CN102104927A - 一种对终端进行接入控制的***及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种对终端进行接入控制的***及方法，该方法包括，网络侧网元向核心网发送邻区接入控制请求时携带当前服务小区的所有或部分邻区的信息及所述终端标识，所述核心网将所述终端在所述邻区中的授权信息通过邻区接入控制响应返回至所述网络侧网元。采用本发明的技术方案，可使对终端作接入控制的网元获知终端在各邻区的授权信息，为对终端作接入控制的网元在对终端进行邻区切换时提供选择目标小区的判决依据，从而可以减少在负荷均衡过程中因为邻区接入控制失败导致的负荷均衡失败，增加切换成功率。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种对终端进行接入控制的***及方法。
背景技术
家庭基站(HNB，Home NodeB)是一种小型、低功率的基站，部署在家庭及办公室等室内场所，主要作用是向用户提供更高的业务速率并降低使用高速率服务所需要的费用，同时弥补了已有分布式蜂窝无线通信***覆盖的不足。家庭基站的优点是实惠、便捷、低功率输出、即插即用等。
家庭基站用户是通过家庭基站接入网(HNB AN，Home NodeB AccessNetwork，)连接到核心网的，图1是长期演进(LTE，Long Term Evolution)***中的家庭基站网络布局示意图，如图1所示，HNB AN由家庭基站和家庭基站网关(Home NodeB Gateway，HNB GW)共同组成。HNB GW主要执行的功能包括：验证家庭基站的安全性、处理家庭基站的注册及接入控制、对家庭基站进行运行维护管理、根据运营商要求配置及控制家庭基站、负责交换核心网与家庭基站之间的数据。图2是通用移动通信***(UMTS，Universal Mobile Telecommunications System)中的家庭基站网络布局示意图，如图2所示，在UMTS网络中，家庭基站必须通过家庭基站网关接入到核心网中，其中家庭基站和家庭基站网关之间的接口为Iuh接口，而家庭基站网关到核心网之间的接口为Iu接口。宏基站通过无线网络控制器与核心网连接，宏基站与无线网络控制器之间的接口为Iub接口。而无线网络控制器之间也可以存在直接接口，称为Iur接口。如图1所示，对于后续演进型家庭基站(HeNB，Home eNodeB)，也可以不通过家庭基站网关而直接连接到核心网。家庭基站和核心网之间的接口用S1表示，如果家庭基站网关存在，家庭基站与家庭基站网关、家庭基站网关与核心网之间的接口均为S1接口。宏基站之间可以使用直接接口X2接口连接。在后续描述中不失一般性地，使用家庭基站来作为UMTS***下的家庭基站和LTE***中演进型家庭基站的统称。
由于家庭基站是宏基站(NodeB或者eNodeB)的一种，其作为私人用户的专属资源被部署在家庭、公司或者是学校等专门场所，家庭基站覆盖的若干小区组成家庭基站覆盖区域。家庭基站的接入模式有三种，分别为：开放模式、封闭模式和混合模式。开放模式的家庭基站允许所有的用户接入；封闭模式的家庭基站只允许经过授权的用户接入，如授权的家庭成员、团体成员等用户，这些经过授权的用户称为封闭用户组(CSG，Closed SubscriberGroup)；混合模式的家庭基站允许所有的用户接入，但对于属于该CSG的用户享有优先或优惠接入的权力。相应的，家庭基站所属小区称为CSG小区。
用户设备(UE，User Equipment)的USIM(3G***用户识别卡)中有一张关于CSG的签约白列表(white list或Allow CSG List)，如果白列表是空的，表明该用户设备不属于任何封闭用户组；如果白列表具有有效值，表明该用户设备是这些所列CSG小区的授权用户。对于拥有白列表的用户设备来说，可以驻留在被授权的CSG小区，对于没有授权的封闭模式的CSG小区不能驻留。白列表记录了用户设备允许接入的CSG小区标识(CSG ID)，该白列表同时也在核心网的用户数据库保存。当拥有白列表的UE希望驻留在CSG小区时，家庭基站将小区所属的CSG ID上报给核心网，由核心网检查UE欲驻留的小区是否允许UE的接入，对于封闭模式的CSG小区，只允许授权用户接入，非授权用户禁止接入；对于混合模式的CSG小区，授权用户享有优先或优惠的接入权力，这种接入控制(Access Control，AC)被称为基于CSG的接入控制。开放模式下的家庭基站和普通的宏基站一样，允许所有合法的用户接入。
对于CSG小区，不仅有全局小区标识(CGI，Cell Global Identifier)，还有CSG小区标识。拥有不同全局小区标识的CSG小区可以对应同一个CSG ID。当家庭基站上电注册时，家庭基站网关可以获得该家庭基站的CSGID、CGI以及接入模式。当家庭基站与核心网直接相连时，核心网可以获得这些直连家庭基站的CSG ID、CGI以及接入模式。非家庭基站一般称为基站或宏基站，所属小区称为宏小区。
由于UE的移动性，不可避免的需要从一个小区移动到另一个小区的覆盖范围，为了保证业务的连续性，因此需要网络辅助进行切换。其中由宏小区向CSG小区或者CSG小区之间的切换称为Inbound切换。在Inbound切换中因为CSG小区的特殊属性，需要对UE是否是目标小区的授权用户进行判断，另外由于宏小区与CSG小区或者CSG小区之间是否存在直接接口尚无定论，因此当前Inbound切换流程与宏小区之间的切换有所区别。不失一般性的，当前在LTE***中Inbound切换的流程大体如图3所示，大体描述如下：
UE向源基站发送测量上报；
源基站根据UE的测量上报判断UE需要进行切换的目标小区，向核心网发起切换要求，消息中带有UE的上下文信息，以及目标小区的信息，比如目标小区的小区标识(cell ID)，小区的CSG标识(CSG ID)等；
核心网根据切换要求中的目标小区的信息做接入控制，判断当前UE是否是目标CSG小区的合法授权用户，如果该UE可以以授权用户或者非授权用户接入目标小区，则流程继续，否则核心网给源基站回复切换准备失败消息，切换过程结束；
核心网向目标家庭基站所在的网关发送切换请求消息，消息中带有该UE的上下文信息，目标小区信息等；
目标家庭基站网关根据消息中信息作CSG的验证，判断目标小区的CSG信息是否正确；
目标家庭基站网关向目标家庭基站发送切换请求消息；
目标家庭基站成功接纳该UE后向网关回复切换请求响应消息；
目标家庭基站网关继续向核心网发送切换请求响应消息；
核心网收到切换请求响应消息后向源基站发送切换命令消息；
源基站在收到消息后向UE发送切换命令消息。
由上述描述可见Inbound切换与普通的宏小区之间的切换相比，需要增加对于UE的接入控制和对目标小区CSG信息的验证过程。如果切换过程中的接入控制和CSG验证失败，则可能导致本次切换不成功，则eNB必须为UE重新选择切换目标小区，这可能导致UE的切换过晚或者信令浪费。另外如果源测基站为了某种特定用途(比如为了均衡负荷)需要发起盲切换，即源测不需要UE的测量而直接发起向某一邻区的切换，此时源测基站对于UE在邻区CSG小区中的授权一无所知，因此可能会导致盲切换失败。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种对终端进行接入控制的***及方法，解决了因对UE作接入控制的网元无法获知UE在各邻区中的授权信息导致对UE进行盲切换失败的问题。
为了解决上述问题，本发明提供了一种对终端进行接入控制的方法，包括：网络侧网元向核心网发送邻区接入控制请求时携带当前服务小区的所有或部分邻区的信息及所述终端标识，所述核心网将所述终端在所述邻区中的授权信息通过邻区接入控制响应返回至所述网络侧网元。
进一步地，所述核心网收到所述邻区接入控制请求后，根据其中的邻区的信息判断该邻区是否存在于所述终端的签约白列表中，是则判定所述终端是该邻区的授权用户，否则判定所述终端不是该邻区的授权用户；
所述核心网向所述网络侧网元返回邻区接入控制响应时采用预设的指示信息表示所述终端在各邻区中的授权信息。
进一步地，所述网络侧网元是在终端初次接入网络时向核心网发送邻区接入控制请求，或是在获知终端的签约白列表发生变化时向核心网发送邻区接入控制请求。
进一步地，在LTE***中，所述网络侧网元是演进家庭基站、演进家庭基站网关或宏基站；
在UMTS***中，所述网络侧网元是家庭基站、宏基站或无线网络控制器。
进一步地，当终端初次接入网络时，所述网络侧网元向核心网发送的邻区接入控制请求为初始终端消息；
所述核心网向所述网络侧网元返回的邻区接入控制响应为直传消息。
进一步地，当终端的签约白列表发生变化时，所述终端或核心网通知网络侧网元终端的签约白列表发生更新，所述网络侧网元收到所述通知后向核心网发送邻区接入控制请求。
进一步地，所述网络侧网元为家庭基站且通过家庭基站网关与核心网连接时，所述家庭基站发送的邻区接入控制请求是通过基站网关透传至核心网；所述核心网返回的邻区接入控制响应是通过基站网关透传至所述家庭基站；
所述网络侧网元是宏基站且通过无线网络控制器与核心网连接时，所述宏基站发送的邻区接入控制请求是通过无线网络控制器透传至核心网；所述核心网返回的邻区接入控制响应是通过无线网络控制器透传至宏基站。
进一步地，所述邻区的信息为邻区的小区标识和/或邻区的封闭用户组标识。
进一步地，所述邻区的信息预先配置在所述网络侧网元，或是网络侧网元从邻区获取。
本发明还提供一种对终端进行接入控制的***，包括终端、网络侧网元及核心网；
所述网络侧网元，用于向核心网发送邻区接入控制请求时携带当前服务小区的所有或部分邻区的信息及所述终端标识；
所述核心网，用于将所述终端在所述邻区中的授权信息通过邻区接入控制响应返回至所述网络侧网元。
进一步地，所述核心网还用于收到所述邻区接入控制请求后，根据其中的邻区的信息判断该邻区是否存在于所述终端的签约白列表中，是则判定所述终端是该邻区的授权用户，否则判定所述终端不是该邻区的授权用户；
所述核心网向所述网络侧网元返回邻区接入控制响应时采用预设的指示信息表示所述终端在各邻区中的授权信息。
进一步地，所述网络侧网元是在终端初次接入网络时向核心网发送邻区接入控制请求，或是在获知终端的签约白列表发生变化时向核心网发送邻区接入控制请求。
进一步地，在LTE***中，所述网络侧网元为演进家庭基站、演进家庭基站网关或宏基站；
在UMTS***中，所述网络侧网元为家庭基站、宏基站或无线网络控制器。
进一步地，所述终端还用于当其签约白列表发生变化时通知所述网络侧网元其签约白列表发生变化；或者，
所述核心网还用于当终端的签约白列表发生变化时通知所述网络侧网元所述终端签约白列表发生变化。
综上所述，本发明提出一种对终端进行接入控制的***及方法，可使对UE作接入控制的网元获知UE在各邻区的授权信息，为对UE作接入控制的网元在对UE进行邻区切换时提供选择目标小区的判决依据，从而可以减少在负荷均衡过程中因为邻区接入控制失败导致的负荷均衡失败，增加切换成功率。
附图说明
图1是LTE网络***结构图；
图2是UMTS网络***结构图；
图3是现有技术中UE的Inbound切换流程示意图；
图4是本发明方法流程图；
图5是本发明应用实例一的邻区接入控制流程图；
图6是本发明应用实例二的邻区接入控制流程图。
具体实施方式
本发明提出一种对终端进行接入控制的***及方法，网络侧网元向核心网发送邻区接入控制请求时携带当前服务小区的所有或部分邻区的信息及所述终端标识，核心网将该终端在邻区中的授权信息通过邻区接入控制响应返回至网络侧网元。网络侧网元后续为负荷均衡或者为该UE做切换判决时可以依此作为判断依据之一。
本实施例提供一种对终端进行接入控制的***，包括终端、网络侧网元及核心网；
网络侧网元，用于向核心网发送邻区接入控制请求时携带当前服务小区的所有或部分邻区的信息及终端标识；
核心网，用于将终端在邻区中的授权信息通过邻区接入控制响应返回至网络侧网元。
核心网还用于收到邻区接入控制请求后，根据其中的邻区的信息判断该邻区是否存在于终端的签约白列表中，是则判定终端是该邻区的授权用户，否则判定终端不是该邻区的授权用户；
核心网向网络侧网元返回邻区接入控制响应时采用预设的指示信息表示终端在各邻区中的授权信息。
网络侧网元是在终端初次接入网络时向核心网发送邻区接入控制请求，或是在获知终端的签约白列表发生变化时向核心网发送邻区接入控制请求。
在LTE***中，网络侧网元为演进家庭基站、演进家庭基站网关或宏基站；
在UMTS***中，网络侧网元为家庭基站、宏基站或无线网络控制器。
终端还用于当其签约白列表发生变化时通知网络侧网元其签约白列表发生变化；或者，
核心网还用于当终端的签约白列表发生变化时通知网络侧网元终端签约白列表发生变化。
本实施例提供一种对终端进行接入控制的方法，如图4所示，包括以下步骤：
步骤401：网络侧网元向核心网发送邻区接入控制请求，在该请求中携带当前服务小区的所有或部分邻区的信息及UE标识；
在LTE***中，网络侧网元可以是演进家庭基站或演进家庭基站网关或宏基站；在UMTS***中，网络侧网元可以是家庭基站或宏基站或无线网络控制器。
网络侧网元可以是当该UE初次接入网络时向核心网发送邻区接入控制请求，也可以是在获知该UE的签约白列表发生变化时向核心网发送邻区接入控制请求。
UE的签约白列表发生变化后可以是UE通知网络侧网元其签约白列表发生变化，也可以是核心网通知网络侧网元UE的签约白列表发生变化。
网络侧网元发送的邻区接入控制请求可以是一新增的消息，也可以复用当前协议中S1口/Iu口已经存在的过程，比如通过初始UE消息(Initial UEMessage)流程，或者通过上行直传(Uplink NAS Transfer)等流程，核心网在判断后通过初始UE上下文建立请求(Initial UE Context Setup Request)过程，或者下行直传(Downlink NAS Transfer)过程，或者直传(Direct Transfer)等消息将响应消息反馈给当前服务基站。
如果网络侧网元为家庭基站，且该家庭基站通过家庭基站网关与核心网连接时，家庭基站发送的邻区接入控制请求是通过基站网关透传至核心网；
如果网络侧网元为宏基站且通过无线网络控制器与核心网连接时，宏基站发送的邻区接入控制请求是通过无线网络控制器透传至核心网；
当前服务小区的所有或部分邻区的信息，可以是预先配置的，如通过操作管理维护(Operation Administration and Maintenance)配置的，或者是通过家庭基站管理***(Home nodeB Management System，HMS)配置在家庭基站上的；也可以是网络侧网元从邻区获取的，如通过自动邻区关系(Automatic Neighborhood Relation，ANR)功能从邻区自动获取，或者通过直接接口从邻区获取。
步骤402：核心网收到邻区接入控制请求，根据其中的邻区的信息判断该邻区是否存在于该UE的签约白列表中，是则判定该UE是该邻区的授权用户，否则判定该UE不是该邻区的授权用户。
步骤403：核心网向网络侧网元返回邻区接入控制响应，其中携带UE在各邻区中的授权信息；
核心网向网络侧网元返回邻区接入控制响应时可以采用预设的指示信息表示该UE在各邻区(此处各邻区指接入控制请求中携带的各邻区)中的授权信息，如可以但不限于采用1比特信令表示该UE在某邻区中的授权信息，当该信令为1(或0)时表示该UE在该邻区中已授权，当该信令为0(或1)时表示该UE在该邻区中未授权。
如果网络侧网元为家庭基站，且该家庭基站通过家庭基站网关与核心网连接时，核心网返回的邻区接入控制响应是通过基站网关透传至家庭基站。如果网络侧网元为宏基站且通过无线网络控制器与核心网连接时，核心网返回的邻区接入控制响应是通过无线网络控制器透传至宏基站。
步骤404：网络侧网元收到邻区接入控制响应消息后，保存UE在各邻区中的授权信息。
可选的，网络侧网元做的邻区接入控制结果，即UE在各邻区的授权情况，在切换过程中也可以通过切换命令传递给目标侧，目标侧可以继续使用该信息作为UE下一次切换时的判决依据。
在LTE***中核心网指的是MME；在UMTS***中核心网指的是CN。
以下通过应用实例进一步描述本发明
应用实例一，以网络侧网元为家庭基站(HNB)，且HNB通过HNB GW与核心网连接为例进一步说明本发明，具体的实施步骤如图5所示：
步骤501：当UE初次接入网络时，HNB向HNB GW发起初始UE消息(Initial UE Message)，消息中携带UE所在的当前服务小区的所有或部分邻区的信息，比如邻区的小区标识(Cell ID)和/或邻区的CSG标识(CSG ID)等，以及当前UE的标识信息。
步骤502：家庭基站网关HNB GW将初始UE信息(Initial UE Message)发送给核心网。
步骤503：核心网收到该初始UE消息后，判断当前UE是否是各个邻区的授权用户，即判断消息中的各个邻区的CSG信息是否存在于该UE的签约白列表中。
步骤504：核心网将判断结果通过直传消息(Direct Transfer)回复家庭基站网关HNB GW，消息中带有指示当前UE是否是各个邻区授权用户的指示信息，比如使用真(TRUE)代表UE是某邻区的授权用户，用假(FALSE)代表UE不是某邻区的授权用户。
步骤505：HNB GW将过直传消息(Direct Transfer)透传给HNB，消息中带有指示当前UE是否是各个邻区授权用户的指示信息，比如使用真(TRUE)代表UE是某邻区的授权用户，用假(FALSE)代表UE不是某邻区的授权用户。
步骤506：HNB收到该直传消息后，可以存储该授权信息。当本HNB因为负荷过高需要做负荷均衡时，可以使用该信息以用作选择负荷均衡目标小区的依据之一。
应用实例二，以网络侧网元为演进型家庭基站(HeNB)为例，如图6所示，包括以下步骤：
步骤601：当UE处在连接态时，UE的签约白列表发生了变化，MME向当前服务基站HeNB发起UE签约白列表更新消息。
步骤602：HeNB在收到该白列表更新消息后，向MME发起邻区接入控制请求，请求中携带UE所在的当前服务小区的所有或部分邻区的信息，比如邻区的小区标识(Cell ID)或者邻区的CSG标识(CSG ID)等，以及当前服务UE的标识信息，比如UE的S1口标识(S1AP ID)等。
步骤603：MME收到邻区接入控制请求后，根据请求中的邻区的信息判断当前UE是否是各个邻区的授权用户，即判断消息中的各个邻区的CSG信息是否存在于该UE的签约白列表中。并将判断结果通过邻区接入控制响应消息回复家庭基站HeNB，消息中带有指示当前UE是否是各个邻区授权用户的指示信息，比如使用真(TRUE)代表UE是某邻区的授权用户，用假(FALSE)代表UE不是某邻区的授权用户。
步骤604：HeNB收到该响应后，可以存储该判断信息。当本HeNB需要发起对该UE的盲切时，可以使用该信息以用作选择盲切目标小区的依据之一，即优先选择已授权的小区作为目标小区，从而提高切换成功率。
Claims (14)
1.一种对终端进行接入控制的方法，包括：网络侧网元向核心网发送邻区接入控制请求时携带当前服务小区的所有或部分邻区的信息及所述终端标识，所述核心网将所述终端在所述邻区中的授权信息通过邻区接入控制响应返回至所述网络侧网元。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：
所述核心网收到所述邻区接入控制请求后，根据其中的邻区的信息判断该邻区是否存在于所述终端的签约白列表中，是则判定所述终端是该邻区的授权用户，否则判定所述终端不是该邻区的授权用户；
所述核心网向所述网络侧网元返回邻区接入控制响应时采用预设的指示信息表示所述终端在所述邻区中的授权信息。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于：
所述网络侧网元是在终端初次接入网络时向核心网发送邻区接入控制请求，或是在获知终端的签约白列表发生变化时向核心网发送邻区接入控制请求。
4.如权利要求1至3任一权利要求所述的方法，其特征在于：
在LTE***中，所述网络侧网元是演进家庭基站、演进家庭基站网关或宏基站；
在UMTS***中，所述网络侧网元是家庭基站、宏基站或无线网络控制器。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于：
当终端初次接入网络时，所述网络侧网元向核心网发送的邻区接入控制请求为初始终端消息；
所述核心网向所述网络侧网元返回的邻区接入控制响应为直传消息。
6.如权利要求3所述的方法，其特征在于：
当终端的签约白列表发生变化时，所述终端或核心网通知网络侧网元终端的签约白列表发生更新，所述网络侧网元收到所述通知后向核心网发送邻区接入控制请求。
7.如权利要求4所述的方法，其特征在于：
所述网络侧网元为家庭基站且通过家庭基站网关与核心网连接时，所述家庭基站发送的邻区接入控制请求是通过基站网关透传至核心网；所述核心网返回的邻区接入控制响应是通过基站网关透传至所述家庭基站；
所述网络侧网元是宏基站且通过无线网络控制器与核心网连接时，所述宏基站发送的邻区接入控制请求是通过无线网络控制器透传至核心网；所述核心网返回的邻区接入控制响应是通过无线网络控制器透传至宏基站。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于：
所述邻区的信息为邻区的小区标识和/或邻区的封闭用户组标识。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于：
所述邻区的信息预先配置在所述网络侧网元，或是网络侧网元从邻区获取。
10.一种对终端进行接入控制的***，包括终端、网络侧网元及核心网；其特征在于：
所述网络侧网元，用于向核心网发送邻区接入控制请求时携带当前服务小区的所有或部分邻区的信息及所述终端标识；
所述核心网，用于将所述终端在所述邻区中的授权信息通过邻区接入控制响应返回至所述网络侧网元。
11.如权利要求10所述的***，其特征在于：
所述核心网还用于收到所述邻区接入控制请求后，根据其中的邻区的信息判断该邻区是否存在于所述终端的签约白列表中，是则判定所述终端是该邻区的授权用户，否则判定所述终端不是该邻区的授权用户；
所述核心网向所述网络侧网元返回邻区接入控制响应时采用预设的指示信息表示所述终端在所述邻区中的授权信息。
12.如权利要求10所述的***，其特征在于：
所述网络侧网元是在终端初次接入网络时向核心网发送邻区接入控制请求，或是在获知终端的签约白列表发生变化时向核心网发送邻区接入控制请求。
13.如权利要求10至12任一权利要求所述的***，其特征在于：
在LTE***中，所述网络侧网元为演进家庭基站、演进家庭基站网关或宏基站；
在UMTS***中，所述网络侧网元为家庭基站、宏基站或无线网络控制器。
14.如权利要求12所述的***，其特征在于：
所述终端还用于当其签约白列表发生变化时通知所述网络侧网元其签约白列表发生变化；或者，
所述核心网还用于当终端的签约白列表发生变化时通知所述网络侧网元所述终端签约白列表发生变化。
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