業務請求處理的方法和通信系統以及家庭基站網關的製作方法

2023-05-19 23:38:21

專利名稱：業務請求處理的方法和通信系統以及家庭基站網關的製作方法
業務請求處理的方法和通信系統以及家庭基站網關技術領域
本發明實施例涉及通信技術領域，尤其涉及一種業務請求處理的方法和通信系 統以及家庭基站網關。
背景技術：
毫微微蜂窩是一種小型、低功率蜂窩技術，基於該技術的基站主要用於家庭及 辦公室等室內場所，因此也被稱為家庭基站(HomeNodeB ；以下簡稱HNB)，換言 之，HNB是放置在家庭等室內環境中的無線接入設備。HNB通過專用第三代(Third Generation ；以下簡稱3G)移動通信技術接入信道，例如寬帶碼分多址(Wideband Code DivisionMultipleAccess ；以下簡稱WCDMA)，提供任何類型的蜂窩服務，比如話音、 網際網路(Internet)接入、下載或網絡電視等。從而為家庭和辦公室等室內環境提供3G覆 蓋，並能提供比宏蜂窩更優質的3G服務，於此同時，還可以有效的降低3G宏蜂窩小區 的負荷，因此，HNB家庭接入方式利於手機、個人計算機(Personal Computer ；以下簡 稱PC)等多元終端的室內寬帶應用，還有效的促進了固網和移動的融合。
根據現有HNB網絡架構，當用戶終端(UserEquipment;以下簡稱UE)發起 Internet業務時，數據流將經過HNB到Internet，然後再到移動核心網，最後通過移動核 心網到Internet;當UE發起WAP業務時，數據流經過HNB到移動核心網，最後通過移 動核心網到WAP網關。
在實現本發明過程中，發明人發現現有技術中至少存在如下問題當UE發起 Internet業務時，數據流將經過HNB到Internet，然後再到移動核心網，最後通過移動核 心網到Internet，從而造成核心網資源的浪費和時延的增加；同時，隨著HNB部署的規模 的不斷擴大以及HNB下移動網際網路和數據業務的興起，使得核心網的服務GRPS支持節 點 Service GPRS Support Node ；以下簡稱SGSN)以及網關 GPRS 支持節點(Gateway GPRS Support Node ；以下簡稱GGSN)將面臨巨大的擴容壓力，進而增加了運營商的 運營成本。發明內容
本發明實施例提供一種業務請求處理的方法和通信系統以及家庭基站網關，有 效的解決了移動核心網網元的擴容壓力問題，並降低了運營商的運營成本。
本發明實施例提供一種業務請求處理的方法，包括
家庭基站網關接收用戶終端發送攜帶有目的網際網路協議地址和數據包的業務請 求；
若所述家庭基站網關根據所述目的網際網路協議地址，判斷出所述業務請求的業 務類型為網際網路業務，則與網際網路建立數據連接，以將所述數據包發送給所述網際網路 中。
本發明實施例提供一種家庭基站網關，包括
業務請求接收模塊，用於接收用戶終端發送攜帶有目的網際網路協議地址和數據 包的業務請求；
數據連接建立模塊，與所述業務請求接收模塊相連接，用於若所述家庭基站網 關根據所述目的網際網路協議地址，判斷出所述業務請求的業務類型為網際網路業務，則與 網際網路建立數據連接，以將所述數據包發送給所述網際網路中。
本發明實施例提供一種業務請求處理的通信系統，包括上述所述的家庭基站 網關。
本發明實施例的業務請求處理的方法和通信系統以及家庭基站網關，通過接收 用戶終端發送的攜帶有目的網際網路協議地址和數據包的業務請求，若家庭基站網關根據 目的網際網路協議地址，判斷出業務請求的業務類型為網際網路業務，則與網際網路建立數據 連接，以將數據包發送給網際網路，從而有效的解決了移動核心網中網元的擴容壓力問 題，並有效的降低了運營商上的運營成本。


為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或 現有技術描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是 本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提 下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發明實施例所基於的家庭基站網絡架構示意圖2為本發明實施例所基於的核心網網絡架構示意圖3為本發明實施例一提供的業務請求處理的方法的流程圖4為本發明實施例二提供的業務請求處理的方法的流程圖5為本發明實施例二提供的業務請求處理的方法信令圖6為本發明實施例三提供的家庭基站網關的結構示意圖7為本發明實施例四提供的業務請求處理的通信系統的結構示意圖。
具體實施方式
為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施 例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實 施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普 通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護 的範圍。
圖1為本發明實施例所基於的家庭基站網絡架構示意圖，家庭基站網絡中的網 元主要包括HNB以及HNB GW等設備實體。其中，HNB GW通過「Iu接口」與核心 網的網元相連，主要負責信令和無線應用通訊協議(WirelessApplication Protocol ；以下簡 稱WAP)數據業務的匯聚轉發；HNB通過「Gi接口」與Internet相連；HNB與HNB GW之間通過「Iuh接口」相連。HNB和HNB GW還支持一些由於HNB特性所引入的 例如HNB註冊、UE註冊等新功能。在家庭基站網絡中還設置有相關的管理網元，例如 家庭基站管理系統(Home Mamiger System ；以下簡稱HMS)，HMS採用「TR-069」協議族，完成HNB位置驗證、HNB GW發現、HNB參數配置等管理功能。
HNB 適用於碼分多址(Code Division Multiple Access ；以下簡稱CDMA)、全 球移動通訊系統(Global System for Mobile Communications ；以下簡稱GSM)、通用移 動通信系統(Universal Mobile Telecommunications System ；以下簡稱UMTS)等各種標準和支持3G移動通信技術的產品。同時，由於與運營商的其他移動基站同制式、同頻 段，因此可以與手機等移動終端通用。HNB對於用戶來說類似於終端設備，因此具有 操作簡單明確的要求。用戶從運營商獲取家庭基站後，只需接通電源和網絡即可，需要 家庭基站自動完成IP連接和IP分配，以進行遠程的自動軟體升級、自動網絡規劃，包括 最小幹擾頻點的選擇、擾碼的自動分配、鄰小區列表的自動創建及發射功率的自動調整寸。
圖2為本發明實施例所基於的核心網網絡架構示意圖。如圖2所示，主要包括 設置在核心網側的位置歸屬寄存器(Home Location Register ；以下簡稱HLR)、服務 GPRS支持節點Nerving GPRS Support Node ；以下簡稱SGSN)、網關GPRS支持節點 (Gateway GPRS Support Node ；以下簡稱GGSN)以及域名系統(Domain Name System ； 以下簡稱DNS)；其中GGSN負責分組數據協議(Package Data Protocol ；以下簡稱 PDP)激活、UE地址的動態分配，以及WAP數據業務的轉發。
本發明各實施例所提供的業務請求處理的方法即可基於上述網絡系統來實現。 下面通過附圖和具體實施例，對本發明的技術方案做進一步的詳細描述。
實施例一
圖3為本發明實施例一提供的業務請求處理的方法的流程圖，如圖3所示，該方 法包括
步驟11、HNB GW接收用戶終端發送的攜帶有目的網際網路協議(Internet Protocol ；以下簡稱IP)地址和數據包的業務請求；
步驟12、若HNB GW根據目的IP位址，判斷業務請求的業務類型為Internet業 務，則與Internet建立數據連接，以將數據包發送給Internet中。
在本實施例中，步驟12的工作流程具體為HNB GW首先根據目的IP位址的 類型或網段判斷出該業務的業務類型，如果該業務類型為Internet業務，則HNB GW根據 目標IP位址重新進行路由選擇，建立和Internet的直接業務連接，從而使數據包從HNB GW的Gi接口分流給Internet，不再經由SGSN、GGSN；值得一提的是，如果業務類型 為WAP業務，數據包通過Iu接口發送給移動核心網。
在本實施例中，通過接收用戶終端發送的攜帶有目的IP位址和數據包的業務請 求，若HNB GW根據目的IP位址，判斷出業務請求的類型為Internet業務，則與Internet 建立數據連接，以將數據包發送給Internet，從而有效的解決了移動核心網中網元的擴容 壓力問題，並有效的降低了運營商上的運營成本。
實施例二
圖4為本發明實施例二提供的業務請求處理的方法的流程圖，如圖4所示，在上 述實施例一的基礎上，步驟11之前還包括
步驟10、HNB GW將UE發送的攜帶有接入點名稱(Access Point Name ；以下簡 稱APN)的分組數據協議(Package Data Protocol ；以下簡稱PDP)上下文激活請求轉發給核心網，以使核心網根據接入點名稱給UE分配對應的源IP位址、並返回攜帶有IP 地址的PDP上下文激活響應。
則步驟11具體包括
步驟11、HNB GW接收UE發送攜帶有源IP位址、目的IP位址和數據包的業務請求。
在本實施例的步驟10中，APN具體用於標識通用分組無線服務(General Packet Radio Service ；以下簡稱GPRS)的業務種類，即無線應用通訊協議(Wireless Application Protocol ；以下簡稱；WAP)業務和 hitemet 業務。
更進一步的，為了保證運行商的經濟利益，在步驟12之後，還包括
步驟13、HNB GW對數據包進行監聽處理。
在傳統網絡架構中，運營商的合法監聽一般在SGSN或GGSN處進行，採用本 方案後，由於Internet業務將不再經由移動核心網，同時HNB GW為網絡側設備，因此對 用戶的合法監聽可以在HNB GW處進行；對於WAP業務，合法監聽可以仍然在移動核心 網中進行。
另外，步驟12之後還可以包括
步驟14、HNB GW對數據包的流量進行計費處理。
在傳統網絡架構中，數據業務的原始計費話單一般在SGSN、GGSN網元處採 集，採用本方案後，對於Internet業務，原始計費話單的採集便可以在HNB GW處進行。
值得注意的是，步驟13和步驟14可以分別進行，也可以同時進行。這樣，通 過HNB GW對數據包的合法監聽和基於數據包流量的計費，從而在一定程度上有效的保 證了運營商的經濟利益。
在本實施例中，以上述實施例一為基礎，HNB GW對業務請求的處理一般由核 心網中的SGSN、GGSN以及HLR等網元來配合實現，基於核心網現有的網絡架構，本 實施例的一種具體實現形式如圖5所示，圖5為本發明實施例二提供的業務請求處理的方 法信令圖，該業務請求處理的方法具體包括如下步驟
步驟201、HNB GW將UE發送的攜帶有APN的PDP上下文激活請求轉發核心網中的SGSN，具體的，PDP上下文激活請求中還包括UE提供的激活類型，PDP地址。 這樣，SGSN根據UE提供的激活類型、PDP地址和APN，檢查該PDP上下文激活請求 是否有效；如果PDP上下文激活請求有效則執行步驟202 ；若判斷出該PDP上下文激活 請求無效，則拒絕該PDP上下文激活請求；
步驟202、SGSN根據PDP上下文激活請求中的APN，向DNS查詢獲取GGSN的IP位址，再將APN攜帶在PDP建立請求中，發送給IP位址對應的GGSN ；
具體的，SGSN使用通用數據傳輸平臺(GeneralDataTransferPlatform;以下簡 稱GTP)協議中的GTP-C協議將PDP建立請求通過GTP隧道封裝發送給GGSN。
步驟203、GGSN根據接收到的PDP建立請求中的APN，對UE進行動態地址分 配，並將分配得到的源IP位址攜帶在PDP建立響應中，返回給SGSN;
值得注意的是，GGSN對UE進行動態地址分配後，還需要將PDP建立請求中的 PDP上下文存儲在GGSN中，其中，PDP上下文包括GGSN的用戶面IP位址、隧道標 識和服務質量(QualityofService ；以下簡稱QOS)等。
步驟204、SGSN根據接收到的源IP位址後，向HNB發送無線接入承載(Radio Access Bearer ；以下簡稱RAB)指派信令；
步驟205、HNB根據接收到的RAB指派信令，向UE發送無線承載(Radio Bearer ；以下簡稱RB)建立指令；
步驟206、UE建立與HNB的無線連接，並將RB建立完成響應發送到HNB ；
步驟207、HNB將UE發送的RB建立完成響應返回給SGSN ；
步驟208、SGSN根據接收到的RB建立完成響應，將分配得到的源IP位址攜帶 在PDP上下文激活響應中，通過HNB發送給UE ；
步驟209、HNB GW接收用戶終端發送的攜帶有源IP位址、目的IP位址以及數 據包的業務請求，並根據目的IP位址，判斷業務請求的業務類型；若獲知業務請求的業 務類型為Internet業務，則執行步驟210;若獲知業務請求的類型為非Internet業務，則執 行步驟211 ；
步驟210、HNB GW與Internet建立數據連接，以將數據包發送給Internet ；
步驟211、HNB GW通過GGSN接入外部數據網絡，以將數據包發送給外部數據網絡中。
在本實施例中，在步驟205和206中，SGSN通過向HNB發送RAB指派指令， 並通過HNB將該RB建立指令轉發給用戶終端，是用來實現SGSN與用戶終端之間建立 傳送語音數據及多媒體業務的鏈路；這樣，在步驟207和208中，當用戶終端根據RB 建立指令，建成傳送語音數據及多媒體業務的鏈路後並將建立完成響應返回給SGSN， SGSN才將分配得到的源IP位址攜帶在PDP上下文激活響應中，通過HNB發送給UE。
另外，在本實施例中，非Internet業務可以具體為WAP業務，外部數據網為 WAP網關，這樣，步驟211可具體為
HNB GW通過GGSN接入WAP網關，以將數據包發送給WAP網關。
在本實施例中，HNB GW通過接收用戶終端發送的攜帶有源IP位址、目的IP地 址以及數據包的業務請求，並根據目的IP位址判斷業務請求的業務類型，若獲知業務請 求的類型為Internet業務，則通過Gi接口與Internet建立數據連接；從而有效的解決了現 有技術中HNB與Internet之間建立數據連接時所產生的迂迴路由的問題，並有效的降低了 移動核心網網元的擴容壓力。
實施例三
圖6為本發明實施例三提供的家庭基站網關的結構示意圖，如圖6所示，該家庭 基站網關包括業務請求接收模塊31和數據連接建立模塊32;其中，業務請求接收模塊 31用於接收UE發送的攜帶有目的IP位址和數據包的業務請求；數據連接建立模塊32與 業務請求接收模塊31相連接，用於若HNBGW根據目的IP位址，判斷業務請求的業務類 型為Internet業務，則與Internet建立數據連接，以將數據包發送給Internet中。
在本實施例中，業務請求接收模塊31接收用戶終端發送的攜帶目的IP位址和 數據包的業務請求，並通過數據連接建立模塊32根據目的IP位址，判斷業務請求的業 務類型，若HNB GW根據目的IP位址，判斷業務請求的業務類型為Internet業務，則與 Internet建立數據連接，以將數據包直接發送給Internet中。
在本實施例中，通過接收用戶終端發送的攜帶有目的IP位址和數據包的業務請求，若HNB GW根據目的IP位址，判斷出業務請求的類型為Internet業務，則與Internet建立數據連接，以將數據包發送給Internet，從而有效的解決了移動核心網中網元的擴容 壓力問題，並有效的降低了運營商上的運營成本。
進一步的，家庭基站網關還包括轉發模塊33，與業務請求接收模塊31相連 接，用於將UE發送的攜帶有APN的PDP上下文激活請求轉發給核心網，以使核心網根 據該APN獲取UE對應的源IP位址，並返回攜帶有源IP位址的PDP上下文激活響應。 同時，業務請求接收模塊31還與轉發模塊33相連接，用於接收UE發送的還攜帶有源IP 地址的業務請求。
更進一步的，為了有效的保證運營商的經濟利益，家庭基站網關還包括監聽 模塊34，與數據連接建立模塊32相連接，用於對數據包進行監聽處理。
更進一步的，家庭基站網關還包括計費模塊35，與數據連接建立模塊32相連 接，用於對數據包的流量進行計費處理。
在本實施例中，HNB GW通過接收用戶終端發送的攜帶有源IP位址、目的IP地 址以及數據包的業務請求，並根據目的IP位址判斷業務請求的業務類型，若獲知業務請 求的類型為Internet業務，則通過Gi接口與Internet建立數據連接，從而有效的解決了現 有技術中HNB與Internet之間建立數據連接時所產生的迂迴路由的問題，並有效的降低了 移動核心網網元的擴容壓力；同時，通過設置監聽模塊與計費模塊，來進行合法的監聽 和基於流量的計費，從而有效的保證了運營商的經濟利益。
實施例四
圖7為本發明實施例四提供的業務請求處理的通信系統的結構示意圖，如圖7 所示，該業務請求處理通信系統包括上述實施例三提供的任一家庭基站網關41，還包 括家庭基站42、核心網43和Internet 44 ；其中，核心網43，與家庭基站網關41相連 接，用於接收家庭基站網關41轉發的從UE發送的攜帶有APN的PDP上下文激活請求， 並根據APN，給UE分配對應的源IP位址，再將攜帶有源IP位址的PDP上下文激活響應 通過家庭基站網關41發送給家庭基站42; Intemet44，與家庭基站網關41相連接，用於 若家庭基站網關41根據目的IP位址，獲知業務請求的業務類型為Internet業務時，與家 庭基站網關41建立數據連接，以接收家庭基站網關41發送的數據包。
本領域普通技術人員可以理解實現上述方法實施例的全部或部分步驟可以 通過程序指令相關的硬體來完成，前述的程序可以存儲於一計算機可讀取存儲介質中， 該程序在執行時，執行包括上述方法實施例的步驟；而前述的存儲介質包括ROM、 RAM、磁碟或者光碟等各種可以存儲程序代碼的介質。
最後應說明的是以上實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制； 儘管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解其 依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特徵進行等 同替換；而這些修改或者替換，並不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方 案的精神和範圍。
權利要求
1.一種業務請求處理的方法，其特徵在於，包括家庭基站網關接收用戶終端發送攜帶有目的網際網路協議地址和數據包的業務請求； 若所述家庭基站網關根據所述目的網際網路協議地址，判斷出所述業務請求的業務類 型為網際網路業務，則與網際網路建立數據連接，以將所述數據包發送給所述網際網路中。
2.根據權利要求1所述的業務請求處理的方法，其特徵在於，所述家庭基站網關接收 用戶終端發送的攜帶有目的網際網路協議地址和數據包的業務請求之前，還包括所述家庭基站網關將所述用戶終端發送的攜帶有接入點名稱的分組數據協議上下文 激活請求轉發給所述核心網，以使所述核心網根據所述接入點名稱給所述用戶終端分配 對應的源網際網路協議地址、並返回攜帶有所述源網際網路協議地址的分組數據協議上下文 激活響應；則所述家庭基站網關接收用戶終端發送的還攜帶有所述源網際網路協議地址的業務請求。
3.根據權利要求1所述的業務請求處理的方法，其特徵在於，若所述家庭基站網關根 據所述目的網際網路協議地址，判斷出所述業務請求的類型為網際網路業務，則與網際網路建 立數據連接，以將所述數據包發送給所述網際網路中之後，還包括所述家庭基站網關對所述數據包進行監聽處理。
4.根據權利要求1所述的業務請求處理的方法，其特徵在於，若所述家庭基站網關根 據所述目的網際網路協議地址，判斷出所述業務請求的類型為網際網路業務，則與網際網路建 立數據連接，以將所述數據包直接發送給所述網際網路中之後，還包括所述家庭基站網關對所述數據包的流量進行計費處理。
5.—種家庭基站網關，其特徵在於，包括業務請求接收模塊，用於接收用戶終端發送攜帶有目的網際網路協議地址和數據包的 業務請求；數據連接建立模塊，與所述業務請求接收模塊相連接，用於若所述家庭基站網關根 據所述目的網際網路協議地址，判斷出所述業務請求的業務類型為網際網路業務，則與因特 網建立數據連接，以將所述數據包直接發送給所述網際網路中。
6.根據權利要求5所述的家庭基站網關，其特徵在於，還包括轉發模塊，與所述業務請求接收模塊相連接，用於將所述用戶終端發送的攜帶有接 入點名稱的分組數據協議上下文激活請求轉發給所述核心網，以使所述核心網根據所述 接入點名稱獲取所述用戶終端對應的源網際網路協議地址、並返回攜帶有所述源網際網路協 議地址的分組數據協議上下文激活響應；所述業務請求接收模塊，與所述轉發模塊相連接，還用於接收用戶終端發送的還攜 帶有所述源網際網路協議地址的業務請求。
7.根據權利要求5所述的家庭基站網關，其特徵在於，還包括監聽模塊，與所述數據連接建立模塊相連接，用於對所述數據包進行監聽處理。
8.根據權利要求5所述的家庭基站網關，其特徵在於，還包括計費模塊，與所述數據連接建立模塊相連接，用於對所述數據包的流量進行計費處理。
9.一種業務請求處理的通信系統，其特徵在於，包括如權利要求5至8任一所述的家庭基站網關。
10.根據權利要求9所述的業務請求處理的通信系統，其特徵在於，還包括家庭基 站、核心網以及網際網路；其中所述核心網，與所述家庭基站網關相連接，用於接收所述家庭基站網關轉發的從所 述用戶終端發送的攜帶有接入點名稱的分組數據協議上下文激活請求，並根據所述接入 點名稱，給所述用戶終端分配對應的源網際網路協議地址，再將攜帶有所述源網際網路協議 地址的分組數據協議上下文激活響應通過所述家庭基站網關發送給所述家庭基站；所述網際網路，與所述家庭基站網關相連接，用於若所述家庭基站網關根據所述目的 網際網路協議地址，獲知所述業務請求的業務類型為網際網路業務時，與所述家庭基站網關 建立數據連接，以接收所述家庭基站網關發送的所述數據包。
全文摘要
本發明提供一種業務請求處理的方法和通信系統以及家庭基站網關，該方法包括家庭基站網關接收用戶終端發送攜帶有目的網際網路協議地址和數據包的業務請求；若家庭基站網關根據目的網際網路協議地址，判斷出業務請求的業務類型為網際網路業務，則與網際網路建立數據連接，以將數據包發送給網際網路中。本發明的業務請求處理的方法和通信系統以及家庭基站網關有效的解決了移動核心網中網元的擴容壓力問題，並有效的降低了運營商上的運營成本。
文檔編號H04L12/56GK102026403SQ20101029670
公開日2011年4月20日 申請日期2010年9月28日 優先權日2010年9月28日
發明者劉寶慶, 張忠平, 張斌, 李福昌, 楊劍鍵, 王常玲, 谷金山, 遲永生, 郭省力, 陳國利, 馬紅兵 申請人:中國聯合網絡通信集團有限公司, 中訊郵電諮詢設計院有限公司