一種實現(xiàn)本地接入的系統(tǒng)及方法
【專利說明】一種實現(xiàn)本地接入的系統(tǒng)及方法
[0001 ] 本案是專利申請200910175673.X的分案申請，原申請的申請日為2009年9月21日，申請?zhí)枮?00910175673.X，發(fā)明創(chuàng)造名稱為一種實現(xiàn)本地接入的系統(tǒng)及方法。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本文涉及移動通信領(lǐng)域，具體涉及一種實現(xiàn)本地接入的系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0003]為了保持第三代移動通信系統(tǒng)在通信領(lǐng)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(wù)，同時，降低運營商的運營成本，3GPP(3rd Generat1nPartnership Project，第三代合作伙伴計劃)標(biāo)準(zhǔn)工作組正致力于演進(jìn)分組系統(tǒng)(EvolvedPacket System，EPS)的研究。圖1示出了演進(jìn)分組域系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，整個EPS系統(tǒng)分為無線接入網(wǎng)和核心網(wǎng)兩部分。在核心網(wǎng)中，包含了歸屬用戶服務(wù)器(HomeSubscriber Server，HSS)、移動性管理實體(Mobility Management Entity，MME)、服務(wù)GPRS(General Packet Rad1 Service，通用分組無線服務(wù)技術(shù))支持節(jié)點(Serving GPRSSupport Node，SGSN)、策略計費規(guī)則功能(Policy and Charging Rule Funct1n，PCRF)、服務(wù)網(wǎng)關(guān)(Serving Gateway，S-Gff)、分組數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)(PDN Gateway，P-Gff)和分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)(Packet Data Network，PDN)。下面詳細(xì)各部分功能:
[0004]歸屬用戶服務(wù)器，是用戶簽約數(shù)據(jù)的永久存放地點，位于用戶簽約的歸屬網(wǎng)。
[0005]移動性管理實體，是用戶簽約數(shù)據(jù)在當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)的存放地點，負(fù)責(zé)終端到網(wǎng)絡(luò)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、用戶空閑模式下的跟蹤和尋呼管理功能和承載管理。
[0006]服務(wù)GPRS支持節(jié)點，是GERAN(GSM/EDGE無線接入網(wǎng))和UTRAN(UMTS無線接入網(wǎng))用戶接入核心網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)支持點，功能上與移動性管理實體類似，負(fù)責(zé)用戶的位置更新、尋呼管理和承載管理等功能。
[0007]服務(wù)網(wǎng)關(guān)，是核心網(wǎng)到無線系統(tǒng)的網(wǎng)關(guān)，負(fù)責(zé)終端到核心網(wǎng)的用戶面承載、終端空閑模式下的數(shù)據(jù)緩存、網(wǎng)絡(luò)側(cè)發(fā)起業(yè)務(wù)請求的功能、合法監(jiān)聽和分組數(shù)據(jù)路由和轉(zhuǎn)發(fā)功能；服務(wù)網(wǎng)關(guān)負(fù)責(zé)統(tǒng)計用戶終端使用無線網(wǎng)的情況，并產(chǎn)生終端使用無線網(wǎng)的話單，傳送給計費網(wǎng)關(guān)。
[0008]分組數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)，是演進(jìn)系統(tǒng)和該系統(tǒng)外部分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)關(guān)，它連接到因特網(wǎng)和分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)上，負(fù)責(zé)終端的互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(Internet Protocol，IP)地址分配、計費功能、分組包過濾、策略控制等功能。
[0009]分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，是運營商的IP業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)通過運營商的核心網(wǎng)為用戶提供IP服務(wù)。
[0010]策略計費規(guī)則功能實體，是演進(jìn)系統(tǒng)中負(fù)責(zé)提供計費控制、在線信用控制、門限控制、服務(wù)質(zhì)量(Quality of Service，QoS)策略方面規(guī)則的服務(wù)器。
[0011]無線接入網(wǎng)，是由演進(jìn)基站(E-UTRAN NodeB，eNB)和3G無線網(wǎng)絡(luò)控制器(Rad1Network Control，簡稱RNC)組成，它主要負(fù)責(zé)無線信號的收發(fā)，通過空中接口和終端聯(lián)系，管理空中接口的無線資源、資源調(diào)度、接入控制。
[0012]上述服務(wù)GPRS支持節(jié)點是升級過的SGSN，能夠支持與服務(wù)網(wǎng)關(guān)之間的S4接口，并與移動性管理單元之間采用GTPv2協(xié)議進(jìn)行互通。而對于支持3G核心網(wǎng)的SGSN來說PS域網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與圖1有所不同。此時SGSN與MME采用Gn接口相連，互通采用GTPvl協(xié)議。SGSN不能與服務(wù)網(wǎng)關(guān)相連，通過Gn接口連接到網(wǎng)關(guān)GPRS支持節(jié)點(Gateway GPRS Support Node,GGSN)直接進(jìn)行分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)訪問。
[0013]家庭基站(Home NodeB，HNB)或者演進(jìn)的家庭基站(Home eNodeN，HeNB)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(tuán)體、公司或者學(xué)校等私人場所使用，主要是為了給用戶提供更高的業(yè)務(wù)速率并降低使用高速率服務(wù)所需要的費用，同時彌補(bǔ)已有分布式蜂窩無線通信系統(tǒng)覆蓋的不足。家庭基站的優(yōu)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。
[0014]家庭基站可以應(yīng)用在3G(3Generat1n，第三代)或者LTE(LongTerm Evolut1n,長期演進(jìn))移動通信網(wǎng)絡(luò)中。為了便于對家庭基站進(jìn)行管理，在網(wǎng)絡(luò)中引入了一個新網(wǎng)元，即豕庭基站網(wǎng)關(guān)。豕庭基站網(wǎng)關(guān)主要執(zhí)彳丁的功能為:驗證豕庭基站的安全性，對豕庭基站的運行進(jìn)行維護(hù)管理，根據(jù)運營商要求配置和控制家庭基站，負(fù)責(zé)交換核心網(wǎng)和家庭基站的數(shù)據(jù)信息。圖2是3G家庭基站網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖，3G家庭基站通過新定義的Iuh接口連接至家庭基站網(wǎng)關(guān)，家庭基站網(wǎng)關(guān)提供到核心網(wǎng)分組域和電路域的IuPS和IuCs接口。對于3G網(wǎng)絡(luò)來說家庭基站網(wǎng)關(guān)必選部署用來屏蔽引入家庭基站后對終端和網(wǎng)絡(luò)側(cè)的影響。對于LTE網(wǎng)絡(luò)來說家庭基站網(wǎng)關(guān)可選部署，因此LTE家庭基站和核心網(wǎng)連接有兩種方式，一種是家庭基站和核心網(wǎng)網(wǎng)元直接相連，另一種是家庭基站通過網(wǎng)關(guān)和核心網(wǎng)網(wǎng)元相連，如圖3、4所示。對于圖4所示引入家庭基站網(wǎng)關(guān)的場景，家庭基站網(wǎng)關(guān)可以不集成用戶面功能，家庭基站和核心網(wǎng)用戶面網(wǎng)關(guān)間直接建立用戶面，這樣可以使用戶面扁平化，數(shù)據(jù)傳輸時延減小，如圖5所不O
[0015]家庭基站除了支持通過移動核心網(wǎng)絡(luò)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接入能力并且用戶簽約允許本地IP訪問的條件下，可以實現(xiàn)用戶對家庭網(wǎng)絡(luò)其他IP設(shè)備或者互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的本地接入。通過本地接入功能，可以實現(xiàn)Internet數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的分流，降低核心網(wǎng)負(fù)荷，并且對于家庭網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的訪問可以不通過核心網(wǎng)來進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，數(shù)據(jù)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(yīng)用在本地IP接入Internet這種場景，目的是降低核心網(wǎng)負(fù)荷。圖6和圖7分別給出了實現(xiàn)上述本地接入功能的架構(gòu)，主要差別體現(xiàn)在是否存在家用基站網(wǎng)關(guān)。其中，本地接入網(wǎng)關(guān)作為本地接入到外部網(wǎng)絡(luò)(例如internet)的網(wǎng)絡(luò)，提供地址分配、計費、分組包過濾、策略控制等功能。該網(wǎng)元作為一個邏輯單元在實際部署的時候可以作為獨立存在的網(wǎng)元也可以和現(xiàn)有的家用基站或者家用基站網(wǎng)關(guān)聯(lián)合部署。對于宏蜂窩實現(xiàn)本地接入架構(gòu)，可以通過圖7的架構(gòu)實現(xiàn)
[0016]在這種架構(gòu)下為UE提供本地連接，對現(xiàn)有的核心網(wǎng)網(wǎng)元都提出了新的要求，因此需要提出一種為終端用戶實現(xiàn)本地接入的方案，能夠有效的減少核心網(wǎng)的負(fù)荷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0017]本發(fā)明實施例所要解決的技術(shù)問題是，提供一種實現(xiàn)本地接入的系統(tǒng)及方法，以有效的減少核心網(wǎng)的負(fù)荷。
[0018]為了解決上述問題，本發(fā)明實施例公開了一種終端實現(xiàn)本地接入的方法，包括:
[0019]用戶設(shè)備UE通過無線側(cè)設(shè)備向移動管理單元發(fā)起連接請求，連接請求中攜帶請求建立的本地連接的接入點APN或請求建立本地連接的指示；
[0020]移動管理單元若判斷要為所述UE建立本地連接，則將允許建立本地連接的通知經(jīng)無線側(cè)設(shè)備發(fā)送給所述UE;
[0021 ]所述UE接收到所述通知后，發(fā)起到本地接入網(wǎng)關(guān)的連接建立過程。
[0022]可選地，所述移動管理單元根據(jù)所述UE的簽約信息和所述連接請求中的信息，判斷要為所述UE建立本地連接;或者所述移動管理單元根據(jù)所述UE的簽約信息和策略信息，判斷要為所述UE建立本地連接。
[0023]可選地，
[0024]所述連接請求為附著請求，所述通知為附著接受消息；所述將允許建立本地連接的通知經(jīng)無線側(cè)設(shè)備發(fā)送給所述UE包括:
[0025]移動管理單元在本地為所述UE建立上下文信息；
[0026]移動管理單元向無線側(cè)設(shè)備發(fā)送請求，所述請求中包含允許為UE建立本地連接、本地連接標(biāo)識和發(fā)送給UE的附著接受消息；
[0027]無線側(cè)設(shè)備將所述附著接受消息發(fā)送給所述UE;
[0028]或者
[0029]所述連接請求為分組數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)PDN連接建立請求，所述通知為默認(rèn)承載建立請求；所述將允許建立本地連接的通知經(jīng)無線側(cè)設(shè)備發(fā)送給所述UE包括:
[0030]移動管理單元在本地為所述UE建立上下文信息；
[0031]移動管理單元向無線側(cè)設(shè)備發(fā)送請求，所述請求中包含允許為UE建立本地連接、本地連接標(biāo)識和發(fā)送給UE的默認(rèn)承載建立請求；
[0032]無線側(cè)設(shè)備將所述默認(rèn)承載建立請求發(fā)送給所述UE;
[0033]或者
[0034]所述連接請求為分組數(shù)據(jù)協(xié)議PDP激活請求，所述通知為PDP激活響應(yīng);所述將允許建立本地連接的通知經(jīng)無線側(cè)設(shè)備發(fā)送給所述UE包括:
[0035]移動管理單元在本地為所述UE建立上下文信息；
[0036]移動管理單元經(jīng)無線側(cè)設(shè)備向所述UE發(fā)送TOP激活響應(yīng)，所述PDP激活響應(yīng)中包含允許為UE建立本地連接和本地連接標(biāo)識。
[0037]可選地，所述UE建立本地連接后，還向所述移動管理單元返回響應(yīng)以表示已建立本地連接，所述移動管理單元接收所述響應(yīng)，并在所述UE的上下文信息中標(biāo)記該本地連接已建立。