伺服器接收到鑑權請求後，所述3GPPAAA伺服器向所述BBF AAA伺服器請求所述HNB的籤約QoS信息；或者所述3GPPAAA伺服器向所述 HSS請求所述HNB的籤約QoS信息；在所述鑑權成功後，3GPP AAA伺服器通過安全網關(SeGW)將所述HNB的籤約QoS 信息發送給所述HNB;
所述HNB保存所述HNB的籤約QoS信息。所述信息存儲實體為HMS時，所述HNB向信息存儲實體獲取所述HNB的籤約QoS 信息，具體包括所述HNB向所述HMS發送TR-069會話建立請求；所述HMS向所述HNB返回攜帶所述HNB的籤約QoS信息的TR-069會話建立響應；
所述HNB保存所述HNB的籤約QoS信息。所述信息存儲實體為HMS時，所述HNB向信息存儲實體獲取所述HNB的籤約QoS 信息，具體包括所述HNB和所述HMS建立TR-069會話之後，所述HMS向所述HNB發送設置TR-069 會話相關參數的TR-069參數設置請求；所述TR-069參數設置請求中攜帶所述HNB的籤約 QoS信息；所述HNB保存所述HNB的籤約QoS信息。所述HNB對用戶開展業務執行接納控制之前，該方法還包括所述HNB獲取所述用戶開展業務的業務授權QoS信息。所述HNB獲取所述用戶開展業務的業務授權QoS信息，具體包括分組數據網絡網關(P-GW)將所述用戶開展業務的QoS資源請求轉發給策略和計費規則功能實體(PCRF)；所述PCRF根據所述QoS資源請求，對開展的業務進行QoS授權，並將業務授權QoS 信息通過所述P-GW下發給所述HNB。所述HNB根據獲取的所述HNB的籤約QoS信息，對用戶開展業務執行接納控制，具體為所述HNB判斷所述HNB的籤約QoS信息滿足所述業務授權QoS信息的要求時，接納所述用戶通過所述HNB開展業務。一種接納控制系統，該系統包括信息存儲實體、和HNB ；其中所述信息存儲實體，用於向存儲HNB的籤約QoS信息；所述HNB，用於向所述信息存儲實體獲取所述HNB的籤約QoS信息，並根據所述 HNB的籤約QoS信息，對用戶開展業務執行接納控制。所述信息存儲實體為BBF AAA伺服器、或HSS、或HMS。該系統還包括PCRF，用於對用戶開展的業務進行QoS授權，並將業務授權QoS信息下發給所述HNB。所述HNB，還用於判定所述HNB的籤約QoS信息滿足所述業務授權QoS信息的要求時，接納所述用戶通過所述HNB開展業務。本發明的接納控制方案HNB從信息存儲實體獲取HNB的籤約QoS信息，當用戶通過所述HNB開展業務時，根據所述HNB的籤約QoS信息對用戶開展業務實施接納控制如果 HNB的籤約QoS信息能夠滿足用戶通過所述HNB開展的業務對QoS的要求(業務授權QoS 信息的要求)，則接納所述用戶開展所述業務；否則，拒絕所述用戶開展業務。如此，即使網絡中無動態接納控制機制，則本發明也可以通過HNB對用戶開展業務進行接納控制。


圖1為現有技術中用戶採用H(e)NB通過BBF固網接入EPC網絡的示意圖；圖2為本發明接納控制的方法流程示意圖；圖3為本發明實施例一接納控制的方法流程示意圖；圖4為本發明實施例二接納控制的方法流程示意圖；圖5為本發明實施例三接納控制的方法流程示意圖；圖6為本發明接納控制的系統結構示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施例對本發明的技術方案進一步詳細闡述。本發明接納控制方法的核心思想是家庭基站(HNB)從信息存儲實體獲取HNB的籤約QoS信息，並依據HNB的籤約QoS信息對用戶開展業務實施接納控制。本發明中涉及到的家庭基站網絡的網元既可以是非演進的、也可以是演進的，例如HNB即可以是非演進的HNB，也可以是演進的HNBJP H(e)NB，本發明統稱為HNB ；HMS即可以是非演進的HMS，也可以是演進的HMSJP H(e)MS，本發明統稱為HMS ；HNBGff即可以是非演進的HNBGW，也可以是演進的HNBGWJP H(e)NBGW，但本發明中如果提到HNBGW，則在網絡中作為可選網元，如果提到H(e)NBGW，則在網絡中為必選網元。本發明的方法如圖2所示，包括步驟201，HNB向信息存儲實體獲取HNB的籤約QoS信息。HNB的籤約QoS信息是分配給HNB網絡使用的固定網絡的QoS信息。例如HNB的籤約QoS信息中的帶寬，是為HNB網絡分配的固定網絡帶寬。這種分配可以通過籤約實現， 例如當用戶辦理HNB業務的時候，固網運營商可以從該固網用戶的籤約帶寬中分配一部分帶寬供HNB網絡使用。固網運營商在分配HNB的籤約QoS信息的同時，在固網設備上進行相應的配置，保證HNB網絡所經過的固網設備上為該HNB網絡提供的QoS信息和HNB的籤約QoS信息一致。信息存儲實體用來存儲HNB的籤約QoS信息，可以為BBF AAA伺服器、或HSS、或 HMS。信息存儲實體為BBF AAA伺服器、或HSS時，HNB向信息存儲實體獲取HNB的籤約 QoS信息具體為HNB上電時，安全網關(SeGW)接收到HNB的鑑權請求，並向3GPP AAA伺服器發送鑑權請求，此時，3GPP AAA伺服器向BBF AAA伺服器請求HNB的籤約QoS信息；或者向HSS請求HNB的籤約QoS信息；在鑑權成功後，3GPP AAA伺服器通過kGW將HNB的籤約 QoS信息發送給HNB ；信息存儲實體為HMS時，HNB向信息存儲實體獲取HNB的籤約QoS信息具體為HMS 接收HNB發送的TR-069會話建立請求，向HNB返回攜帶HNB的籤約QoS信息的TR-069會話建立響應；或者，HNB和HMS建立TR-069會話之後，HMS向HNB發送設置TR-069會話相關參數的 TR-069參數設置請求，其中攜帶了 HNB的籤約QoS信息。步驟202，HNB根據獲取的HNB的籤約QoS信息，對用戶開展業務執行接納控制。該步驟的具體實現為當用戶通過該HNB發起開展業務的資源請求時，HNB獲取到針對該業務的業務授權QoS信息，並判斷HNB的籤約QoS信息是否滿足業務授權QoS信息的要求，如果滿足，則接納該用戶通過該HNB開展業務；如果不滿足，則拒絕該用戶通過該HNB 開展業務。所述業務授權QoS信息是指用戶通過該HNB發起業務的資源請求時，PCRF對該業務進行QoS授權，該授權的結果即為業務授權QoS信息，是通過P-GW下發給HNB的。下面通過具體的實施例來說明本發明的技術方案。實施例一該實施例中，HNB的籤約QoS信息存放於HSS，3GPP AAA伺服器在認證鑑權過程中， 向HSS獲取HNB的籤約QoS信息，具體流程如圖3所示，包括步驟301，HNB上電，HNB網絡初始化。步驟302，HNB和kGW之間進行網際網路密鑰交換Qnternet Key Exchange, IKE) 的證書認證過程，該步驟可選。以下步驟303 310為HNB、SeGff和3GPP AAA採用擴展鑑權協議(Extension Authentication Protocol, ΕΑΡ)執行鑑權過程，當然，也可以根據需要採用其他協議的執行鑑權過程、如CHAP、PAP等。步驟303，HNB向kGW發送IKE請求消息(即鑑權請求)，請求鑑權，請求消息中包含主機標識(Hosting Party's Identity，HP，s identity)信息，用於通知 kGW :HNB 需要執行EAP方式的鑑權。步驟304，SeGff向3GPP AAA發送接入請求消息(即鑑權請求)請求EAP鑑權，該請求消息中包含從HNB收到的主機標識信息。步驟305，3GPP AAA接收到接入請求消息(即鑑權請求)後，從HSS獲取HNB的籤約QoS信息，以及EAP鑑權向量等信息。步驟306，3GPP AAA伺服器向kGW發送接入挑戰消息，消息中包含EAP鑑權挑戰
fn息ο步驟307，SeGff向HNB返回IKE響應消息，包含從步驟306獲取的EAP鑑權挑戰信息，指示HNB通過IKEv2開始執行EAP鑑權程序。步驟308，HNB處理EAP鑑權挑戰信息，並使用HPM進行驗證，向kGW發送IKE請求消息，請求EAP鑑權，請求消息中包含EAP鑑權挑戰信息。步驟309，SeGff向3GPP AAA伺服器發送接入請求消息，包含從HNB接收的EAP鑑權挑戰信息。當EAP鑑權成功後，3GPP AAA伺服器向kGW發送接入響應消息，通知kGW EAP鑑權成功，並將從HSS獲取的HNB的籤約QoS信息發送給kGW。步驟310，SeGff向HNB返回IKE響應消息，通知HNB =EAP鑑權成功，並將HNB的籤約QoS信息通過IKE響應消息發送給HNB。鑑權成功後，HNB和kGW之間建立IP安全隧道。 步驟311，HNB保存HNB的籤約QoS信息。步驟312，當HNB接入網絡的初始化成功以後，UE可以通過HNB網絡向EPC網絡發起附著請求。當附著成功之後，UE和EPC網絡之間建立PDN連接。步驟313，UE通過HNB發起業務的資源請求，請求中包含了業務對帶寬等的QoS要求信息，該請求經過HNB和kGW之間的IP安全隧道，以及S-GW，由S-GW將資源請求轉發給 P-GW。
步驟314，P-GW將來自UE的資源請求發送給PCRF，PCRF根據業務對帶寬等的QoS 要求信息進行QoS授權，並將針對該業務的業務授權QoS信息下發給P-GW。步驟315，P-Gff通過資源請求響應將業務授權QoS信息經過S_GW、HNB和kGW之間的IP安全隧道發送給HNB。步驟316，HNB接收到業務授權QoS信息，進行接納控制判斷HNB的籤約QoS信息是否能夠滿足業務授權QoS信息的要求，如果可以滿足，則執行步驟317 ；如果不滿足，則拒絕用戶開展該業務。步驟317，HNB向UE返回資源請求響應，告知UE開展業務的資源請求得到授權。步驟318，用戶通過HNB接入EPC網絡並開展業務。實施例二該實施例中，HNB的籤約QoS信息存放於BBF AAA伺服器中，3GPPAAA伺服器在認證鑑權過程中，向BBF AAA伺服器獲取HNB的籤約QoS信息，具體流程如圖4所示，該流程與圖3所示流程大致相同，唯一不同的是步驟405中3GPP AAA接收到接入請求消息後，從HSS獲取EAP鑑權向量的同時， 向BBF AAA伺服器獲取HNB的籤約QoS信息。實施例三該實施例中，HNB的籤約QoS信息存放於HMS中，HMS在接受TR-069會話的建立時，主動將HNB的籤約QoS信息下發給HNB，如圖5所示，該流程包括步驟501，IKE認證鑑權過程，與步驟401至步驟410的IKE認證鑑權過程相同，此處不再贅述。不同的是，在該實施例的鑑權過程中，由於HNB的籤約QoS信息不保存於HSS 或者BBF AAA中，因此，在IKE認證鑑權過程中不涉及HNB的籤約QoS信息的傳遞。步驟502，HNB和初始HMS執行服務HMS的發現過程，HNB和服務HMS建立IP連接， 此處為現有技術，不再贅述。步驟503，HNB向服務HMS發送TR-069會話建立請求，攜帶HNB標識、以及位置信息，要求建立TR-069會話。步驟504，服務HMS確認接受TR-069會話的建立時，向HNB返回TR-069會話建立響應，攜帶HNB的籤約QoS信息。步驟505，HNB保存HNB的籤約QoS信息
步驟506，服務HMS向HNB發送TR-069參數設置請求，請求設置TR-069會話的相關參數。需要指出的是，HNB的籤約QoS信息還可以攜帶在該請求中，發送給HNB。則執行步驟505，HNB保存籤約QoS信息。步驟507，HNB向服務HMS返回TR-069參數設置響應。步驟508 514的處理同步驟312 318，此處不再贅述。為了實現上述接納控制方法，本發明提供了一種接納控制系統，如圖6所示，包括信息存儲實體、和HNB ；其中信息存儲實體，用於向存儲HNB的籤約QoS信息；HNB，用於向信息存儲實體獲取HNB的籤約QoS信息，並根據HNB的籤約QoS信息， 對用戶開展業務執行接納控制。信息存儲實體為BBF AAA伺服器、或HSS、或HMS。
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該系統還包括PCRF，用於對用戶開展的業務進行QoS授權，並將業務授權QoS信息下發給HNB。HNB,還用於判定HNB的籤約QoS信息滿足業務授權QoS信息的要求時，接納用戶通過HNB開展業務。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。
權利要求
1.一種接納控制方法，其特徵在於，該方法包括家庭基站(HNB)向信息存儲實體獲取HNB的籤約服務質量(QoQ信息；所述HNB根據獲取的所述HNB的籤約QoS信息，對用戶開展業務執行接納控制。
2.根據權利要求1所述接納控制方法，其特徵在於，所述信息存儲實體為寬帶論壇中定義的認證授權計費(BBF AAA)伺服器、或是第三代合作夥伴計劃(3GPP)中定義的歸屬用戶伺服器(HSS)、或家庭基站管理系統(HMS)。
3.根據權利要求2所述接納控制方法，其特徵在於，所述信息存儲實體為BBFAAA伺服器、或HSS時，所述HNB向信息存儲實體獲取HNB的籤約QoS信息，具體包括3GPP的認證授權計費(3GPP AAA)伺服器接收到鑑權請求後，所述3GPPAAA伺服器向所述BBF AAA伺服器請求所述HNB的籤約QoS信息；或者所述3GPPAAA伺服器向所述HSS請求所述HNB的籤約QoS信息；在所述鑑權成功後，3GPP AAA伺服器通過安全網關(SeGW)將所述HNB的籤約QoS信息發送給所述HNB;所述HNB保存所述HNB的籤約QoS信息。
4.根據權利要求2所述接納控制方法，其特徵在於，所述信息存儲實體為HMS時，所述 HNB向信息存儲實體獲取所述HNB的籤約QoS信息，具體包括所述HNB向所述HMS發送TR-069會話建立請求；所述HMS向所述HNB返回攜帶所述HNB的籤約QoS信息的TR-069會話建立響應；所述HNB保存所述HNB的籤約QoS信息。
5.根據權利要求2所述接納控制方法，其特徵在於，所述信息存儲實體為HMS時，所述 HNB向信息存儲實體獲取所述HNB的籤約QoS信息，具體包括所述HNB和所述HMS建立TR-069會話之後，所述HMS向所述HNB發送設置TR-069會話相關參數的TR-069參數設置請求；所述TR-069參數設置請求中攜帶所述HNB的籤約QoS fn息；所述HNB保存所述HNB的籤約QoS信息。
6.根據權利要求1至5中任一項所述接納控制方法，其特徵在於，所述HNB對用戶開展業務執行接納控制之前，該方法還包括所述HNB獲取所述用戶開展業務的業務授權QoSfn息ο
7.根據權利要求6所述接納控制方法，其特徵在於，所述HNB獲取所述用戶開展業務的業務授權QoS信息，具體包括分組數據網絡網關(P-GW)將所述用戶開展業務的QoS資源請求轉發給策略和計費規則功能實體(PCRF)；所述PCRF根據所述QoS資源請求，對開展的業務進行QoS授權，並將業務授權QoS信息通過所述P-GW下發給所述HNB。
8.根據權利要求7所述接納控制方法，其特徵在於，所述HNB根據獲取的所述HNB的籤約QoS信息，對用戶開展業務執行接納控制，具體為所述HNB判斷所述HNB的籤約QoS信息滿足所述業務授權QoS信息的要求時，接納所述用戶通過所述HNB開展業務。
9.一種接納控制系統，其特徵在於，該系統包括信息存儲實體、和HNB;其中所述信息存儲實體，用於向存儲HNB的籤約QoS信息；所述HNB，用於向所述信息存儲實體獲取所述HNB的籤約QoS信息，並根據所述HNB的籤約QoS信息，對用戶開展業務執行接納控制。
10.根據權利要求9所述接納控制系統，其特徵在於，所述信息存儲實體為BBFAAA伺服器、或HSS、或HMS。
11.根據權利要求9所述接納控制系統，其特徵在於，該系統還包括PCRF，用於對用戶開展的業務進行QoS授權，並將業務授權QoS信息下發給所述HNB。
12.根據權利要求11所述接納控制系統，其特徵在於，所述HNB，還用於判定所述HNB 的籤約QoS信息滿足所述業務授權QoS信息的要求時，接納所述用戶通過所述HNB開展業務。
全文摘要
本發明公開了一種接納控制方法和系統，包括家庭基站(HNB)向信息存儲實體獲取HNB的籤約服務質量(QoS)信息；HNB根據獲取的HNB的籤約QoS信息，對用戶開展業務執行接納控制。本發明可以滿足無動態接納控制機制下，用戶通過HNB接入網絡、並開展業務實施接納控制的需求。
文檔編號H04W28/02GK102378251SQ20101026253
公開日2012年3月14日 申請日期2010年8月24日 優先權日2010年8月24日
發明者周曉雲, 毛玉欣, 芮通 申請人:中興通訊股份有限公司