專利名稱：接入網(wǎng)網(wǎng)元、接入網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及接入方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無(wú)線通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及接入網(wǎng)網(wǎng)元、接入網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及接入方法。
背景技術(shù)：
無(wú)線通信技術(shù)的廣泛應(yīng)用帶來了人們?nèi)粘Ｉ罘绞降母淖儾⑶页掷m(xù)不斷地為生活質(zhì)量的提高服務(wù)。目前具有代表性的無(wú)線通信技術(shù)包括由3GPPgenerationPartnership Project)標(biāo)準(zhǔn)組織制定或者維護(hù)的GSM/UMTS/LTE標(biāo)準(zhǔn)，由3GPP2 (3rdGeneration Partnership Pro ject2)標(biāo)準(zhǔn)組織制定的 CDMA-2000 標(biāo)準(zhǔn)及其前身 CDMAIS-95,由IEEE 802. 16工作組制定的802. 16e和802. 16m標(biāo)準(zhǔn)(這兩項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)也稱為Wimax空口標(biāo)準(zhǔn))，由IEEE 802. 11工作組制定的802. 11系列標(biāo)準(zhǔn)(或WIFI標(biāo)準(zhǔn))，包括802. Ila,802. Ilb,802. Hg,802. Iln,802. Ilac0
在以上這些具有代表性的無(wú)線通信技術(shù)中，3GPP和3GPP2的標(biāo)準(zhǔn)主要是為無(wú)線廣域網(wǎng)(Wireless Wide Area Network)制定的，因而也被認(rèn)為是無(wú)線廣域網(wǎng)通信技術(shù)，IEEE 802. 16標(biāo)準(zhǔn)(或Wimax標(biāo)準(zhǔn))主要是為無(wú)線城域網(wǎng)(WirelessMetropolitan AreaNetwork)制定的，因而也被認(rèn)為是無(wú)線城域網(wǎng)通信技術(shù)；而IEEE 802. 11系列標(biāo)準(zhǔn)(或WIFI標(biāo)準(zhǔn))主要是為無(wú)線局域網(wǎng)(Wireless Local AreaNetwork)制定的，因而也被認(rèn)為是無(wú)線局域網(wǎng)通信技術(shù)。不同的無(wú)線通信技術(shù)因其針對(duì)的使用場(chǎng)景的不同，而采用了不同的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)或者說系統(tǒng)架構(gòu)。3GPP制定的LTE標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)架構(gòu)稱為演進(jìn)分組系統(tǒng)(Evolved PacketSystem, EPS)是由演進(jìn)的通用陸地?zé)o線接入網(wǎng)(EvolvedUniversal Terrestrial RadioAccess Network, E-UTRAN)和演進(jìn)分組核心網(wǎng)(Evolved Packet Core, EPC)組成，其中E-UTRAN架構(gòu)見附圖1，在該架構(gòu)中，基站(E-UTRAN NodeB, eNB)是為用戶設(shè)備(UserEquipment, UE)提供無(wú)線接入的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，基站之間通過X2接口連接，而基站與移動(dòng)管理實(shí)體(Mobility Management Entity, MME)或者服務(wù)網(wǎng)關(guān)(Serving Gateway, S-GW),通過SI接口連接，其中eNB與MME間的接口稱為Sl-MME或Sl-C接口，而eNB與S-GW間的接口稱為Sl-U接口。MME和S-GW都屬于核心網(wǎng)(EPC)節(jié)點(diǎn)。LTE標(biāo)準(zhǔn)也可以應(yīng)用在無(wú)線局域網(wǎng)中(例如用于家庭、企業(yè)網(wǎng)或者公用的熱點(diǎn)覆蓋等場(chǎng)景)，這時(shí)LTE標(biāo)準(zhǔn)針對(duì)使用環(huán)境對(duì)以上的架構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化，優(yōu)化后的架構(gòu)如圖2。在圖2的架構(gòu)中，家庭基站(Home eNB, HeNB)的功能與eNB類似，但是家庭基站增加了與其并置的(collocated)本地網(wǎng)關(guān)(Local Gateway,L-Gff)功能(本地網(wǎng)關(guān)具有分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)(Packet Data Network Gateway,P-Gff)的部分功能)，本地網(wǎng)關(guān)的增加主要是為了實(shí)現(xiàn)本地IP接入(Local IP Access, LIPA)功能,這樣當(dāng)用戶使用Internet服務(wù)時(shí)，可以直接經(jīng)過本地網(wǎng)關(guān)與互聯(lián)網(wǎng)交互數(shù)據(jù)，而不必經(jīng)過位于EPC中的S-GW和P-GW，從而減少核心網(wǎng)的負(fù)荷。與HeNB共站的L-GW和S-GW之間使用S5接口。另外，家庭基站網(wǎng)關(guān)(HeNB Gff, HeGff)可選部署于HeNB和MME/S-GW之間，它的作用之一是中繼SI信令。圖3也是具有本地IP接入功能的LTE家庭基站的系統(tǒng)架構(gòu)圖，此圖中有兩個(gè)新的網(wǎng)元，即安全網(wǎng)關(guān)(Secure Gateway, SeGff)和家庭基站管理系統(tǒng)(HeNB ManagementSystem,HeMS)。安全網(wǎng)關(guān)的功能是為處于用戶環(huán)境中的家庭基站與運(yùn)營(yíng)商環(huán)境中的家庭基站網(wǎng)關(guān)、核心網(wǎng)網(wǎng)元以及家庭基站管理系統(tǒng)之間的連接提供安全保護(hù)，而家庭基站管理系統(tǒng)具有對(duì)家庭基站進(jìn)行管理維護(hù)的一些功能。家庭基站管理系統(tǒng)和安全網(wǎng)關(guān)與其它網(wǎng)元間的接口不在3GPP標(biāo)準(zhǔn)制定范圍內(nèi)。LTE標(biāo)準(zhǔn)的家庭基站架構(gòu)主要是在LTE E-UTRAN基本架構(gòu)的基礎(chǔ)上演變而來，因此，雖然它也是針對(duì)家庭、企業(yè)這類無(wú)線局域網(wǎng)環(huán)境的，但其架構(gòu)的復(fù)雜性遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過主要是針對(duì)無(wú)線局域網(wǎng)(Wirless Local Access Network, WLAN)設(shè)計(jì)的WLAN標(biāo)準(zhǔn)(或稱為WIFI標(biāo)準(zhǔn))，WLAN標(biāo)準(zhǔn)有兩種架構(gòu),一種架構(gòu)主要是由為終端或者說移動(dòng)站(Mobile Station,MS)提供接入服務(wù)的接入點(diǎn)(Access Point, AP)組成,而另一種架構(gòu)是在AP之外增加了接入控制節(jié)點(diǎn)(Access Controller, AC),—個(gè)AC可以管理多個(gè)AP。過于復(fù)雜的LTE家庭基站架構(gòu)給其部署和應(yīng)用帶來了一定的困難，并且成為其與WIFI競(jìng)爭(zhēng)的一個(gè)不足。例如，當(dāng)在企業(yè)應(yīng)用環(huán)境下使用互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)時(shí)，WIFI的信令和數(shù)據(jù) 主要在AC、AP和MS三者之間進(jìn)行傳輸，而LTE的信令和數(shù)據(jù)卻需要在UE、HeNB、HeGW、MME、S-GW, L-Gff之間傳輸，這樣不僅復(fù)雜性高，而且造成較大的開銷和時(shí)延。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種接入網(wǎng)網(wǎng)元、接入網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及接入方法，用于解決LTE家庭基站系統(tǒng)架構(gòu)過于復(fù)雜及開銷和時(shí)延過大的問題。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的一種接入網(wǎng)網(wǎng)元，所述接入網(wǎng)網(wǎng)元中包括服務(wù)網(wǎng)關(guān)功能模塊，用于將服務(wù)網(wǎng)關(guān)功能融合到所述接入網(wǎng)網(wǎng)元中；分組數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)功能模塊，用于將分組數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)功能融合到所述接入網(wǎng)網(wǎng)元中。進(jìn)一步地，所述分組數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)功能包括與互聯(lián)網(wǎng)交互數(shù)據(jù)功能，用戶終端通過所述接入網(wǎng)網(wǎng)元與互聯(lián)網(wǎng)交互數(shù)據(jù)。進(jìn)一步地，所述服務(wù)網(wǎng)關(guān)功能模塊至少用于執(zhí)行以下功能之一切換時(shí)作為移動(dòng)性錨點(diǎn)；下行包緩存和發(fā)起網(wǎng)絡(luò)觸發(fā)的業(yè)務(wù)請(qǐng)求流程；包路由和轉(zhuǎn)發(fā)。進(jìn)一步地，所述分組數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)功能包含支持與策略和計(jì)費(fèi)規(guī)則功能PCRF之間的Gx接口，所述接入網(wǎng)網(wǎng)元與所述策略和計(jì)費(fèi)規(guī)則功能PCRF之間通過所述Gx接口進(jìn)行策略和計(jì)費(fèi)規(guī)則信息的交互。進(jìn)一步地,所述接入網(wǎng)網(wǎng)元還包括移動(dòng)管理實(shí)體功能模塊，用于將移動(dòng)管理實(shí)體功能融合到所述接入網(wǎng)網(wǎng)元中；所述移動(dòng)管理實(shí)體功能包括終結(jié)非接入層NAS信令功能，所述接入網(wǎng)網(wǎng)元終結(jié)非接入層NAS信令；所述移動(dòng)管理實(shí)體功能還包括支持與歸屬用戶服務(wù)器HSS之間的S6a接口功能，所述接入網(wǎng)網(wǎng)元與HSS之間通過S6a接口進(jìn)行簽約信息的交互。進(jìn)一步地，所述接入網(wǎng)網(wǎng)元與核心網(wǎng)之間的連接通過安全網(wǎng)關(guān)，所述安全網(wǎng)關(guān)為所述接入網(wǎng)網(wǎng)元與核心網(wǎng)之間的連接提供安全保護(hù)。
進(jìn)一步地，所述接入網(wǎng)網(wǎng)元在安裝和/或配置過程中從管理系統(tǒng)接收安裝信息和
/或配置信息。進(jìn)一步地，所述接入網(wǎng)網(wǎng)元為家庭基站網(wǎng)關(guān)，所述家庭基站網(wǎng)關(guān)連接一個(gè)或多個(gè)家庭基站，所述服務(wù)網(wǎng)關(guān)功能包括支持與家庭基站間的SI接口，所述家庭基站網(wǎng)關(guān)與家庭基站之間通過SI接口交互。進(jìn)一步地，所述接入網(wǎng)網(wǎng)元為家庭基站?；诒景l(fā)明實(shí)施例，提供了一種接入網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，該接入網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)包括家庭基站，用于為用戶終端提供無(wú)線資源，通過SI接口與家庭基站網(wǎng)關(guān)相連；所述家庭基站還支持X2接口，用于家庭基站之間的交互；家庭基站網(wǎng)關(guān)，用于連接一個(gè)或多個(gè)家庭基站,所述家庭基站網(wǎng)關(guān)融合服務(wù)網(wǎng)關(guān) 功能和分組數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)功能，其中所述分組數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)功能包括與互聯(lián)網(wǎng)交互數(shù)據(jù)功能，所述服務(wù)網(wǎng)關(guān)功能包括支持切換時(shí)作為移動(dòng)性錨點(diǎn)。進(jìn)一步地，所述家庭基站網(wǎng)關(guān)還融合移動(dòng)管理實(shí)體功能，所述移動(dòng)管理實(shí)體功能包括終結(jié)非接入層NAS信令功能和包括支持與歸屬用戶服務(wù)器HSS之間的S6a接口功能。進(jìn)一步地，所述分組數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)功能包括支持與策略和計(jì)費(fèi)規(guī)則功能PCRF之間的Gx接口，所述家庭基站網(wǎng)關(guān)與所述策略和計(jì)費(fèi)規(guī)則功能PCRF之間通過所述Gx接口進(jìn)行策略和計(jì)費(fèi)規(guī)則信息的交互。進(jìn)一步地，所述家庭基站網(wǎng)關(guān)與核心網(wǎng)之間的連接通過安全網(wǎng)關(guān)，所述安全網(wǎng)關(guān)為所述家庭基站網(wǎng)關(guān)與核心網(wǎng)之間的連接提供安全保護(hù)?；诒景l(fā)明實(shí)施例，提供了另一種接入網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，該接入網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)包括家庭基站，該家庭基站除用于為用戶終端提供無(wú)線資源外，該家庭基站還融合了服務(wù)網(wǎng)關(guān)功能和分組數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)功能，其中所述分組數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)功能包括與互聯(lián)網(wǎng)交互數(shù)據(jù)功能；所述服務(wù)網(wǎng)關(guān)功能包括支持切換時(shí)作為移動(dòng)性錨點(diǎn)；所述家庭基站還支持X2接口，用于家庭基站之間的交互。進(jìn)一步地，所述家庭基站還融合移動(dòng)管理實(shí)體功能，所述移動(dòng)管理實(shí)體功能包括終結(jié)非接入層NAS信令功能和包括支持與歸屬用戶服務(wù)器HSS之間的S6a接口功能。進(jìn)一步地，所述分組數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)功能包括支持與策略和計(jì)費(fèi)規(guī)則功能PCRF之間的Gx接口，所述家庭基站與所述策略和計(jì)費(fèi)規(guī)則功能PCRF之間通過所述Gx接口進(jìn)行策略和計(jì)費(fèi)規(guī)則信息的交互。進(jìn)一步地，所述家庭基站與核心網(wǎng)之間的連接通過安全網(wǎng)關(guān)，所述安全網(wǎng)關(guān)為所述家庭基站與核心網(wǎng)之間的連接提供安全保護(hù)?；诒景l(fā)明實(shí)施例，提供了一種接入方法，該方法應(yīng)用于融合服務(wù)網(wǎng)關(guān)功能和分組數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)功能的接入網(wǎng)網(wǎng)元，該方法包括接入網(wǎng)網(wǎng)元接收到終端的附著請(qǐng)求后透?jìng)髟撓⒔o移動(dòng)管理實(shí)體MME，然后UE、移動(dòng)管理實(shí)體MME以及歸屬用戶服務(wù)器HSS交互完成針對(duì)終端的鑒權(quán)及位置更新流程；所述接入網(wǎng)網(wǎng)元與核心網(wǎng)的移動(dòng)管理實(shí)體MME之間進(jìn)行交互，完成由核心網(wǎng)的移動(dòng)管理實(shí)體MME發(fā)起的創(chuàng)建會(huì)話過程；所述接入網(wǎng)網(wǎng)元與核心網(wǎng)的移動(dòng)管理實(shí)體MME之間進(jìn)行交互，完成由核心網(wǎng)的移動(dòng)管理實(shí)體MME發(fā)起的初始上下文建立過程，并完成與終端之間的RRC鏈接重配過程；
在完成附著流程后，接入網(wǎng)網(wǎng)元與MME間執(zhí)行修改承載過程。進(jìn)一步地，所述接入網(wǎng)網(wǎng)元為家庭基站；所述創(chuàng)建會(huì)話過程具體為核心網(wǎng)的移動(dòng)管理實(shí)體MME向所述家庭基站發(fā)送創(chuàng)建會(huì)話請(qǐng)求，所述家庭基站為用戶分配IP地址、確定承載服務(wù)質(zhì)量QoS，然后向核心網(wǎng)的移動(dòng)管理實(shí)體MME發(fā)送創(chuàng)建會(huì)話響應(yīng)；所述修改承載過程具體為核心網(wǎng)的移動(dòng)管理實(shí)體MME向所述家庭基站發(fā)送修改承載請(qǐng)求，將所述家庭基站的SI用戶面信息發(fā)送給所述家庭基站；所述家庭基站返回修改承載響應(yīng)給核心網(wǎng)的移動(dòng)管理實(shí)體MME。進(jìn)一步地,所述接入網(wǎng)網(wǎng)兀包括豕庭基站和豕庭基站網(wǎng)關(guān)，所述豕庭基站網(wǎng)關(guān)融 合了服務(wù)網(wǎng)關(guān)功能和分組數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)功能，所述家庭基站網(wǎng)關(guān)連接一個(gè)或多個(gè)家庭基站；所述創(chuàng)建會(huì)話過程具體為核心網(wǎng)的移動(dòng)管理實(shí)體MME向所述家庭基站網(wǎng)關(guān)發(fā)送創(chuàng)建會(huì)話請(qǐng)求，所述家庭基站網(wǎng)關(guān)為用戶分配IP地址、確定承載服務(wù)質(zhì)量QoS，然后向核心網(wǎng)的移動(dòng)管理實(shí)體MME發(fā)送創(chuàng)建會(huì)話響應(yīng)；所述修改承載過程具體為核心網(wǎng)的移動(dòng)管理實(shí)體MME向所述家庭基站網(wǎng)關(guān)發(fā)送修改承載請(qǐng)求，將所述家庭基站的SI用戶面信息發(fā)送給所述家庭基站網(wǎng)關(guān)；所述家庭基站網(wǎng)關(guān)返回修改承載響應(yīng)給核心網(wǎng)的移動(dòng)管理實(shí)體MME?；诒景l(fā)明實(shí)施例，提供了另一種接入方法，該方法應(yīng)用于融合服務(wù)網(wǎng)關(guān)功能、分組數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)功能和移動(dòng)管理實(shí)體功能的接入網(wǎng)網(wǎng)元，該方法包括接入網(wǎng)網(wǎng)元接收到終端發(fā)送的包含附著請(qǐng)求的NAS消息后，對(duì)終端進(jìn)行NAS鑒權(quán)；所述接入網(wǎng)網(wǎng)元與歸屬用戶服務(wù)器HSS之間執(zhí)行位置更新，并獲取用戶數(shù)據(jù)；所述接入網(wǎng)網(wǎng)元執(zhí)行初始上下文建立過程，并完成與終端之間的RRC鏈接重配過程;所述接入網(wǎng)網(wǎng)元接收終端通過直接傳遞消息發(fā)送的附著完成消息后，所述接入網(wǎng)網(wǎng)元執(zhí)行承載修改過程。進(jìn)一步地，所述接入網(wǎng)網(wǎng)元包括家庭基站和家庭基站網(wǎng)關(guān)，所述家庭基站網(wǎng)關(guān)融合了服務(wù)網(wǎng)關(guān)功能、分組數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)功能和移動(dòng)管理實(shí)體功能，所述家庭基站網(wǎng)關(guān)連接一個(gè)或多個(gè)家庭基站；所述家庭基站網(wǎng)關(guān)與歸屬用戶服務(wù)器HSS之間執(zhí)行位置更新并獲取用戶數(shù)據(jù)之后，所述家庭基站網(wǎng)關(guān)內(nèi)嵌的移動(dòng)管理實(shí)體功能和服務(wù)網(wǎng)關(guān)功能之間完成創(chuàng)建會(huì)話過程，并且分組數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)功能為終端分配IP地址；所述接入網(wǎng)網(wǎng)元執(zhí)行初始上下文建立過程，并完成與終端之間的RRC鏈接重配過程具體包括所述家庭基站網(wǎng)關(guān)向所述家庭基站發(fā)起攜帶為用戶分配的服務(wù)質(zhì)量QoS的初始上下文建立請(qǐng)求，所述家庭基站向終端發(fā)起RRC鏈接重配過程，和終端協(xié)商相關(guān)的無(wú)線參數(shù)，建立承載的空口資源，終端完成承載建立之后，向所述家庭基站發(fā)送RRC鏈接重配完成消息，所述家庭基站向所述家庭基站網(wǎng)關(guān)發(fā)送初始上下文建立響應(yīng)。進(jìn)一步地，所述接入網(wǎng)網(wǎng)元為家庭基站，所述接入網(wǎng)網(wǎng)元執(zhí)行初始上下文建立過程，并完成與終端之間的RRC鏈接重配過程具體為所述家庭基站內(nèi)嵌的移動(dòng)管理實(shí)體功能和服務(wù)網(wǎng)關(guān)功能之間完成創(chuàng)建會(huì)話過程，并且分組數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)功能為終端分配IP地址；所述家庭基站內(nèi)部完成初始上下文建立過程后，向終端發(fā)起RRC鏈接重配過程，和終端協(xié)商相關(guān)的無(wú)線參數(shù)，建立承載的空口資源，終端完成承載建立之后，向所述家庭基站發(fā)送RRC鏈接重配完成消息。 本發(fā)明通過在接入網(wǎng)網(wǎng)元中融合服務(wù)網(wǎng)關(guān)功能、分組數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)功能及移動(dòng)管理實(shí)體功能，簡(jiǎn)化了 LTE家庭接入網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)架構(gòu)，減小了開銷和時(shí)延。


圖I是現(xiàn)有E-UTRAN基本系統(tǒng)架構(gòu)圖；圖2是現(xiàn)有部署了家庭基站網(wǎng)關(guān)的E-UTRAN系統(tǒng)架構(gòu)；圖3是現(xiàn)有支持LIPA功能的家庭基站系統(tǒng)邏輯架構(gòu)；圖4是本發(fā)明實(shí)施例I提供的部署了帶S-GW和P-GW功能的家庭基站網(wǎng)關(guān)的E-UTRAN家庭接入網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖；圖5是本發(fā)明實(shí)施例I提供的部署了帶S-GW和P-GW功能的家庭基站網(wǎng)關(guān)的家庭接入網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)邏輯架構(gòu)圖；圖6是本發(fā)明實(shí)施例I提供的部署了帶S-GW和P-GW功能的家庭基站網(wǎng)關(guān)的家庭接入網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的用戶面協(xié)議棧(空口)圖；圖7是本發(fā)明實(shí)施例I提供的部署了帶S-GW和P-GW功能的家庭基站網(wǎng)關(guān)的家庭接入網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的控制面協(xié)議棧(空口)圖；圖8是本發(fā)明實(shí)施例I提供的部署了帶S-GW和P-GW功能的家庭基站網(wǎng)關(guān)的家庭接入網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的用戶面協(xié)議棧(S1-U接口協(xié)議)圖；圖9是本發(fā)明實(shí)施例I提供的部署了帶S-GW和P-GW功能的家庭基站網(wǎng)關(guān)的家庭接入網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的控制面協(xié)議棧(S1-MME接口)圖；圖10是本發(fā)明實(shí)施例I提供的部署了帶S-GW和P-GW功能的家庭基站網(wǎng)關(guān)的家庭接入網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的UE附著流程圖；圖11是本發(fā)明實(shí)施例2提供的部署了帶S-GW和P-GW功能的家庭基站的E-UTRAN家庭接入網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖；圖12是本發(fā)明實(shí)施例2提供的部署了帶S-GW和P-GW功能的家庭基站的家庭接入網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)邏輯架構(gòu)圖；圖13是本發(fā)明實(shí)施例2提供的部署了帶S-GW和P_GW功能的家庭基站的E-UTRAN家庭接入網(wǎng)絡(luò)的控制面協(xié)議棧(空口)圖；圖14是本發(fā)明實(shí)施例2提供的部署了帶S-GW和P_GW功能的家庭基站的E-UTRAN家庭接入網(wǎng)絡(luò)的控制面協(xié)議棧(S1-MME接口 )圖；圖15是本發(fā)明實(shí)施例2提供的部署了帶S-GW和P-GW功能的家庭基站的家庭接入網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的UE附著流程圖16是本發(fā)明實(shí)施例3提供的部署了帶MME、S-Gff和P-GW功能的家庭基站網(wǎng)關(guān)的E-UTRAN家庭接入網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖；圖17是本發(fā)明實(shí)施例3提供的部署了帶MME、S-Gff和P-GW功能的家庭基站網(wǎng)關(guān)的家庭接入網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)邏輯架構(gòu)圖；圖18是本發(fā)明實(shí)施例3提供的部署了帶MME、S-Gff和P-GW功能的家庭基站網(wǎng)關(guān)的E-UTRAN家庭接入網(wǎng)絡(luò)的控制面協(xié)議棧(空口)圖；圖19是本發(fā)明實(shí)施例3提供的部署了帶MME、S-Gff和P-GW功能的家庭基站網(wǎng)關(guān)的E-UTRAN家庭接入網(wǎng)絡(luò)的控制面協(xié)議棧(S1-MME接口)圖；圖20是本發(fā)明實(shí)施例3提供的部署了帶MME、S-Gff和P-GW功能的家庭基站網(wǎng)關(guān)的家庭接入網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的UE附著流程圖；圖21是本發(fā)明實(shí)施例4提供的部署了帶MME、S-GW和P_GW功能的家庭基站的 E-UTRAN家庭接入網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖；圖22是本發(fā)明實(shí)施例4提供的部署了帶MME、S-Gff和P-GW功能的家庭基站的家庭接入網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)邏輯架構(gòu)圖；圖23是本發(fā)明實(shí)施例4提供的部署了帶MME、S-Gff和P-GW功能的家庭基站的家庭接入網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的控制面協(xié)議棧(空口)圖；圖24是本發(fā)明實(shí)施例4提供的部署了帶MME、S-Gff和P-GW功能的家庭基站的家庭接入網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的UE附著流程圖。
具體實(shí)施例方式無(wú)線局域網(wǎng)通信市場(chǎng)在突飛猛進(jìn)的同時(shí)，不同的針對(duì)無(wú)線局域網(wǎng)通信的通信技術(shù)也在不斷推出。在這些通信技術(shù)中，目前市場(chǎng)上最為普及的是WIFI (也以IEEE802. 11通信技術(shù)，或者WLAN的名字為人所知)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)，例如802. lla/b/g/n。3GPP標(biāo)準(zhǔn)組織為了解決日益迫切的室內(nèi)寬帶接入的市場(chǎng)需求，也推出了以家庭基站(HNB或HeNB)為關(guān)鍵特征的室內(nèi)寬帶接入解決方案。不同的標(biāo)準(zhǔn)組織雖然對(duì)于它們提出的解決方案命名上各有不同，但它們實(shí)質(zhì)上是相近或者等同的，例如WIFI中的移動(dòng)站(MS)與3GPP定義的用戶設(shè)備(UE)基本相當(dāng)；WIFI中的局域網(wǎng)(LAN)、無(wú)線局域網(wǎng)(WLAN)與3GPP中的家庭基站系統(tǒng)(HNB/HeNB system)基本相當(dāng)，按照3GPP的命名習(xí)慣,也可稱之為家庭網(wǎng)絡(luò)(home network)或家庭接入網(wǎng)絡(luò)(home access network) ；WIFI中的接入點(diǎn)(AP)與3GPP定義的家庭基站(HNB或HeNB)基本相當(dāng)，WIFI中的接入控制節(jié)點(diǎn)(AC)與3GPP定義的家庭基站網(wǎng)關(guān)基本相當(dāng)。3GPP中所說的家庭基站或者家庭(接入)網(wǎng)絡(luò)或者家庭基站系統(tǒng)并非限制該系統(tǒng)只能用于家庭，實(shí)際上其使用場(chǎng)景與WIFI的使用場(chǎng)景基本上重疊，涵蓋了從家庭、企業(yè)到公共部署在內(nèi)的多種適用場(chǎng)景。在本發(fā)明中，所提及的家庭基站(HeNB)和家庭基站網(wǎng)關(guān)(HeGW)是沿用了 3GPP的命名，它們也可以被稱為L(zhǎng)TE LANAP和LTE LANAC,或者其它具有相似功能劃分但名稱各異的網(wǎng)元。同樣，在本發(fā)明中家庭接入網(wǎng)絡(luò)與LTE LAN等同，家庭基站管理系統(tǒng)(HeMS)也可以是通用的網(wǎng)管系統(tǒng)(OAM)。如背景技術(shù)所說，LTE的家庭基站系統(tǒng)架構(gòu)遠(yuǎn)比WLAN的架構(gòu)復(fù)雜，造成了信令多、延遲大、成本高、部署不易等問題，給LTE的家庭基站的部署和推廣帶來了很多困難。為此，本發(fā)明提出了一種新的LTE家庭接入網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)架構(gòu)(或者說一種新的LTE LAN系統(tǒng)架構(gòu))，能夠有效減少系統(tǒng)復(fù)雜度，減少網(wǎng)元間的信令，減小延遲，有益于LTE家庭基站系統(tǒng)的應(yīng)用和推廣。為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下舉實(shí)施例并參照附圖，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。實(shí)施例I為了減少LTE網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的復(fù)雜度，增加其靈活性，一種有效的辦法就是將多個(gè)網(wǎng)元的功能進(jìn)行融合，并且將核心網(wǎng)的部分功能交由接入網(wǎng)來完成。核心網(wǎng)EPC的功能主要包括用戶的鑒權(quán)、移動(dòng)性管理、數(shù)據(jù)和信令加密等，通過這些控制，來實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶的管理和控制以及精確的計(jì)費(fèi)操作。具體的，上述EPC功能主要由MME、S-GW、P-GW、HSS等實(shí)體來實(shí)現(xiàn)，現(xiàn)有技術(shù)中，這些核心網(wǎng)網(wǎng)元的具體功能說明如下移動(dòng)管理實(shí)體(MME)的功能包括 (I)基于NAS信令(signaling)的業(yè)務(wù)處理；⑵為NAS信令提供安全性(加密及完整性保護(hù))保護(hù)；(3) Idle態(tài)UE的可達(dá)性(包括控制和執(zhí)行尋呼傳輸)；(4)跟蹤區(qū)域列表(Tracking Area list)管理；(5)分組數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)和服務(wù)網(wǎng)關(guān)選擇；(6)當(dāng)切換需要變更MME時(shí)，MME的選擇；(7)當(dāng)切換到2G或3G網(wǎng)絡(luò)時(shí)，GPRS服務(wù)支持節(jié)點(diǎn)(Servicing GPRSSupport Node, SGSN)的選擇；(8)進(jìn)行漫游管理；(9)對(duì)用戶進(jìn)行認(rèn)證、授權(quán)；(10)承載管理功能包括專有承載建立；(11)合法監(jiān)聽；(12)傳遞告警消息；(13)UE的可達(dá)性功能；
(14)SI連接管理；(15)安全控制；(16)MME下的用戶切換控制等。服務(wù)網(wǎng)關(guān)(S-GW)的功能包括(I)在基站間切換時(shí)，作為本地移動(dòng)性錨點(diǎn)；(2)發(fā)送一個(gè)或多個(gè)“結(jié)束標(biāo)志” (“end marker”)給源基站；(3)在跨制式(inter-RAT)切換時(shí)，作為移動(dòng)性錨點(diǎn)；(4)ECM-Idle態(tài)下，下行包緩存和發(fā)起網(wǎng)絡(luò)觸發(fā)的業(yè)務(wù)請(qǐng)求流程；(5)合法監(jiān)聽；(6)包路由和轉(zhuǎn)發(fā)；(7)上行/下行傳輸層包標(biāo)記；(8)為運(yùn)營(yíng)商間計(jì)費(fèi)而記賬；(9)離線計(jì)費(fèi)功能；分組數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)(P-GW)的功能包括以下功能之部分或全部(I)基于每用戶的包過濾；⑵合法監(jiān)聽；(3)上行/下行傳輸層包標(biāo)記；⑷為運(yùn)營(yíng)商間計(jì)費(fèi)而記賬；(5)上下行業(yè)務(wù)層計(jì)費(fèi)；(6)離線計(jì)費(fèi)功能；(7)上下行業(yè)務(wù)層速率執(zhí)行；(8)動(dòng)態(tài)IP地址分配(DHCP)功能；(9)上下行承載綁定；(10)上行承載綁定驗(yàn)證；(11)每用戶/承載記賬；HSS是存有用戶簽約信息的功能實(shí)體，其邏輯功能包括(I)移動(dòng)性管理；⑵生成用戶安全信息；(3)用戶安全支持；⑷呼叫/會(huì)話建立支持；(5)標(biāo)識(shí)處理；(6)接入授權(quán)；(7)業(yè)務(wù)授權(quán)支持；(8)應(yīng)用業(yè)務(wù)支持；策略與計(jì)費(fèi)規(guī)則功能(Policyand Charging Rules Function,PCRF)作為策略的決策點(diǎn)為業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流和IP承載資源和策略計(jì)費(fèi)提供控制；PCRF選擇并向策略及計(jì)費(fèi)執(zhí)行功能(Policy and Charging Enforcement Function, PCEF)提供適用的策略和計(jì)費(fèi)決策；PCEF作為策略的執(zhí)行點(diǎn)為IP承載資源的策略和計(jì)費(fèi)提供控制。現(xiàn)有技術(shù)中，本發(fā)明主要涉及的網(wǎng)元之間的接口包括(I) Sl-MME接口為控制面協(xié)議接口(E-UTRAN和MME之間)；(2) Sl-U接口為E-UTRAN和服務(wù)網(wǎng)關(guān)之間的接口，主要用于用戶面隧道(userplane tunnelling)和切換時(shí)基站間的路徑變換；
(3) X2接口為基站間的接口，用以支持基站間的切換和/或信息傳遞和/或數(shù)據(jù)傳輸;(4) S6a接口用于使能在MME和HSS之間傳遞簽約和認(rèn)證數(shù)據(jù)，以執(zhí)行認(rèn)證/授權(quán)用戶接入到系統(tǒng)；(5)Gx接口提供從PCRF到分組數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)中的策略和計(jì)費(fèi)執(zhí)行功能PCEF的(服務(wù)質(zhì)量)策略和計(jì)費(fèi)規(guī)則傳遞；(6) SlO接口為MME之間為了重安置MME和MME到MME的信息傳遞的接口 ；(7)S11接口為MME與服務(wù)網(wǎng)關(guān)間的接口；
(S)SGi接口為在分組數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)(P-GW)和分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)間的接口。分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)可以是運(yùn)營(yíng)商外部的公共或私有分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，或者運(yùn)營(yíng)商內(nèi)部的分組數(shù)據(jù)網(wǎng)，例如為提供 IP 多媒體業(yè)務(wù)(IP Multimedia Service, IMS)。圖4為本發(fā)明實(shí)施例I提供的部署了帶(部分或全部)服務(wù)網(wǎng)關(guān)S-GW功能和(部分或全部)分組數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)P-GW功能的家庭基站網(wǎng)關(guān)的家庭接入網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)架構(gòu)圖。如圖4所示，LTE家庭接入網(wǎng)絡(luò)(HAN，或稱為L(zhǎng)TE無(wú)線局域網(wǎng))由家庭基站網(wǎng)關(guān)及其控制的一個(gè)或多個(gè)家庭基站組成。家庭基站(HeNB)與家庭基站網(wǎng)關(guān)(HeGW)之間支持SI接口，其中控制面支持Sl-C即Sl-MME接口，用于交互控制面的信令，用戶面支持Sl-U接口，用于交互業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。家庭基站之間支持X2接口，其中控制面支持X2-C接口，用于交互控制面信令，用戶面支持X2-U接口，用于傳輸用戶數(shù)據(jù)。圖5是本發(fā)明實(shí)施例I提供的部署了帶服務(wù)網(wǎng)關(guān)功能S-GW和分組數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)P-GW功能的家庭基站網(wǎng)關(guān)的LTE家庭接入網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)邏輯架構(gòu)圖。如圖5所示，家庭基站(HeNB)與家庭基站網(wǎng)關(guān)(HeGW)之間支持SI接口，其中控制面支持Sl-C即Sl-MME接口，用于交互控制面的信令，用戶面支持Sl-U接口，用于交互業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。家庭基站網(wǎng)關(guān)(由于其包括服務(wù)網(wǎng)關(guān)功能)支持與核心網(wǎng)的移動(dòng)管理實(shí)體(MME)網(wǎng)元的Sl-MME接口。此外，家庭基站網(wǎng)關(guān)(由于其包括分組數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)功能)可選支持與策略和計(jì)費(fèi)規(guī)則功能PCRF之間的Gx接口。有些接口在圖中并未畫出，例如家庭基站網(wǎng)關(guān)(由于其包括分組數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)功能)可選支持與運(yùn)營(yíng)商IP服務(wù)網(wǎng)元之間的SGi接口。如圖5所示，家庭基站網(wǎng)關(guān)與家庭基站一樣，都位于企業(yè)網(wǎng)或者局域網(wǎng)中，家庭基站網(wǎng)關(guān)與核心網(wǎng)網(wǎng)元(例如移動(dòng)管理實(shí)體，策略和計(jì)費(fèi)規(guī)則功能)之間的連接需要通過安全網(wǎng)關(guān)(SeGW)，安全網(wǎng)關(guān)也為家庭基站網(wǎng)關(guān)與核心網(wǎng)網(wǎng)元之間的連接提供安全保護(hù)。另夕卜，家庭基站/家庭基站網(wǎng)關(guān)與家庭基站管理系統(tǒng)(HeMS)之間的連接也需要通過安全網(wǎng)關(guān)(SeGff)，安全網(wǎng)關(guān)也為家庭基站/家庭基站網(wǎng)關(guān)與家庭基站管理系統(tǒng)之間的連接提供安全保護(hù)。家庭基站/家庭基站網(wǎng)關(guān)與家庭基站管理系統(tǒng)之間的連接可能不在3GPP標(biāo)準(zhǔn)中定義，因而在圖中沒有直接畫出它們之間的接口。本發(fā)明實(shí)施例I提供的家庭基站網(wǎng)關(guān)由于嵌入了 S-GW和P-GW(全部或部分)功能，因而S-GW和P-GW支持的接口，本發(fā)明實(shí)施例I提供的家庭基站網(wǎng)關(guān)也可以(全部或部分)支持。本發(fā)明實(shí)施例I提供的家庭基站的功能包括以下功能的部分或者全部(I)無(wú)線資源管理(Radio Resource Management, RRM)功能。無(wú)線資源管理包括以下功能之部分或全部無(wú)線承載控制(Radio Bearer Control)、無(wú)線接入控制(Radio Admission Control)、連接移動(dòng)性控制(Connection MobilityControl)、上下行資源動(dòng)態(tài)分配(即調(diào)度)；(2)對(duì)用戶數(shù)據(jù)執(zhí)行IP頭壓縮及加密；(3)發(fā)現(xiàn)/選擇合適的家庭基站網(wǎng)關(guān)；(4)將用戶面數(shù)據(jù)路由到家庭基站網(wǎng)關(guān)；(5)調(diào)度和傳輸尋呼信息(來自家庭基站網(wǎng)關(guān))；(6)調(diào)度和傳輸廣播信息(來自家庭基站網(wǎng)關(guān)或家庭基站管理系統(tǒng))；(7)針對(duì)移動(dòng)性和調(diào)度的測(cè)量和上報(bào)的配置；(8)封閉用戶組(Closed SubscriberGroup, CSG)處理；(9)支持自組織網(wǎng)絡(luò)的功能,例如自安裝(self-installation)、自配置(self-configuration) ； (10)與家庭基站管理系統(tǒng)建立連接,獲取和/或更新系統(tǒng)參數(shù)；本發(fā)明實(shí)施例I提供的家庭基站網(wǎng)關(guān)的功能包括以下功能之部分或全部(I)中繼SI信令；⑵支持本地IP接入(LIPA)功能(UE可通過家庭基站網(wǎng)關(guān)與互聯(lián)網(wǎng)直接交互數(shù)據(jù)，而不必經(jīng)由運(yùn)營(yíng)商的核心網(wǎng)進(jìn)行路由)；(3)合法監(jiān)聽；(4)在基站間切換時(shí)，作為本地移動(dòng)性錨點(diǎn)；(5)發(fā)送一個(gè)或多個(gè)“結(jié)束標(biāo)志”(“end marker”)給源基站；(6) Idle態(tài)下下行包緩存和發(fā)起網(wǎng)絡(luò)觸發(fā)的業(yè)務(wù)請(qǐng)求流程；(7)包路由和轉(zhuǎn)發(fā)；(8)上行/下行傳輸層包標(biāo)記；(9)為運(yùn)營(yíng)商間計(jì)費(fèi)而記賬；(10)離線計(jì)費(fèi)功能；(11)上下行業(yè)務(wù) 層計(jì)費(fèi)；(12)上下行業(yè)務(wù)層速率執(zhí)行；(13)動(dòng)態(tài)IP地址分配(DHCP)功能；(14)上下行承載綁定；(15)上行承載綁定驗(yàn)證；(16)每用戶/承載記賬；根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例I提供的家庭接入網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)架構(gòu)，相關(guān)的協(xié)議棧如下圖6是本發(fā)明實(shí)施例I提供的用戶面協(xié)議棧(空口)示意圖，其中HXP是分組數(shù)據(jù)匯聚協(xié)議(Packet Data Convergence Protocol,F1DCP) ,RLC是無(wú)線鏈路控制協(xié)議(RadioLink Control, RLC), MAC 是媒介接入控制協(xié)議(MediumAccess Control, MAC), PHY 是物理層(physical)協(xié)議。圖7是本發(fā)明實(shí)施例I提供的控制面協(xié)議棧(空口)示意圖，其中NAS是非接入層(Non-Access Stratum, NAS)協(xié)議，RRC 是無(wú)線資源控制協(xié)議(RadioResource Control,RRC)。圖8是本發(fā)明實(shí)施例I提供的用戶面協(xié)議棧(S1-U接口)示意圖其中GTP是GPRSTunnelling Protocol (GTP)協(xié)議，UDP 是 User Datagram Protocol 協(xié)議，L2 和 L2 分別代表層2和層I的協(xié)議。圖9是本發(fā)明實(shí)施例I提供的控制面協(xié)議棧(S1-MME接口)示意圖其中Sl-AP是 SI 應(yīng)用層協(xié)議(SlApplication Protocol, SI-AP), SCTP 是流控制傳輸協(xié)議(StreamControl Transmission Protocol, SCTP)。圖10是本發(fā)明實(shí)施例I提供的UE入網(wǎng)的流程示意圖，包括以下步驟步驟1001，UE通過HeNB發(fā)送NAS消息“附著請(qǐng)求”給MME ;其中NAS消息可以包含在RRC信令中，HeNB不解讀UE的NAS消息；步驟1002，HeNB透?jìng)髟揘AS消息給HeGW，再由HeGW透?jìng)鹘oMME ；步驟1003，MME對(duì)該UE進(jìn)行NAS鑒權(quán)和安全性檢測(cè)；步驟1004，MME向HSS發(fā)起位置更新請(qǐng)求，獲取用戶數(shù)據(jù)；步驟1005，HSS返回MME位置更新響應(yīng)，其中帶有用戶簽約數(shù)據(jù)；步驟1006，MME向HeGW (因其帶S-GW功能)發(fā)起創(chuàng)建會(huì)話請(qǐng)求；步驟1007，HeGW分配用戶IP地址(因其帶P_GW功能)，確定承載QoS，之后，返回MME創(chuàng)建會(huì)話響應(yīng)。
步驟1008，MME向HeGW發(fā)起初始上下文建立請(qǐng)求，帶有HeGW(的S-GW功能)所確定的承載QoS ；HeGff轉(zhuǎn)發(fā)給HeNB。步驟1009，HeNB向UE發(fā)起RRC鏈接重配過程，和UE協(xié)商相關(guān)的無(wú)線參數(shù)，建立承載的空口資源。步驟1010，UE完成承載建立之后，返給HeNB RRC鏈接重配完成。步驟1011，HeNB返給MME初始上下文建立響應(yīng)，該消息經(jīng)HeGW中繼轉(zhuǎn)發(fā)。步驟1012，UE發(fā)送“直接傳遞”消息給HeNB，其中包括“附著完成”消息；步驟1013，HeNB向MME發(fā)送“附著完成”消息，該消息經(jīng)HeGW透?jìng)鳎?在收到附著接受消息并獲得IP地址后，UE就可以向HeNB發(fā)送上行數(shù)據(jù)了，所發(fā)的上行數(shù)據(jù)經(jīng)HeNB再轉(zhuǎn)給HeGW)
步驟1014，MME向HeGW(的S-GW功能模塊)發(fā)起修改(更新)承載請(qǐng)求，將HeNB的SI用戶面信息發(fā)送給HeGW(的S-GW功能模塊);步驟1015，HeGW(的S-GW功能模塊)返回修改(更新)承載響應(yīng)。(HeGW可開始發(fā)送緩存的下行數(shù)據(jù)；)實(shí)施例2圖11是部署了帶(部分或全部)服務(wù)網(wǎng)關(guān)功能和(部分或全部)分組數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)功能的家庭基站的家庭接入網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)架構(gòu)圖。如圖11所示，LTE家庭接入網(wǎng)絡(luò)(HAN，或稱為L(zhǎng)TE無(wú)線局域網(wǎng))由家庭基站(或稱接入點(diǎn))組成。家庭基站之間支持X2接口，其中控制面支持X2-C接口，用于交互控制面信令，用戶面支持X2-U接口，用于傳輸用戶數(shù)據(jù)。圖12是部署了帶服務(wù)網(wǎng)關(guān)功能和分組數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)功能的家庭基站的LTE家庭接入網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)邏輯架構(gòu)圖。如圖12所示，家庭基站支持與核心網(wǎng)的移動(dòng)管理實(shí)體的SI接口，家庭基站(由于其包括服務(wù)網(wǎng)關(guān)功能)支持與核心網(wǎng)的移動(dòng)管理實(shí)體的Sll接口，家庭基站(由于其包括分組數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)功能)可選支持與策略和計(jì)費(fèi)規(guī)則功能PCRF之間的Gx接口。此外，有些接口在圖中并未畫出，這些接口可能有，家庭基站網(wǎng)關(guān)(由于其包括分組數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)功能)可選支持與運(yùn)營(yíng)商IP服務(wù)網(wǎng)元之間的SGi接口。如圖12所示，家庭基站位于企業(yè)網(wǎng)或者局域網(wǎng)中，家庭基站與核心網(wǎng)網(wǎng)元(例如移動(dòng)管理實(shí)體，歸屬用戶服務(wù)器，策略和計(jì)費(fèi)規(guī)則功能)之間的連接需要通過安全網(wǎng)關(guān)(SeGW)，安全網(wǎng)關(guān)也為家庭基站與核心網(wǎng)網(wǎng)元之間的連接提供安全保護(hù)。另外，家庭基站與家庭基站管理系統(tǒng)(HeMS)之間的連接也需要通過安全網(wǎng)關(guān)(SeGW)，安全網(wǎng)關(guān)也為家庭基站與家庭基站管理系統(tǒng)之間的連接提供安全保護(hù)。家庭基站與家庭基站管理系統(tǒng)之間的連接可能不在3GPP標(biāo)準(zhǔn)中定義，因而在圖中沒有直接畫出它們之間的接口。家庭基站的功能包括以下功能的部分或者全部(I)無(wú)線資源管理RRM功能。無(wú)線資源管理包括以下功能之部分或全部無(wú)線承載控制、無(wú)線接入控制、連接移動(dòng)性控制、上下行資源動(dòng)態(tài)分配(即調(diào)度)；(2)對(duì)用戶數(shù)據(jù)執(zhí)行IP頭壓縮及加密；(3)調(diào)度和傳輸廣播信息(來自移動(dòng)管理實(shí)體或家庭基站管理系統(tǒng))；
(4)針對(duì)移動(dòng)性和調(diào)度的測(cè)量和上報(bào)的配置；(5)封閉用戶組CSG處理；(6)支持自組織網(wǎng)絡(luò)的功能，例如自安裝(self-installation)、自配置(self-configuration) ； (7)支持本地IP接入(LIPA)功能(UE可通過家庭基站與互聯(lián)網(wǎng)直接交互數(shù)據(jù)，而不必經(jīng)由運(yùn)營(yíng)商的核心網(wǎng)進(jìn)行路由)；(8)合法監(jiān)聽；(9)包路由和轉(zhuǎn)發(fā)；(10)上行/下行傳輸層包標(biāo)記；(11)為運(yùn)營(yíng)商間計(jì)費(fèi)而記賬；(12)離線計(jì)費(fèi)功能；(13)上下行業(yè)務(wù)層計(jì)費(fèi)；(14)上下行業(yè)務(wù)層速率執(zhí)行；(15)動(dòng)態(tài)IP地址分配(DHCP)功能；(16)上下行承載綁定；(17)上行承載綁定驗(yàn)證；(18)每用戶/承載記賬；本實(shí)施例中MME、HSS、PCRF及其它相關(guān)接口的定義參考實(shí)施例1，在此不再贅述。根據(jù)本實(shí)施例的家庭接入網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)架構(gòu)，相關(guān)的協(xié)議棧如下本實(shí)施例的用戶面協(xié)議棧(空口)圖與實(shí)施例I相同(即圖6)，在此不再重復(fù)。圖13是控制面協(xié)議棧(空口)，從圖中可以看出，NAS信令在MME終結(jié)。由于HeNB集成了S-GW/P-GW功能，因而不存在SI接口的用戶面協(xié)議棧。圖14是控制面協(xié)議棧(S1-MME接P )。
圖15是根據(jù)本實(shí)施例的UE附著流程圖。如圖15所示，包括以下步驟步驟1501，UE通過HeNB發(fā)送NAS消息“附著請(qǐng)求”給MME ;其中NAS消息可以包含在RRC信令中，HeNB不解讀UE的NAS消息；步驟1502，HeNB透?jìng)髟揘AS消息給MME ；步驟1503，MME對(duì)該UE進(jìn)行NAS鑒權(quán)和安全性檢測(cè)；步驟1504，MME向HSS發(fā)起位置更新請(qǐng)求，獲取用戶數(shù)據(jù)；步驟1505，HSS返回MME位置更新響應(yīng)，其中帶有用戶簽約數(shù)據(jù)；步驟1506，MME向HeNB (因其帶S-GW功能)發(fā)起創(chuàng)建會(huì)話請(qǐng)求；步驟1507，HeNB分配用戶IP地址(因其帶P_GW功能)，確定承載QoS，之后，返回MME創(chuàng)建會(huì)話響應(yīng)。步驟1508，MME向HeNB發(fā)起初始上下文建立請(qǐng)求，帶有HeNB (的S-GW功能)所確定的承載QoS ；步驟1509，HeNB向UE發(fā)起RRC鏈接重配過程，和UE協(xié)商相關(guān)的無(wú)線參數(shù)，建立承載的空口資源。步驟1510，UE完成承載建立之后，返給HeNB RRC鏈接重配完成。步驟1511，HeNB返給MME初始上下文建立響應(yīng)。步驟1512，UE發(fā)送“直接傳遞”消息給HeNB，其中包括“附著完成”消息；步驟1513，HeNB向MME發(fā)送“附著完成”消息；(在收到附著接受消息并獲得IP地址后，UE就可以向HeNB發(fā)送上行數(shù)據(jù)了，所發(fā)的上行數(shù)據(jù)經(jīng)HeNB到互聯(lián)網(wǎng)；)步驟1514，MME向HeNB (的S-GW功能模塊)發(fā)起修改(更新)承載請(qǐng)求，將HeNB的SI用戶面信息發(fā)送給HeNB (的S-GW功能模塊);步驟1515，HeNB (的S-GW功能模塊)返回修改(更新)承載響應(yīng)。(HeNB可開始發(fā)送緩存的下行數(shù)據(jù)；)實(shí)施例3為了減少LTE網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的復(fù)雜度，增加其靈活性，一種有效的辦法就是將多個(gè)網(wǎng)元的功能進(jìn)行融合，并且將核心網(wǎng)的部分功能交由接入網(wǎng)來完成。圖16是部署了帶移動(dòng)管理實(shí)體功能、服務(wù)網(wǎng)關(guān)功能和分組數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)功能的家庭基站網(wǎng)關(guān)的家庭接入網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)架構(gòu)圖。
如圖16所示，LTE家庭接入網(wǎng)絡(luò)(HAN，或稱為L(zhǎng)TE無(wú)線局域網(wǎng))由家庭基站網(wǎng)關(guān)及其控制的一個(gè)或多個(gè)家庭基站組成。家庭基站(HeNB)與家庭基站網(wǎng)關(guān)(HeGW)之間支持SI接口，其中控制面支持Sl-C即Sl-MME接口，用于交互控制面的信令，用戶面支持Sl-U接口，用于交互業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。家庭基站之間支持X2接口，其中控制面支持X2-C接口，用于交互控制面信令，用戶面支持X2-U接口，用于傳輸用戶數(shù)據(jù)。圖17是部署了帶移動(dòng)管理實(shí)體功能、服務(wù)網(wǎng)關(guān)功能和分組數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)功能的家庭基站網(wǎng)關(guān)的LTE家庭接入網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)邏輯架構(gòu)圖。如圖17所示，家庭基站(HeNB)與家庭基站網(wǎng)關(guān)(HeGW)之間支持SI接口，其中控制面支持Sl-C即Sl-MME接口，用于交互控制面的信令，用戶面支持Sl-U接口，用于交互業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。家庭基站網(wǎng)關(guān)(由于其包括移動(dòng)管理實(shí)體功能)支持與核心網(wǎng)的歸屬用戶服務(wù)器HSS網(wǎng)元的S6a接口，家庭基站網(wǎng)關(guān)(由于其包括分組數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)功能)可選支持與策略和計(jì)費(fèi)規(guī)則功能PCRF之間的Gx接口。此外，有些接口在圖中并未畫出，這些接口可能有，家庭基站網(wǎng)關(guān)(由于其包括分組數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)功能)可選支持與運(yùn)營(yíng)商IP服務(wù)網(wǎng)元之間的SGi接□?！と鐖D17所示，家庭基站網(wǎng)關(guān)與家庭基站一樣，都位于企業(yè)網(wǎng)或者局域網(wǎng)中，家庭基站網(wǎng)關(guān)與核心網(wǎng)網(wǎng)元(例如歸屬用戶服務(wù)器，策略和計(jì)費(fèi)規(guī)則功能)之間的連接需要通過安全網(wǎng)關(guān)(SeGW)，安全網(wǎng)關(guān)也為家庭基站網(wǎng)關(guān)與核心網(wǎng)網(wǎng)元之間的連接提供安全保護(hù)。另外，家庭基站/家庭基站網(wǎng)關(guān)與家庭基站管理系統(tǒng)(HeMS)之間的連接也需要通過安全網(wǎng)關(guān)(SeGW)，安全網(wǎng)關(guān)也為家庭基站/家庭基站網(wǎng)關(guān)與家庭基站管理系統(tǒng)之間的連接提供安全保護(hù)。家庭基站/家庭基站網(wǎng)關(guān)與家庭基站管理系統(tǒng)之間的連接可能不在3GPP標(biāo)準(zhǔn)中定義，因而在圖中沒有直接畫出它們之間的接口。家庭基站的功能包括以下功能的部分或者全部(I)無(wú)線資源管理RRM功能。無(wú)線資源管理包括以下功能之部分或全部無(wú)線承載控制、無(wú)線接入控制、連接移動(dòng)性控制、上下行資源動(dòng)態(tài)分配(即調(diào)度)；(2)對(duì)用戶數(shù)據(jù)執(zhí)行IP頭壓縮及加密；(3)發(fā)現(xiàn)/選擇合適的家庭基站網(wǎng)關(guān)；(4)將用戶面數(shù)據(jù)路由到家庭基站網(wǎng)關(guān)；(5)調(diào)度和傳輸尋呼信息(來自家庭基站網(wǎng)關(guān))；(6)調(diào)度和傳輸廣播信息(來自家庭基站網(wǎng)關(guān)或家庭基站管理系統(tǒng))；(7)針對(duì)移動(dòng)性和調(diào)度的測(cè)量和上報(bào)的配置；(8)封閉用戶組CSG處理；(9)支持自組織網(wǎng)絡(luò)的功能，例如自安裝(self-installation)、自配置(self-configuration) ； (10)與家庭基站管理系統(tǒng)建立連接,獲取和/或更新系統(tǒng)參數(shù)。家庭基站網(wǎng)關(guān)的功能包括以下功能之部分或全部(其中一部分功能源自家庭基站網(wǎng)關(guān)嵌入的MME/S-GW/P-GW的部分功能和接口)(I)終結(jié)SI流程/接口 ；(2)封閉用戶組(CSG)的接入控制(access control)；
(3)對(duì)混合式小區(qū)(hybrid cell)的成員驗(yàn)證(membership verification) ； (4)支持本地IP接入(LIPA)功能(UE可通過家庭基站網(wǎng)關(guān)與互聯(lián)網(wǎng)直接交互數(shù)據(jù)，而不必經(jīng)由運(yùn)營(yíng)商的核心網(wǎng)進(jìn)行路由)；(5)終結(jié)NAS信令；(6) SI連接管理；(7)安全控制；(8) Idle態(tài)的移動(dòng)性管理；(9)NAS信令(signaling) ; (10)NAS信令的安全性(加密及完整性保護(hù))；(11) Idle態(tài)UE的可達(dá)性(包括控制和執(zhí)行尋呼傳輸)；(12)漫游；(13)認(rèn)證；(14)授權(quán)；(15)承載管理功能包括專有承載建立；(16)合法監(jiān)聽；(17)傳遞告警消息；(IS)UE的可達(dá)性功能；
(19)家庭基站網(wǎng)關(guān)下的用戶切換控制；(20)在基站間切換時(shí)，作為本地移動(dòng)性錨點(diǎn)；(21)發(fā)送一個(gè)或多個(gè)“結(jié)束標(biāo)志”(“end marker")給源基站；(22) Idle態(tài)下下行包緩存和發(fā)起網(wǎng)絡(luò)觸發(fā)的業(yè)務(wù)請(qǐng)求流程；(23)包路由和轉(zhuǎn)發(fā)；(24)上行/下行傳輸層包標(biāo)記；(25)為運(yùn)營(yíng)商間計(jì)費(fèi)而記賬；(26)離線計(jì)費(fèi)功能；(27)上下行業(yè)務(wù)層計(jì)費(fèi)；(28)上下行業(yè)務(wù)層速率執(zhí)行；(29)動(dòng)態(tài)IP地址分配(DHCP)功能；(30)上下行承載綁定；(31)上行承載綁定驗(yàn)證；(32)每用戶/承載記賬；根據(jù)本實(shí)施例的家庭接入網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)架構(gòu)，相關(guān)的協(xié)議棧如下。用戶面協(xié)議棧(空口)與實(shí)施例I (即圖6)相同，圖18是控制面協(xié)議棧(空口)圖，如圖所示，NAS信令在HeGW終結(jié)。用戶面協(xié)議棧(S1-U接口協(xié)議)與實(shí)施例I (即圖8)相同。圖19是控制面協(xié)議棧(S1-MME接口)圖。圖20是根據(jù)本實(shí)施例的UE附著流程圖。如圖20所示，包括以下步驟 步驟2001，UE通過HeNB發(fā)送NAS消息“附著請(qǐng)求”給HeGW (因其帶MME功能)； 其中NAS消息可以包含在RRC信令中，HeNB不解讀UE的NAS消息；步驟2002，HeNB透?jìng)髟揘AS消息給HeGW ；步驟2003，HeGff (因其帶MME功能)對(duì)該UE進(jìn)行NAS鑒權(quán)和安全性檢測(cè)；步驟2004，HeGff(因其帶MME功能)向HSS發(fā)起位置更新請(qǐng)求，獲取用戶數(shù)據(jù)；步驟2005，HSS返給HeGW位置更新響應(yīng)，其中帶有用戶簽約數(shù)據(jù)；步驟2006，HeGff向HeNB發(fā)起初始上下文建立請(qǐng)求，帶有HeGW (的S-GW功能)所確定的承載QoS ；(在此之前，創(chuàng)建會(huì)話過程在HeGW內(nèi)嵌的MME功能和S-GW功能之間完成，并且HeGW內(nèi)嵌的P-GW功能為UE分配IP地址);步驟2007，HeNB向UE發(fā)起RRC鏈接重配過程，和UE協(xié)商相關(guān)的無(wú)線參數(shù)，建立承載的空口資源。步驟2008，UE完成承載建立之后，返給HeNB RRC鏈接重配完成。步驟2009，HeNB返給HeGW初始上下文建立響應(yīng)。步驟2010，UE發(fā)送“直接傳遞”消息給HeNB，其中包括“附著完成”消息；步驟2011，HeNB向HeGW發(fā)送“附著完成”消息；(在收到附著接受消息并獲得IP地址后，UE就可以向HeNB發(fā)送上行數(shù)據(jù)了，所發(fā)的上行數(shù)據(jù)經(jīng)HeNB到HeGW再由HeGW發(fā) 到互聯(lián)網(wǎng)；HeGW內(nèi)嵌的MME功能與S-GW功能間完成承載修改過程，然后HeGW可開始發(fā)送緩存的下行數(shù)據(jù)；)實(shí)施例4為了減少LTE網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的復(fù)雜度，增加其靈活性，一種有效的辦法就是將多個(gè)網(wǎng)元的功能進(jìn)行融合，并且將核心網(wǎng)的部分功能交由接入網(wǎng)來完成。圖21是部署了帶移動(dòng)管理實(shí)體功能、服務(wù)網(wǎng)關(guān)功能和分組數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)功能的家庭基站的家庭接入網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)架構(gòu)圖。如圖21所示，LTE家庭接入網(wǎng)絡(luò)(HAN，或稱為L(zhǎng)TE無(wú)線局域網(wǎng))由家庭基站(或稱接入點(diǎn))組成。家庭基站之間支持X2接口，其中控制面支持X2-C接口，用于交互控制面信令，用戶面支持X2-U接口，用于傳輸用戶數(shù)據(jù)。 圖22是部署了帶移動(dòng)管理實(shí)體功能、服務(wù)網(wǎng)關(guān)功能和分組數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)功能的家庭基站的LTE家庭接入網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)邏輯架構(gòu)圖。如圖22所示，家庭基站(由于其包括移動(dòng)管理實(shí)體功能)支持與核心網(wǎng)的歸屬用戶服務(wù)器HSS網(wǎng)元的S6a接口，家庭基站(由于其包括分組數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)功能)可選支持與策略和計(jì)費(fèi)規(guī)則功能PCRF之間的Gx接口。此外，有些接口在圖中并未畫出，這些接口可能有，家庭基站網(wǎng)關(guān)(由于其包括分組數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)功能)可選支持與運(yùn)營(yíng)商IP服務(wù)網(wǎng)元之間的SGi接口。如圖22所示，家庭基站位于企業(yè)網(wǎng)或者局域網(wǎng)中，家庭基站與核心網(wǎng)網(wǎng)元(例如移動(dòng)管理實(shí)體，歸屬用戶服務(wù)器，策略和計(jì)費(fèi)規(guī)則功能)之間的連接需要通過安全網(wǎng)關(guān)(SeGW)，安全網(wǎng)關(guān)也為家庭基站與核心網(wǎng)網(wǎng)元之間的連接提供安全保護(hù)。另外，家庭基站與家庭基站管理系統(tǒng)(HeMS)之間的連接也需要通過安全網(wǎng)關(guān)(SeGW)，安全網(wǎng)關(guān)也為家庭基站與家庭基站管理系統(tǒng)之間的連接提供安全保護(hù)。家庭基站與家庭基站管理系統(tǒng)之間的連接可能不在3GPP標(biāo)準(zhǔn)中定義，因而在圖中沒有直接畫出它們之間的接口。家庭基站的功能包括以下功能的部分或者全部
(I)無(wú)線資源管理RRM功能。無(wú)線資源管理包括以下功能之部分或全部無(wú)線承載控制、無(wú)線接入控制、連接移動(dòng)性控制、上下行資源動(dòng)態(tài)分配(即調(diào)度)；(2)對(duì)用戶數(shù)據(jù)執(zhí)行IP頭壓縮及加密；(3)調(diào)度和傳輸廣播信息(來自家庭基站或家庭基站管理系統(tǒng))；(4)針對(duì)移動(dòng)性和調(diào)度的測(cè)量和上報(bào)的配置；(5)封閉用戶組CSG處理；(6)支持自組織網(wǎng)絡(luò)的功能，例如自安裝(self-installation)、自配置(self-configuration)；
(7)與家庭基站管理系統(tǒng)建立連接，獲取和/或更新系統(tǒng)參數(shù)；(8)封閉用戶組(CSG)的接入控制(accesscontrol) ； (9)對(duì)混合式小區(qū)(hybrid cell)的成員驗(yàn)證(membershipverification) ； (10)支持本地IP接入(LIPA)功能(UE可通過家庭基站與互聯(lián)網(wǎng)直接交互數(shù)據(jù)，而不必經(jīng)由運(yùn)營(yíng)商的核心網(wǎng)進(jìn)行路由)；(11)終結(jié)NAS信令；(12)安全控制；(13)NAS信令(signaling) ; (14)NAS信令的安全性(加密及完整性保護(hù))；(15)當(dāng)切換需要變更MME時(shí)(即從家庭基站變更到移動(dòng)管理實(shí)體時(shí))，MME的選擇；(16)漫游；(17)認(rèn)證；(18)授權(quán)；(19)承載管理功能包括專有承載建立；(20)合法監(jiān)聽；(21)包路由和轉(zhuǎn)發(fā)；(22)上行/下行傳輸層包標(biāo)記；(23)為運(yùn)營(yíng)商間計(jì)費(fèi)而記賬；(24)離線計(jì)費(fèi)功能；(25)上下行業(yè)務(wù)層計(jì)費(fèi)；(26)上下行業(yè)務(wù)層速率執(zhí)行；(27)動(dòng)態(tài)IP地址分配(DHCP)功能；(28)上下行承載綁定；(29)上行承載綁定驗(yàn)證；(30)每用戶/承載記賬；本實(shí)施例中HSS、PCRF及其它相關(guān)接口的定義參考實(shí)施例1，在此不再贅述。根據(jù)本實(shí)施例的家庭接入網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)架構(gòu)，相關(guān)的協(xié)議棧如下。本實(shí)施例的用戶面協(xié)議棧(空口)與實(shí)施例1(即圖6)相同；圖23是控制面協(xié)議棧(空口)圖，如圖所示，NAS信令被HeNB (因其集成了 MME的功能)終結(jié)。圖24是根據(jù)本實(shí)施例的UE附著流程圖。如圖24所示，包括以下步驟步驟2401，UE發(fā)送“附著請(qǐng)求”給HeNB (因其帶MME功能)；其中NAS消息可以包含在RRC信令中；步驟2402，HeNB (因其帶MME功能)對(duì)該UE進(jìn)行NAS鑒權(quán)和安全性檢測(cè)；步驟2403，HeNB (因其帶MME功能)向HSS發(fā)起位置更新請(qǐng)求，獲取用戶數(shù)據(jù)；步驟2404，HSS返給HeNB位置更新響應(yīng)，其中帶有用戶簽約數(shù)據(jù)；步驟2405，HeNB向UE發(fā)起RRC鏈接重配過程，和UE協(xié)商相關(guān)的無(wú)線參數(shù)，建立承載的空口資源。(在此之前，創(chuàng)建會(huì)話過程在HeNB內(nèi)嵌的MME功能和S-GW功能之間完成，并且HeNB內(nèi)嵌的P-GW功能為UE分配IP地址);步驟2406，UE完成承載建立之后，返給HeNB RRC鏈接重配完成。(初始上下文建立在HeNB內(nèi)部完成)步驟2407，UE發(fā)送“直接傳遞”消息給HeNB，其中包括“附著完成”消息；(在收到附著接受消息并獲得IP地址后，UE就可以向HeNB發(fā)送上行數(shù)據(jù)了，所發(fā)的上行數(shù)據(jù)經(jīng)HeNB發(fā)到互聯(lián)網(wǎng)；HeNB內(nèi)嵌的MME功能與S-GW功能間完成承載修改過程，然后HeNB可開始發(fā)送緩存的下行數(shù)據(jù)；)補(bǔ)充說明，在本發(fā)明中的用戶面(空口)和控制面(空口)的層2的協(xié)議?？梢耘c實(shí)施例中的實(shí)例不同，在實(shí)例中層2的協(xié)議棧包括rocp，RLCJP MAC協(xié)議，本發(fā)明不受層2的協(xié)議棧的限制，即適用于層2的協(xié)議棧為任何協(xié)議的情況，例如僅有一個(gè)MAC協(xié)議的情況(該MAC協(xié)議可能綜合了原先RLC協(xié)議和/或I3DCP協(xié)議的全部或部分功能)。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.ー種接入網(wǎng)網(wǎng)元，其特征在于，所述接入網(wǎng)網(wǎng)元中包括 服務(wù)網(wǎng)關(guān)功能模塊，用于將服務(wù)網(wǎng)關(guān)功能融合到所述接入網(wǎng)網(wǎng)元中； 分組數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)功能模塊，用于將分組數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)功能融合到所述接入網(wǎng)網(wǎng)元中。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的接入網(wǎng)網(wǎng)元，其特征在于，所述分組數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)功能包括與互聯(lián)網(wǎng)交互數(shù)據(jù)功能，用戶終端通過所述接入網(wǎng)網(wǎng)元與互聯(lián)網(wǎng)交互數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的接入網(wǎng)網(wǎng)元，其特征在于，所述服務(wù)網(wǎng)關(guān)功能模塊至少用于執(zhí)行以下功能之一 切換時(shí)作為移動(dòng)性錨點(diǎn)； 下行包緩存和發(fā)起網(wǎng)絡(luò)觸發(fā)的業(yè)務(wù)請(qǐng)求流程； 包路由和轉(zhuǎn)發(fā)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的接入網(wǎng)網(wǎng)元，其特征在于，所述分組數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)功能包含支持與策略和計(jì)費(fèi)規(guī)則功能PCRF之間的Gx接ロ，所述接入網(wǎng)網(wǎng)元與所述策略和計(jì)費(fèi)規(guī)則功能PCRF之間通過所述Gx接ロ進(jìn)行策略和計(jì)費(fèi)規(guī)則信息的交互。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的接入網(wǎng)網(wǎng)元，其特征在于，所述接入網(wǎng)網(wǎng)元還包括 移動(dòng)管理實(shí)體功能模塊，用于將移動(dòng)管理實(shí)體功能融合到所述接入網(wǎng)網(wǎng)元中。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的接入網(wǎng)網(wǎng)元，其特征在干，所述移動(dòng)管理實(shí)體功能包括終結(jié)非接入層NAS信令功能，所述接入網(wǎng)網(wǎng)元終結(jié)非接入層NAS信令。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的接入網(wǎng)網(wǎng)元，其特征在于，所述移動(dòng)管理實(shí)體功能包括支持與歸屬用戶服務(wù)器HSS之間的S6a接ロ功能，所述接入網(wǎng)網(wǎng)元與HSS之間通過S6a接ロ進(jìn)行簽約信息的交互。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的接入網(wǎng)網(wǎng)元，其特征在于，所述接入網(wǎng)網(wǎng)元與核心網(wǎng)之間的連接通過安全網(wǎng)關(guān)，所述安全網(wǎng)關(guān)為所述接入網(wǎng)網(wǎng)元與核心網(wǎng)之間的連接提供安全保護(hù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的接入網(wǎng)網(wǎng)元，其特征在于，所述接入網(wǎng)網(wǎng)元在安裝和/或配置過程中從管理系統(tǒng)接收安裝信息和/或配置信息。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的接入網(wǎng)網(wǎng)元，其特征在于，所述接入網(wǎng)網(wǎng)元為家庭基站網(wǎng)關(guān)，所述家庭基站網(wǎng)關(guān)連接一個(gè)或多個(gè)家庭基站，所述服務(wù)網(wǎng)關(guān)功能包括支持與家庭基站間的Si接ロ，所述家庭基站網(wǎng)關(guān)與家庭基站之間通過SI接ロ交互。
11.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的接入網(wǎng)網(wǎng)元，其特征在于，所述接入網(wǎng)網(wǎng)元為家庭基站O
12.—種接入網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于，該接入網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)包括 家庭基站，用于為用戶終端提供無(wú)線資源，通過SI接ロ與家庭基站網(wǎng)關(guān)相連；所述家庭基站還支持X2接ロ，用于家庭基站之間的交互； 家庭基站網(wǎng)關(guān)，用于連接一個(gè)或多個(gè)家庭基站，所述家庭基站網(wǎng)關(guān)融合服務(wù)網(wǎng)關(guān)功能和分組數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)功能，其中所述分組數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)功能包括與互聯(lián)網(wǎng)交互數(shù)據(jù)功能，所述服務(wù)網(wǎng)關(guān)功能包括支持切換時(shí)作為移動(dòng)性錨點(diǎn)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的接入網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在干， 所述家庭基站網(wǎng)關(guān)還融合移動(dòng)管理實(shí)體功能，所述移動(dòng)管理實(shí)體功能包括終結(jié)非接入層NAS信令功能和包括支持與歸屬用戶服務(wù)器HSS之間的S6a接ロ功能。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的接入網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在干， 所述分組數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)功能包括支持與策略和計(jì)費(fèi)規(guī)則功能PCRF之間的Gx接ロ，所述家庭基站網(wǎng)關(guān)與所述策略和計(jì)費(fèi)規(guī)則功能PCRF之間通過所述Gx接ロ進(jìn)行策略和計(jì)費(fèi)規(guī)則信息的交互。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的接入網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在干， 所述家庭基站網(wǎng)關(guān)與核心網(wǎng)之間的連接通過安全網(wǎng)關(guān)，所述安全網(wǎng)關(guān)為所述家庭基站網(wǎng)關(guān)與核心網(wǎng)之間的連接提供安全保護(hù)。
16.ー種接入網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于，該接入網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)包括 家庭基站，該家庭基站除用于為用戶終端提供無(wú)線資源外，該家庭基站還融合了服務(wù)網(wǎng)關(guān)功能和分組數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)功能，其中所述分組數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)功能包括與互聯(lián)網(wǎng)交互數(shù)據(jù)功能；所述服務(wù)網(wǎng)關(guān)功能包括支持切換時(shí)作為移動(dòng)性錨點(diǎn)；所述家庭基站還支持X2接ロ，用于家庭基站之間的交互。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的接入網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在干， 所述家庭基站還融合移動(dòng)管理實(shí)體功能，所述移動(dòng)管理實(shí)體功能包括終結(jié)非接入層NAS信令功能和包括支持與歸屬用戶服務(wù)器HSS之間的S6a接ロ功能。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的接入網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在干， 所述分組數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)功能包括支持與策略和計(jì)費(fèi)規(guī)則功能PCRF之間的Gx接ロ，所述家庭基站與所述策略和計(jì)費(fèi)規(guī)則功能PCRF之間通過所述Gx接ロ進(jìn)行策略和計(jì)費(fèi)規(guī)則信息的交互。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的接入網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在干， 所述家庭基站與核心網(wǎng)之間的連接通過安全網(wǎng)關(guān)，所述安全網(wǎng)關(guān)為所述家庭基站與核心網(wǎng)之間的連接提供安全保護(hù)。
20.一種接入方法，其特征在于，該方法應(yīng)用于融合服務(wù)網(wǎng)關(guān)功能和分組數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)功能的接入網(wǎng)網(wǎng)元，該方法包括 接入網(wǎng)網(wǎng)元接收到終端的附著請(qǐng)求后透?jìng)髟撓⒔o移動(dòng)管理實(shí)體MME，然后UE、移動(dòng)管理實(shí)體MME以及歸屬用戶服務(wù)器HSS交互完成針對(duì)終端的鑒權(quán)及位置更新流程； 所述接入網(wǎng)網(wǎng)元與核心網(wǎng)的移動(dòng)管理實(shí)體MME之間進(jìn)行交互，完成由核心網(wǎng)的移動(dòng)管理實(shí)體MME發(fā)起的創(chuàng)建會(huì)話過程； 所述接入網(wǎng)網(wǎng)元與核心網(wǎng)的移動(dòng)管理實(shí)體MME之間進(jìn)行交互，完成由核心網(wǎng)的移動(dòng)管理實(shí)體MME發(fā)起的初始上下文建立過程，并完成與終端之間的RRC鏈接重配過程； 在完成附著流程后，接入網(wǎng)網(wǎng)元與MME間執(zhí)行修改承載過程。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，所述接入網(wǎng)網(wǎng)元為家庭基站；所述創(chuàng)建會(huì)話過程具體為 核心網(wǎng)的移動(dòng)管理實(shí)體MME向所述家庭基站發(fā)送創(chuàng)建會(huì)話請(qǐng)求，所述家庭基站為用戶分配IP地址、確定承載服務(wù)質(zhì)量QoS，然后向核心網(wǎng)的移動(dòng)管理實(shí)體MME發(fā)送創(chuàng)建會(huì)話響應(yīng)； 所述修改承載過程具體為 核心網(wǎng)的移動(dòng)管理實(shí)體MME向所述家庭基站發(fā)送修改承載請(qǐng)求，將所述家庭基站的SI用戶面信息發(fā)送給所述家庭基站；所述家庭基站返回修改承載響應(yīng)給核心網(wǎng)的移動(dòng)管理實(shí)體 MME。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，所述接入網(wǎng)網(wǎng)元包括家庭基站和家庭基站網(wǎng)關(guān)，所述家庭基站網(wǎng)關(guān)融合了服務(wù)網(wǎng)關(guān)功能和分組數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)功能，所述家庭基站網(wǎng)關(guān)連接ー個(gè)或多個(gè)家庭基站； 所述創(chuàng)建會(huì)話過程具體為 核心網(wǎng)的移動(dòng)管理實(shí)體MME向所述家庭基站網(wǎng)關(guān)發(fā)送創(chuàng)建會(huì)話請(qǐng)求，所述家庭基站網(wǎng)關(guān)為用戶分配IP地址、確定承載服務(wù)質(zhì)量QoS，然后向核心網(wǎng)的移動(dòng)管理實(shí)體MME發(fā)送創(chuàng)建會(huì)話響應(yīng)； 所述修改承載過程具體為 核心網(wǎng)的移動(dòng)管理實(shí)體MME向所述家庭基站網(wǎng)關(guān)發(fā)送修改承載請(qǐng)求，將所述家庭基站的SI用戶面信息發(fā)送給所述家庭基站網(wǎng)關(guān)；所述家庭基站網(wǎng)關(guān)返回修改承載響應(yīng)給核心網(wǎng)的移動(dòng)管理實(shí)體MME。
23.一種接入方法，其特征在于，該方法應(yīng)用于融合服務(wù)網(wǎng)關(guān)功能、分組數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)功能和移動(dòng)管理實(shí)體功能的接入網(wǎng)網(wǎng)元，該方法包括 接入網(wǎng)網(wǎng)元接收到終端發(fā)送的包含附著請(qǐng)求的NAS消息后，對(duì)終端進(jìn)行NAS鑒權(quán)； 所述接入網(wǎng)網(wǎng)元與歸屬用戶服務(wù)器HSS之間執(zhí)行位置更新，并獲取用戶數(shù)據(jù)； 所述接入網(wǎng)網(wǎng)元執(zhí)行初始上下文建立過程，并完成與終端之間的RRC鏈接重配過程； 所述接入網(wǎng)網(wǎng)元接收終端通過直接傳遞消息發(fā)送的附著完成消息后，所述接入網(wǎng)網(wǎng)元執(zhí)行承載修改過程。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其特征在干，所述接入網(wǎng)網(wǎng)元包括家庭基站和家庭基站網(wǎng)關(guān)，所述家庭基站網(wǎng)關(guān)融合了服務(wù)網(wǎng)關(guān)功能、分組數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)功能和移動(dòng)管理實(shí)體功能，所述家庭基站網(wǎng)關(guān)連接ー個(gè)或多個(gè)家庭基站； 所述家庭基站網(wǎng)關(guān)與歸屬用戶服務(wù)器HSS之間執(zhí)行位置更新并獲取用戶數(shù)據(jù)之后，所述家庭基站網(wǎng)關(guān)內(nèi)嵌的移動(dòng)管理實(shí)體功能和服務(wù)網(wǎng)關(guān)功能之間完成創(chuàng)建會(huì)話過程，并且分組數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)功能為終端分配IP地址； 所述接入網(wǎng)網(wǎng)元執(zhí)行初始上下文建立過程，并完成與終端之間的RRC鏈接重配過程具體包括 所述家庭基站網(wǎng)關(guān)向所述家庭基站發(fā)起攜帯為用戶分配的服務(wù)質(zhì)量QoS的初始上下文建立請(qǐng)求，所述家庭基站向終端發(fā)起RRC鏈接重配過程，和終端協(xié)商相關(guān)的無(wú)線參數(shù)，建立承載的空ロ資源，終端完成承載建立之后，向所述家庭基站發(fā)送RRC鏈接重配完成消息，所述家庭基站向所述家庭基站網(wǎng)關(guān)發(fā)送初始上下文建立響應(yīng)。
25.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其特征在于，所述接入網(wǎng)網(wǎng)元為家庭基站，所述接入網(wǎng)網(wǎng)元執(zhí)行初始上下文建立過程，并完成與終端之間的RRC鏈接重配過程具體為 所述家庭基站內(nèi)嵌的移動(dòng)管理實(shí)體功能和服務(wù)網(wǎng)關(guān)功能之間完成創(chuàng)建會(huì)話過程，并且分組數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)功能為終端分配IP地址； 所述家庭基站內(nèi)部完成初始上下文建立過程后，向終端發(fā)起RRC鏈接重配過程，和終端協(xié)商相關(guān)的無(wú)線參數(shù)，建立承載的空ロ資源，終端完成承載建立之后，向所述家庭基站發(fā)送RRC鏈接重配完成消息。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種接入網(wǎng)網(wǎng)元、接入網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及接入方法，用于解決LTE家庭基站系統(tǒng)架構(gòu)過于復(fù)雜及開銷和時(shí)延過大的問題。本發(fā)明在接入網(wǎng)網(wǎng)元中融合服務(wù)網(wǎng)關(guān)功能和分組數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)功能，或同時(shí)融合服務(wù)網(wǎng)關(guān)功能、分組數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)功能及移動(dòng)管理實(shí)體功能，并給出了融合后的接入網(wǎng)網(wǎng)元與核心網(wǎng)的交互接口、接入網(wǎng)網(wǎng)元之間的交互接口及交互流程。通過本發(fā)明的技術(shù)方案能夠簡(jiǎn)化LTE家庭接入網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)架構(gòu)，減小了開銷和時(shí)延。
文檔編號(hào)H04W48/16GK102711218SQ20111007554
公開日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2011年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月28日
發(fā)明者奚進(jìn), 張銀成, 朱進(jìn)國(guó), 毛磊, 謝峰, 陳琳, 韓立鋒 申請(qǐng)人:中興通訊股份有限公司