WO2011032522A1 - 一种实现本地接入的***及方法 - Google Patents

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WO2011032522A1
WO2011032522A1 PCT/CN2010/077222 CN2010077222W WO2011032522A1 WO 2011032522 A1 WO2011032522 A1 WO 2011032522A1 CN 2010077222 W CN2010077222 W CN 2010077222W WO 2011032522 A1 WO2011032522 A1 WO 2011032522A1
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WO
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local connection
local
management unit
information
mobility management
Prior art date
Application number
PCT/CN2010/077222
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English (en)
French (fr)
Inventor
梁爽
周娜
霍玉臻
王静
宗在峰
Original Assignee
中兴通讯股份有限公司
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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W8/00—Network data management
    • H04W8/02—Processing of mobility data, e.g. registration information at HLR [Home Location Register] or VLR [Visitor Location Register]; Transfer of mobility data, e.g. between HLR, VLR or external networks
    • H04W8/06—Registration at serving network Location Register, VLR or user mobility server

Definitions

  • the present invention relates to the field of mobile communications, and in particular, to a system and method for implementing local access.
  • FIG. 1 shows a schematic structural diagram of an evolved packet domain system. As shown in FIG. 1, the entire EPS system is divided into two parts: a radio access network and a core network. In the core network, the Home Subscriber Server (HSS), the Mobility Management Entity (MME), and the GPRS (General Packet Radio Service) support node (Serving GPRS Support) are included. Node, SGSN), Policy and Charging Rule Function (PCRF), Serving Gateway (S-GW), PDN Gateway (P-GW), and Packet Data Network , PDN). The following describes each part of the function in detail:
  • HSS Home Subscriber Server
  • MME Mobility Management Entity
  • GPRS General Packet Radio Service
  • PCRF Policy and Charging Rule Function
  • S-GW Serving Gateway
  • P-GW Packet Data Network
  • PDN Packet Data Network
  • the home subscriber server is a permanent storage location for user subscription data, and is located in the home network to which the subscriber subscribes.
  • the mobility management entity is the location where the user subscription data is stored in the current network, responsible for terminal-to-network non-access layer signaling management, terminal security verification function, terminal mobility management, user idle mode tracking and paging management. Feature and bearer management.
  • the GPRS support node is a service support point for GERAN and UTRAN users to access the core network. It is similar in function to the mobility management entity and is responsible for user location update, paging management, and bearer management functions.
  • the service gateway is the gateway of the core network to the wireless system, and is responsible for the user plane bearer of the terminal to the core network, the data buffer in the terminal idle mode, the function of initiating the service request by the network side, lawful interception and grouping.
  • the data routing and forwarding function and is responsible for counting the use of the wireless network by the user terminal, and generating the CDR of the terminal using the wireless network, and transmitting the CDR to the charging gateway.
  • the packet data gateway is a gateway of the evolved system and the external packet data network of the system. It is connected to the Internet and the packet data network, and is responsible for the Internet Protocol (IP) address allocation, charging function, packet filtering, and policy control of the terminal. And other functions.
  • IP Internet Protocol
  • the packet data network is the operator's IP service network, which provides IP services to users through the carrier's core network.
  • the policy charging rule function entity is a server in the evolution system responsible for providing rules for charging control, online credit control, threshold control, and quality of service (QoS) policies.
  • the radio access network is composed of an evolved base station (E-UTRAN NodeB, E-NodeB) and a 3G radio network controller (RNC), which is mainly responsible for transmitting and receiving wireless signals, and is managed through an air interface and a terminal. Radio resources, resource scheduling, and access control over the air interface.
  • E-UTRAN NodeB E-NodeB
  • RNC 3G radio network controller
  • the above service GPRS support node is an upgraded SGSN, which can support the S4 interface with the service gateway and communicate with the mobility management unit using the GTPv2 protocol.
  • the PS domain network architecture is different from that of Figure 1.
  • the SGSN and the MME are connected by the Gn interface, and the GTPvl protocol is used for interworking.
  • the SGSN cannot connect to the serving gateway, and connects to the gateway GPRS support node (GGSN) through the Gn interface to directly access the packet data network.
  • GGSN gateway GPRS support node
  • HNB Home NodeB
  • Home eNodeB evolved home base station
  • HeNB is a type of small, low-power base station. It is used as a dedicated resource for some users and deployed in private places such as homes, groups, companies, or schools. It is mainly used to provide users with higher service rates and lower usage rates. The cost of the service, while making up for the lack of coverage of existing distributed cellular wireless communication systems.
  • the advantages of home base stations are affordability, convenience, low power output, plug and play, broadband access, use of single mode terminals, and more.
  • the home base station can be applied in a 3G (3 Generation, 3rd Generation) or LTE (Long Term Evolution) mobile communication network.
  • a new network element that is, a home base station gateway, is introduced in the network.
  • Main functions performed by the home base station gateway To verify the security of the home base station, maintain and manage the operation of the home base station, configure and control the home base station according to the operator's requirements, and exchange data information of the core network and the home base station.
  • Figure 2 is
  • the 3G home base station network architecture diagram the 3G home base station is connected to the home base station gateway through a newly defined Iuh interface, and the home base station gateway provides IuPS and IuCs interfaces to the core network packet domain and circuit domain.
  • the home base station gateway must be deployed to shield the impact on the terminal and network side after the introduction of the home base station.
  • the home base station gateway can be deployed. Therefore, the LTE home base station and the core network are connected in two ways. One is that the home base station and the core network element are directly connected, and the other is the home base station through the gateway and the core network.
  • the NEs are connected, as shown in Figures 3 and 4 respectively.
  • the home base station gateway may not integrate the user plane function, and the user plane is directly established between the home base station and the core network user plane gateway, so that the user plane is flattened and the data transmission delay is reduced. , as shown in Figure 5.
  • the home base station can also support local IP access functions. Under the condition that the home base station has local IP access capability and the user subscribes to allow local IP access, the user can implement the user to the home network. Local access to IP devices or the Internet. Through the local access function, the Internet data service can be offloaded, the core network load can be reduced, and the access to the home network device can be forwarded without the core network, and the data transmission is convenient and efficient.
  • the local IP access function can also be used on the macro cell. The main purpose is similar to that of the home base station. The more the application is to the local IP access to the Internet, the purpose is to reduce the core network load.
  • Figure 6 and Figure 7 show the architecture for implementing the above-mentioned local access function.
  • the local access gateway serves as a network element that is locally connected to an external network (for example, the Internet), and provides address allocation, charging, packet filtering, policy control data offloading, and NAS/RANAP (Radios Access Network Application Part, wireless connection). Incoming network application part) Message parsing, NAT (Network Address Translation), local IP access policy routing and execution.
  • the network element can be deployed as an independent network element or an existing home base station or a home base station gateway.
  • the macro cell to implement the local access architecture, it can be implemented through the architecture of Figure 7.
  • the local gateway can also be placed on the data path of the base station to the mobility management unit when deployed, but is not perceived by the base station and the mobility management unit.
  • the local access gateway can intercept related messages on the path, and can also model base station or mobile management.
  • the unit entity sends a related message to the opposite end, so neither the sender nor the receiver can perceive the existence of the local access gateway.
  • the local access is mainly referred to as data offloading near the wireless side, and currently includes services such as a local IP connection and a selected IP offload service, and does not limit subsequent extensions.
  • the local connection is provided to the UE, and new requirements are imposed on the existing core network element. Therefore, a solution for local access for the end user needs to be proposed, which can effectively reduce the load of the core network.
  • the technical problem to be solved by the present invention is to provide a system and method for implementing local access.
  • the present invention discloses a method for a terminal to implement local access, including: when the mobile management unit receives a connection request initiated by a user equipment, if it is determined that a local connection is to be established for the user equipment, the locally connected The information is notified to the wireless side device and the user equipment; and after the user equipment receives the notification, a local connection is established.
  • connection request is an attach request or a packet data gateway connection establishment request or a packet data protocol (PDP) activation request.
  • PDP packet data protocol
  • the method may further include: the mobile management unit determines, according to the subscription information of the user equipment and the information in the connection request, that a local connection is to be established for the user; or the mobility management unit determines that the user is to be a user according to the subscription information and the policy information of the user equipment.
  • the device establishes a local connection.
  • the method may further include: when the mobility management unit determines that a local connection is to be established for the user equipment, locally establishing context information for the user equipment, where the context information includes information about the local connection, and the information of the local connection includes the identifier information of the local connection. / or instructions to establish a local connection.
  • the method may further include: after the user equipment establishes the local connection, returning a response to the mobility management unit to indicate that the local connection has been established, the mobility management unit receives the response, and marking the local connection established in the context information of the user equipment.
  • the mobility management unit determines the local connection identifier information according to the context information of the user equipment.
  • the user device establishes a local connection.
  • the method further includes: the local access gateway checking the message between the wireless side device and the mobility management unit, obtaining the local connection information, or determining that the local connection is established; wherein the local access gateway is set up with the wireless side device, or local The access gateway is located on the data path between the wireless side device and the mobility management unit.
  • the mobility management unit is a mobility management entity in an evolved packet system, or a serving GPRS support node in a General Packet Radio Service Technology (GPRS) network.
  • GPRS General Packet Radio Service Technology
  • the wireless side device is any one of the following: a base station in an evolved packet system, a home base station in an evolved packet system, a home base station gateway in an evolved packet system, a home base station and a home base station gateway in an evolved packet system, and GPRS.
  • a radio network controller in the network a home base station in a GPRS network, a home base station gateway in a GPRS network, a home base station in a GPRS network, and a home base station gateway.
  • the invention also discloses a system for implementing local access, comprising a mobile management unit, a wireless side device and a user equipment, wherein:
  • the mobile management unit is configured to receive a connection request initiated by the user equipment, and if it is determined that a local connection is to be established for the user equipment, notify the wireless side device and the user equipment of the information of the local connection; the wireless side device is configured to receive and save the mobile management unit. Notifying the local connection information and establishing a local connection with the user equipment;
  • the user equipment is set to initiate a connection request to the mobility management unit, receive information of the local connection notified by the mobility management unit, and establish a local connection through the wireless side device.
  • connection request is an attach request or a packet data gateway connection establishment request or a PDP activation request.
  • the mobility management unit in the above system is further configured to determine, according to the subscription information of the user equipment and the information in the connection request, that a local connection is to be established for the user; or, according to the subscription information and the policy information of the user equipment, determine that the local device is to be locally established. connection.
  • the mobility management unit is further configured to: when establishing a local connection for the user equipment, locally establish context information for the user equipment, where the context information includes information of the local connection, and the information of the local connection includes the identifier of the local connection. Information and/or instructions for establishing a local connection.
  • the user equipment may be further configured to, after establishing the local connection, return a response to the mobility management unit to indicate that the local connection has been established; the mobility management unit is further configured to receive the response and mark the local in the context information of the user equipment. The connection has been established.
  • the user equipment is further configured to: after establishing the local connection, if the idle state is entered, initiate a service request to the mobility management unit or a location update request carrying the activation identifier; the mobility management unit is further configured to receive the service request or the location update request carrying the activation identifier. And notifying the wireless side device to establish a local connection for the user equipment according to the local connection identifier information in the context information of the user equipment.
  • the system further includes a local access gateway, the local access gateway is combined with the wireless side device, or is located on a data path between the wireless side device and the mobility management unit, and checks the message between the wireless side device and the mobility management unit. Get information about the local connection, or make sure the local connection is established.
  • the mobility management unit is a mobility management entity in an evolved packet system, or a serving GPRS support node in a general packet radio service technology (GPRS) network.
  • GPRS general packet radio service technology
  • the technical solution of the invention effectively reduces the load of the core network.
  • 1 is a schematic structural diagram of an evolved packet domain system
  • FIG. 2 is a schematic diagram of a 3G home base station network architecture
  • FIG. 3 is a schematic diagram of one of LTE home base station network architectures
  • FIG. 4 is a schematic diagram of a network architecture of an LTE home base station
  • FIG. 5 is a schematic diagram of a third network structure of an LTE home base station
  • FIG. 6 is a schematic diagram of one of network architectures for implementing local access
  • FIG. 7 is a schematic diagram of a second network architecture for implementing local access
  • FIG. 8 is a flowchart of establishing a local connection when an LTE user initiates an attach procedure in Embodiment 1;
  • FIG. 9 is a flowchart of implementing Embodiment 1 by a home base station gateway;
  • FIG. 10 is a flowchart of Embodiment 1 implemented by a PDN in Embodiment 2;
  • FIG. 8 is a flowchart of establishing a local connection when an LTE user initiates an attach procedure in Embodiment 1;
  • FIG. 9 is a flowchart of implementing Embodiment 1 by a home base station gateway;
  • FIG. 10 is a flowchart of Embodiment 1 implemented by a PDN in Embodiment 2;
  • FIG. 11 is a flow chart of the user initiating recovery of the established local connection in the idle state in Embodiment 3;
  • FIG. 12 is a flowchart of the UTRAN/GERAN user initiating the PDP activation process to establish a local connection in Embodiment 4.
  • a system for implementing local access includes at least a mobility management unit, a wireless side device, and a user device.
  • the functions of each part are as follows:
  • the mobile management unit is configured to receive a connection request initiated by the user equipment, and if it is determined that a local connection is to be established for the user equipment, notify the wireless side device and the user equipment of the local connection information;
  • the connection request is an attach request, a PDN connection establishment request, or a packet data protocol (PDP) activation request;
  • the mobility management unit determines, according to the subscription information of the user equipment and the information in the connection request, that a local connection is to be established for the user equipment; or the mobility management The unit determines to establish a local connection for the user equipment according to the subscription information and the policy information of the user equipment.
  • PDP packet data protocol
  • a wireless side device (such as a base station, a home base station, or a home base station gateway) is configured to receive and save information about a local connection notified by the mobility management unit, and establish a local connection with the user equipment;
  • the user equipment is configured to initiate a connection request to the mobility management unit, receive information of the local connection notified by the mobility management unit, and establish a local connection through the wireless side device.
  • the context information may be locally established for the user equipment, where the context information includes locally connected information, and the locally connected information includes at least a local connection. Identification information;
  • the user equipment After the user equipment establishes the local connection, it also returns a response to the mobility management unit to indicate that the local connection has been established; at this time, the mobility management unit receives the response and marks that the local connection has been established in the context information of the user equipment.
  • the service management unit After the user equipment establishes the local connection, if the user enters the idle state, the service management unit further initiates a service request or carries a location update request for the activation identifier, and the mobility management unit is configured according to the user.
  • the local connection identifier information in the context information of the device notifies the wireless side device to establish a local connection for the user equipment.
  • the system may further include a local access gateway, which is set up with the wireless side device, or is located on a data path between the wireless side device and the mobility management unit, and checks a message between the wireless side device and the mobility management unit to obtain a local connection. Information, or to determine that a local connection has been established.
  • a local access gateway which is set up with the wireless side device, or is located on a data path between the wireless side device and the mobility management unit, and checks a message between the wireless side device and the mobility management unit to obtain a local connection. Information, or to determine that a local connection has been established.
  • the above mobility management unit is an MME in an evolved packet system, or a serving GPRS support node in a GPRS network.
  • the local connection is established when the LTE user initiates the attach process, and the process of the local access is implemented by the UE.
  • the process is as shown in FIG. 8 and includes the following steps:
  • Step 801 When the user is powered on, the initiating attach process is registered in the core network, that is, the HeNB sends an attach request message to the MME.
  • the non-access stratum message (ie, the attach request message) is sent to the MME by the HeNB in the initial user message encapsulated in the S1 interface, where the HeNB can also inform whether the capability of supporting the local access LIPA (Local IP access) is supported.
  • the core network if the UE senses local access, the attach request message may further include information that the UE requests to establish a local connection (for example, an access point name (APN) of the locally connected request to be established, or an instruction to establish a local connection, etc. ).
  • APN access point name
  • Step 802 After receiving the attach request message, if the MME finds that there is no context information of the UE in the network, or the attach request message does not have integrity protection, or the attach request message integrity protection fails, the MME performs a check on the UE. Right certification process;
  • Steps 803 to 804 when the UE requests to establish the information of the local connection in the foregoing attach request, or the PCO (Protocol Configuration Option) and/or the APN provided by the UE are encrypted, the MME acquires the PCO and/or the APN from the UE through the HeNB.
  • the MME acquires the PCO and/or the APN from the UE through the HeNB.
  • Step 805 If the MME does not have the subscription information of the UE, send an update location request message to the home subscriber server, requesting to obtain the subscription information of the UE.
  • Step 806 The MME determines whether a local connection is established for the UE. If yes, the process proceeds to step 807. Otherwise, the process ends. (Because the MME determines that a local connection needs to be established for the UE in the process, the process directly proceeds from step 806 in the flowchart. Go to step 807)
  • the MME is configured according to the subscription information of the UE and the information provided by the UE (that is, the locally connected APN in the attach request message or the information for establishing a local connection), or according to the subscription information and policy information of the terminal (ie, local policy information or running). And maintaining (0 or 0) configured policy information) to determine whether to establish a local connection for the terminal;
  • the subscription information of the terminal refers to a certain contracted APN being defined by the system as LIPA.
  • the information provided by the UE can be used to determine whether to establish the local connection requested by the UE, for example, the information provided by the UE (ie, the UE request).
  • the established local APN is the APN that is subscribed to the subscription information, and the MME determines that a local connection needs to be established for the UE.
  • the policy information is used to determine whether to establish a local connection for the UE, the situation is different, for example, when the load reaches a certain level.
  • the MME determines that a certain type of connection needs to be established as a LIPA. That is, when the UE initiates a certain type of connection request, it is determined that the UE establishes a local connection.
  • the MME when the MME determines that the UE establishes a local connection, the MME also establishes context information for the UE locally, and sets a flag for the local connection in the context information (the flag may be locally connected to the bearer identifier, or A new identity is created, or the MME sets a bearer as a local connection bearer, wherein the local connection flag can be used for the MME, the home base station, the UE and the home base station gateway to record the local connection).
  • the flag may be locally connected to the bearer identifier, or A new identity is created, or the MME sets a bearer as a local connection bearer, wherein the local connection flag can be used for the MME, the home base station, the UE and the home base station gateway to record the local connection).
  • Step 807 The MME sends an initial context setup request to the HeNB, where the request includes information that allows a local connection and a local connection to be established for the UE, where the information of the local connection may include an identifier of the local connection, and/or an indication of establishing a local connection.
  • the initial context setup request sent by the MME may further include an attach accept message sent to the UE, and the attach accept message may further include an indication of establishing a local connection.
  • Steps 808-809 The eNB establishes a radio resource control (RRC) connection between the HeNB and the UE. In this process, the HeNB sends an attach accept message sent by the MME to the UE by using an RRC setup request.
  • Step 810 The HeNB receives the initial context setup request, and returns an initial context setup response to the MME.
  • RRC radio resource control
  • Step 811 After receiving the attach accept message, the UE initiates a connection establishment and an address request process to the local access gateway, where the process may use a process defined by the 3GPP, or use a process defined by other specifications;
  • step 811 If the operation of step 811 has been completed before step 812, the UE carries an indication that the UE has established a local connection in the attach complete message.
  • Step 814 The MME receives the attach complete message. If the attach complete message carries an indication that the UE has established a local connection, the MME stores the information locally in the context established by the UE (ie, marks the local connection in the context as established).
  • the home base station gateway needs to pass all the messages in the foregoing process between the HeNB and the MME, and the process is as shown in FIG. 9.
  • the method in the foregoing embodiment is also used for the ordinary base station, that is, the local connection can also be established through the base station.
  • the indication that the UE has established the local connection may not be carried in the attach complete message, that is, the UE does not need to feed back to the MME to establish a local connection.
  • the MME determines in the operation of step 806.
  • a local connection is considered to be established when a local connection is established for the UE.
  • the MME may determine, by using a timer, whether the UE reports the information that the local connection is successfully established to the MME within a time limit, and if not, considers the previous Local connection establishment failed.
  • the local access gateway may intercept the related message to obtain the local connection information in step 807.
  • Step 813 The local access gateway may intercept the related message to obtain an indication that the UE has established a local connection. Thereafter, step 811 is implicitly performed in steps 812-813, and step 811 is not required to be performed separately.
  • Example 2 an LTE user initiates a PDN connection to establish a local connection as an example, and the process of implementing local access by the terminal is shown in FIG. 10, which includes the following steps:
  • Step 1001 The UE initiates a PDN connection establishment request to the MME by using the HeNB.
  • the non-access stratum message (ie, the PDN connection setup request) is sent to the MME by the HeNB in the initial user message encapsulated in the S1 interface, and the HeNB can also inform the core network whether the capability of supporting the LIPA is supported, if the UE senses the local access.
  • the PDN connection setup request will also include information that the UE requests to establish a local connection (eg, requesting to establish a locally connected APN, or requesting to establish a local connection).
  • Step 1002 The MME receives the PDN connection request, and determines whether a local connection is established for the UE. If yes, the process proceeds to step 1003. Otherwise, the process ends. (In this embodiment, the MME determines that the UE establishes a local connection, and therefore the flowchart is used. Directly from step 1002 to step 1003).
  • the MME is configured according to the subscription information of the UE and the information provided by the UE (that is, the locally connected APN in the PDN connection request or the request to establish the local connection information), or according to the subscription information and the policy information of the terminal, that is, the local or O&M configuration. Policy information) to determine whether to establish a local connection for the terminal;
  • the subscription information of the terminal refers to a certain contracted APN being defined by the system as LIPA.
  • the information provided by the UE can be used to determine whether to establish the local connection requested by the UE, for example, the information provided by the UE (ie, the UE request).
  • the established local APN is the APN that is subscribed to the subscription information, and the MME determines that a local connection needs to be established for the UE.
  • the policy information is used to determine whether to establish a local connection for the UE, the situation is different, for example, when the load reaches a certain level.
  • the MME determines that a certain type of connection needs to be established as a LIPA. That is, when the UE initiates a certain type of connection request, it is determined that the UE establishes a local connection.
  • the MME when the MME determines that the UE establishes a local connection, the MME also establishes context information for the UE locally, and sets a flag for the local connection in the context, where the flag may be a locally connected bearer identifier, or a newly created identifier, or The MME sets a bearer as a local connection bearer, wherein the local connection flag can be used for the MME, the home base station, the terminal, and the home base station gateway to record the local connection.
  • Step 1003 The MME sends an initial context setup request to the HeNB, where the initial context setup request includes information that allows a local connection and a local connection to be established for the UE, and the information of the local connection may include a local connection identifier, and/or an indication of establishing a local connection. ;
  • the initial context setup request may further include a default bearer setup request sent to the UE, where the request indicates that the core network allows establishment of the PDN connection.
  • steps 1004 to 1005 an RRC connection is established between the HeNB and the UE.
  • the HeNB sends a default bearer setup request to the UE through an RRC setup request.
  • Step 1006 The HeNB returns an initial context setup response to the MME.
  • Step 1007 After receiving the default bearer setup request, the UE initiates a connection establishment and an address request process to the local access gateway, and the process may use a process defined by the 3GPP, or use a process defined by other specifications;
  • Step 1008 to step 1009 the UE returns a default bearer setup response to the MME.
  • step 1007 If the operation of step 1007 has been completed before step 1009, the UE carries an indication that the UE has established a local connection in the default bearer setup response.
  • Step 1010 If the default bearer setup response message carries an indication that the UE has established a local connection, the MME stores the information in the context of the locally established UE (ie, the local connection in the context is marked as established).
  • the method in Embodiment 2 is also used for the ordinary base station, that is, the local connection can also be established through the ordinary base station.
  • the default bearer setup response message may also not carry the indication that the UE has established the local connection, that is, the UE does not need to feed back to the MME to establish a local connection.
  • the MME performs the foregoing operation in step 1003. If it is determined that the UE establishes a local connection, the local connection is considered to be successfully established. Further, when the UE does not need to feed back to the MME to establish a local connection, the MME may determine, by using a timer, whether the UE reports the information that the local connection is successfully established to the MME within a time limit, and if not, considers the previous Local connection establishment failed.
  • the local access gateway may intercept the relevant message to obtain local connection information therefrom.
  • the local access gateway may intercept the related message to obtain an indication that the UE has established a local connection. Thereafter, step 1007 is implicitly completed in steps 1008-1009, and step 1007 need not be performed separately.
  • the process of the local connection is initiated by the user in the idle state, and the process of implementing the local access is as shown in FIG. 11 .
  • the process includes the following steps:
  • Step 1101 The UE in the idle state initiates a service request, or carries a location update request of the activation identifier (the method is only for the LTE user);
  • the UE in the idle state refers to the UE that has established the local connection, and disconnects from the network signaling.
  • Step 1102 The MME determines, according to the local connection identifier in the local UE context, that the UE is locally connected without establishing a bearer for the core network.
  • Step 1103 The MME sends an initial context setup request to the HeNB, where the initial context setup request includes information that allows a local connection and a local connection to be established for the UE, and the information of the local connection may include a local connection identifier, and/or an indication of establishing a local connection.
  • Step 1104 Perform an RRC connection establishment between the HeNB and the UE.
  • Step 1105 The HeNB returns an initial context setup response to the MME. If the radio bearer is successfully established, the message further includes an indication that the local connection is successfully restored, which may be a local connection-related 7-identity identifier.
  • the home base station in this embodiment is an HeNB. Further, for the case where there is no home base station gateway, all messages passing between the home base station and the mobility management unit do not need to pass through the home base station gateway.
  • the embodiment is also applicable to an access mode of a common base station.
  • the home base station in the figure is an eNB, and there is no home base station gateway.
  • the local access gateway may intercept the related message to obtain the local connection information in step 1103.
  • Step 1106 The local access gateway may intercept the relevant message to obtain an indication that the local connection is successfully restored.
  • the UTRAN/GERAN user initiates a PDP activation process to establish a local connection as an example, and the process of implementing local access by the terminal is shown in FIG. 12, which includes the following steps:
  • Step 1201 The terminal initiates a PDP activation request.
  • the non-access stratum message (PDP activation request) is brought to the SGSN via the home base station and the home base station gateway, and the home base station can also inform the core network whether the capability of supporting the LIPA is supported. If the UE senses the local access, the PDN connection is established.
  • the request will also include information that the UE requests to establish a local connection, and the information of the local connection may include a locally connected APN, or an indication to request to establish a local connection.
  • Step 1202 Perform a step if security verification is required for the UE.
  • Step 1203 The SGSN determines whether a local connection is established for the UE. If yes, the process proceeds to step 1204. Otherwise, the process ends. (Because the SGSN determines that the UE establishes a local connection in this embodiment, the process directly enters from step 1203 in the flowchart. Operation of step 1204)
  • the SGSN is configured according to the subscription information of the UE and the information provided by the UE (that is, the locally connected APN in the PDP activation request or the request to establish the local connection information), or according to the subscription information and the policy information of the terminal, that is, the local or O&M configuration. Policy information) to determine whether to establish a local connection for the terminal;
  • the subscription information of the terminal refers to a certain contracted APN being defined by the system as LIPA.
  • the information provided by the UE can be used to determine whether to establish the local connection requested by the UE, for example, the information provided by the UE (ie, the UE request).
  • the established local APN is the APN that is subscribed to the subscription information, and the MME determines that a local connection needs to be established for the UE.
  • the policy information is used to determine whether to establish a local connection for the UE, the situation is different, for example, when the load reaches a certain level.
  • the SGSN determines that a certain type of connection needs to be built into LIPA. That is, when the UE initiates a certain type of connection request, it is determined that the UE establishes a local connection.
  • the SGSN when the SGSN determines that the UE establishes a local connection, it also establishes context information for the UE locally in the SGSN, and sets a flag for the local connection in the context information of the UE, and the local connection flag may be a bearer identifier or a new identifier. , or the SGSN sets a bearer as a local connection bearer, and the local connection identifier can be used for the SGSN, the home base station, the terminal, and the home base station gateway. Record the local connection.
  • Step 1204 the SGSN returns a PDP activation response to the UE, and sends the PDP activation response to the UE via the home base station gateway and the home base station;
  • the PDP activation response sent by the SGSN to the home base station and the home base station gateway includes information that allows the local connection and the local connection to be established for the UE, where the information of the local connection includes the local connection identifier, and an indication of establishing a local connection. .
  • Step 1205 After receiving the PDP activation response, the UE initiates a connection establishment and an address request process to the local access gateway.
  • the process may use a process defined by the 3GPP, or use a process defined by other specifications.
  • the above procedure is applicable to the UTRAN/GERAN user for PDP context activation and secondary PDP context activation.
  • the method of Embodiment 4 is also used for the ordinary base station, that is, the RNC, that is, the local connection can also be established through the ordinary base station.
  • the local access gateway may intercept the relevant message to obtain the local connection information in step 1204.
  • the local access gateway may intercept the relevant message to obtain an indication that the UE has established a local connection. Thereafter, step 1205 is implicitly completed in step 1204, and step 1205 need not be performed separately.

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Abstract

本发明公开了一种终端实现本地接入的方法和***。移动管理单元接收到用户设备发起的连接请求时，若判断要为用户设备建立本地连接，则将本地连接的信息通知给无线侧设备和用户设备；以及用户设备接收到通知后，建立本地连接。用户设备建立本地连接后，若进入空闲状态，并再次向移动管理单元发起业务请求或者携带激活标识的位置更新请求，则移动管理单元根据用户设备的上下文信息中的本地连接标识信息，为用户设备建立本地连接。

Description

一种实现本地接入的***及方法 技术领域
本发明涉及移动通信领域， 具体涉及一种实现本地接入的***及方法。
背景技术
为了保持第三代移动通信***在通信领域的竟争力， 为用户提供速率更 快、 时延更低、 更加个性化的移动通信服务， 同时， 降低运营商的运营成本，
3GPP ( 3rd Generation Partnership Project, 第三代合作伙伴计划）标准工作组 正致力于演进分组***（ Evolved Packet System, EPS ) 的研究。 图 1示出了 演进分组域***的结构示意图， 如图 1所示， 整个 EPS***分为无线接入网 和核心网两部分。 在核心网中， 包含了归属用户服务器 （ Home Subscriber Server, HSS ) , 移动性管理实体 ( Mobility Management Entity, MME ) 、 服 务 GPRS ( General Packet Radio Service, 通用分组无线服务技术） 支持节点 ( Serving GPRS Support Node , SGSN ) 、 策略计费规则功能 （Policy and Charging Rule Function, PCRF ) 、 服务网关（ Serving Gateway, S-GW ) 、 分 组数据网关（PDN Gateway, P-GW )和分组数据网络（Packet Data Network, PDN ) 。 下面详细介绍各部分功能：
归属用户服务器是用户签约数据的永久存放地点， 位于用户签约的归属 网。
移动性管理实体是用户签约数据在当前网络的存放地点， 负责终端到网 络的非接入层信令管理、 终端的安全验证功能、 终端的移动性管理、 用户空 闲模式下的跟踪和寻呼管理功能和承载管理。
服务 GPRS支持节点是 GERAN和 UTRAN用户接入核心网络的业务支 持点， 功能上与移动性管理实体类似， 负责用户的位置更新、 寻呼管理和承 载管理等功能。
服务网关是核心网到无线***的网关，负责终端到核心网的用户面承载、 终端空闲模式下的数据緩存、 网络侧发起业务请求的功能、 合法监听和分组 数据路由和转发功能； 以及负责统计用户终端使用无线网的情况， 并产生终 端使用无线网的话单， 传送给计费网关。
分组数据网关是演进***和该***外部分组数据网络的网关， 它连接到 因特网和分组数据网络上， 负责终端的互联网协议（ Internet Protocol , IP )地 址分配、 计费功能、 分组包过滤、 策略控制等功能。
分组数据网络是运营商的 IP业务网络， 该网络通过运营商的核心网为用 户提供 IP服务。
策略计费规则功能实体是演进***中负责提供计费控制、在线信用控制、 门限控制、 服务质量（Quality of Service, QoS )策略方面规则的服务器。
无线接入网是由演进基站（E-UTRAN NodeB, E-NodeB )和 3G无线网 络控制器（Radio Network Control, 简称 RNC )组成， 它主要负责无线信号的 收发， 通过空中接口和终端联系， 管理空中接口的无线资源、 资源调度、 接 入控制。
上述服务 GPRS支持节点是升级过的 SGSN, 能够支持与服务网关之间 的 S4接口， 并与移动性管理单元之间釆用 GTPv2协议进行互通。 而对于支 持 3G核心网的 SGSN来说 PS域网络架构与图 1有所不同。 此时 SGSN与 MME釆用 Gn接口相连，互通釆用 GTPvl协议。 SGSN不能与服务网关相连， 通过 Gn接口连接到网关 GPRS支持节点 （Gateway GPRS Support Node, GGSN )直接进行分组数据网络访问。
家庭基站（ Home NodeB, HNB )或者演进的家庭基站（ Home eNodeB,
HeNB )是一类小型、低功率的基站，作为某些用户的专属资源，部署在家庭、 团体、 公司或者学校等私人场所使用， 主要是为了给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、 宽带接入、 使用单模终端等。
家庭基站可以应用在 3G ( 3 Generation, 第三代 )或者 LTE ( Long Term Evolution, 长期演进）移动通信网络中。 为了便于对家庭基站进行管理， 在 网络中引入了一个新网元， 即家庭基站网关。 家庭基站网关主要执行的功能 为： 验证家庭基站的安全性， 对家庭基站的运行进行维护管理， 根据运营商 要求配置和控制家庭基站， 负责交换核心网和家庭基站的数据信息。 图 2是
3G家庭基站网络架构图， 3G家庭基站通过新定义的 Iuh接口连接至家庭基 站网关， 家庭基站网关提供到核心网分组域和电路域的 IuPS和 IuCs接口。 对于 3G 网络来说家庭基站网关必选部署用来屏蔽引入家庭基站后对终端和 网络侧的影响。 对于 LTE网络来说家庭基站网关可选择进行部署， 因此 LTE 家庭基站和核心网连接有两种方式，一种是家庭基站和核心网网元直接相连， 另一种是家庭基站通过网关和核心网网元相连， 分别如图 3、 4所示。 对于图 4 所示引入家庭基站网关的场景， 家庭基站网关可以不集成用户面功能， 家 庭基站和核心网用户面网关间直接建立用户面， 这样可以使用户面扁平化， 数据传输时延减小， 如图 5所示。
家庭基站除了支持通过移动核心网络的接入之外，还可以支持本地 IP接 入功能， 在家庭基站具备本地 IP接入能力并且用户签约允许本地 IP访问的 条件下， 可以实现用户对家庭网络其他 IP设备或者互联网络的本地接入。 通 过本地接入功能， 可以实现 Internet数据业务的分流， 降低核心网负荷， 并且 对于家庭网络设备的访问可以不通过核心网来进行转发，数据传输便捷高效。 本地 IP接入功能在宏蜂窝上也可以使用， 主要用途和家庭基站类似， 更多的 是应用在本地 IP接入 Internet这种场景， 目的是降低核心网负荷。 图 6和图 7 分别给出了实现上述本地接入功能的架构， 主要差别体现在是否存在家用基 站网关。 其中， 本地接入网关作为本地接入到外部网络（例如 internet ) 的网 元，提供地址分配、计费、分组包过滤、策略控制数据分流功能、 NAS/RANAP ( Radios Access Network Application Part , 无线接入网应用部分） 消息解析、 NAT ( Network Address Translation, 网络地址转换） 、 本地 IP访问策略路由 和执行等功能。 该网元作为一个逻辑单元在实际部署的时候可以作为独立存 在的网元也可以和现有的家用基站或者家用基站网关联合部署。 对于宏蜂窝 实现本地接入架构， 可以通过图 7的架构实现
为了减少对现有网元的影响， 本地网关还可以在部署的时候， 将其置于 基站到移动管理单元的数据路径上， 但是不被基站和移动管理单元感知。 本 地接入网关既可以截获该路径上的相关消息， 又可以仿照基站或者移动管理 单元实体向对端发送相关消息， 因此发送方和接收方都可以不感知本地接入 网关的存在。 此外这里作为本地接入主要指的是靠近无线侧的数据分流， 目 前包括本地 IP连接和选定 IP分流业务等业务， 不限定后续扩展。
在这种架构下为 UE提供本地连接， 对现有的核心网网元都提出了新的 要求， 因此需要提出一种为终端用户实现本地接入的方案， 能够有效的减少 核心网的负荷。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种实现本地接入的***及方法。 为了解决上述问题， 本发明公开了一种终端实现本地接入的方法， 包括： 移动管理单元接收到用户设备发起的连接请求时， 若判断要为用户设备 建立本地连接， 则将该本地连接的信息通知给无线侧设备和用户设备； 以及 用户设备接收到通知后， 建立本地连接。
上述方法中， 连接请求为附着请求或者分组数据网关连接建立请求或者 分组数据协议（PDP )激活请求。
上述方法还可包括： 移动管理单元根据用户设备的签约信息和连接请求 中的信息， 判断要为所述用户建立本地连接； 或者移动管理单元根据用户设 备的签约信息和策略信息， 判断要为用户设备建立本地连接。
上述方法还可包括： 移动管理单元判断要为用户设备建立本地连接时， 在本地为该用户设备建立上下文信息，该上下文信息中包括本地连接的信息， 本地连接的信息包括本地连接的标识信息和 /或建立本地连接的指示。
上述方法还可包括： 用户设备建立本地连接后， 向移动管理单元返回响 应以表示已建立本地连接， 移动管理单元接收响应， 并在该用户设备的上下 文信息中标记该本地连接已建立。
或者， 用户设备建立本地连接后， 若进入空闲状态， 并再次向移动管理 单元发起业务请求或者携带激活标识的位置更新请求， 则移动管理单元根据 用户设备的上下文信息中本地连接标识信息， 为该用户设备建立本地连接。 上述方法还包括： 本地接入网关检查无线侧设备和移动管理单元之间的 消息， 获取本地连接的信息， 或确定本地连接已建立； 其中， 本地接入网关 与无线侧设备合设， 或者本地接入网关位于无线侧设备和移动管理单元之间 的数据路径上。
上述方法中， 移动管理单元是演进分组***中的移动性管理实体， 或者 通用分组无线服务技术（GPRS)网络中的服务 GPRS支持节点。
上述方法中， 无线侧设备为以下任一种： 演进分组***中的基站、 演进 分组***中的家庭基站、 演进分组***中的家庭基站网关、 演进分组***中 的家庭基站和家庭基站网关、 GPRS网络中的无线网络控制器、 GPRS网络中 的家庭基站、 GPRS网络中的家庭基站网关、 GPRS网络中的家庭基站和家庭 基站网关。
本发明还公开了一种实现本地接入的***， 包括移动管理单元、 无线侧 设备以及用户设备， 其中：
移动管理单元设置为接收用户设备发起的连接请求， 若判断要为用户设 备建立本地连接， 则将该本地连接的信息通知给无线侧设备和用户设备； 无线侧设备设置为接收并保存移动管理单元通知的本地连接的信息， 并 与用户设备建立本地连接；
用户设备设置为向移动管理单元发起连接请求， 接收移动管理单元通知 的本地连接的信息， 并通过无线侧设备建立本地连接。
上述***中， 连接请求为附着请求或者分组数据网关连接建立请求或者 PDP激活请求。
上述***中移动管理单元还设置为根据用户设备的签约信息和所述连接 请求中的信息， 判断要为用户建立本地连接； 或者， 根据用户设备的签约信 息和策略信息， 判断要为用户设备建立本地连接。
上述***中， 移动管理单元还设置为在判断要为用户设备建立本地连接 时， 在本地为该用户设备建立上下文信息， 该上下文信息中包括本地连接的 信息， 本地连接的信息包括本地连接的标识信息和 /或建立本地连接的指示。 上述***中， 用户设备还可设置为在建立本地连接后， 向移动管理单元 返回响应以表示已建立本地连接； 移动管理单元还设置为接收响应， 并在该 用户设备的上下文信息中标记该本地连接已建立。
或者
用户设备还设置为建立本地连接后， 若进入空闲状态， 则向移动管理单 元再次发起业务请求或者携带激活标识的位置更新请求； 移动管理单元还设 置为接收业务请求或者携带激活标识的位置更新请求， 并根据用户设备的上 下文信息中本地连接标识信息 ,通知无线侧设备为该用户设备建立本地连接。
上述***还包括本地接入网关， 本地接入网关与无线侧设备合设， 或者 位于无线侧设备和移动管理单元之间的数据路径上， 并检查无线侧设备和移 动管理单元之间的消息， 获取本地连接的信息， 或者确定本地连接已建立。
上述***中， 移动管理单元是演进分组***中的移动性管理实体， 或者 通用分组无线服务技术（GPRS)网络中的服务 GPRS支持节点。
本发明技术方案有效减少了核心网的负荷。
附图概述
图 1是演进分组域***的结构示意图；
图 2是 3G家庭基站网络架构示意图；
图 3是 LTE家庭基站网络架构之一的示意图；
图 4是 LTE家庭基站网络架构之二的示意图；
图 5是 LTE家庭基站网络架构之三的示意图；
图 6是实现本地接入的网络架构之一的示意图；
图 7是实现本地接入的网络架构之二的示意图；
图 8是实施例 1中 LTE用户发起附着过程时建立本地连接的流程图； 图 9是通过家庭基站网关实现实施例 1的流程图； 图 10是实施例 2中通过 PDN实现实施例 1的流程图；
图 11是实施例 3中空闲态下用户发起恢复已建立本地连接的流程图； 图 12是实施例 4中 UTRAN/GERAN用户发起 PDP激活流程建立本地连 接的的流程图。
本发明的较佳实施方式
以下结合附图及具体实施例对本发明技术方案作进一步地详细描述。 一种实现本地接入的***， 至少包括移动管理单元、 无线侧设备以及用 户设备。 各部分的功能如下：
移动管理单元用于接收用户设备发起的连接请求， 若判断要为用户设备 建立本地连接， 则将本地连接的信息通知给无线侧设备和用户设备；
其中，连接请求为附着请求、 PDN连接建立请求或者分组数据协议（ PDP ) 激活请求； 移动管理单元根据用户设备的签约信息和连接请求中的信息， 判 断要为用户设备建立本地连接； 或者移动管理单元根据用户设备的签约信息 和策略信息， 判断要为用户设备建立本地连接。
无线侧设备（如基站、 家庭基站或者家庭基站网关等）用于接收并保存 移动管理单元通知的本地连接的信息， 并与用户设备建立本地连接；
用户设备用于向移动管理单元发起连接请求， 接收移动管理单元通知的 本地连接的信息， 并通过无线侧设备建立本地连接。
在其他实施例中， 移动管理单元判断要为用户设备建立本地连接时， 还 可以在本地为该用户设备建立上下文信息， 该上下文信息中包括本地连接的 信息， 而本地连接的信息至少包括本地连接的标识信息；
用户设备建立本地连接后， 还向移动管理单元返回响应以表示已建立本 地连接； 此时， 移动管理单元接收所述响应， 并在该用户设备的上下文信息 中标记该本地连接已建立。
当用户设备建立本地连接后， 若进入空闲状态后， 还向移动管理单元再 次发起业务请求或者携带激活标识的位置更新请求， 移动管理单元根据用户 设备的上下文信息中本地连接标识信息， 通知无线侧设备为该用户设备建立 本地连接。
上述***还可包括本地接入网关， 其与无线侧设备合设， 或者位于无线 侧设备和移动管理单元之间的数据路径上， 并检查无线侧设备和移动管理单 元之间消息， 获取本地连接的信息， 或者确定本地连接已建立。
上述移动管理单元是演进分组***中的 MME,或者 GPRS网络中的服务 GPRS支持节点。
下面结合具体应用场景介绍上述***的工作过程。
实施例 1
本实施例以 LTE用户发起附着过程时建立本地连接为例， 说明 UE实现 本地接入的过程， 该过程如图 8所示， 包括以下步骤：
步骤 801 , 当用户开机时， 发起附着过程注册到核心网中， 即通过 HeNB 向 MME发送附着请求消息；
该步骤中， 非接入层消息（即附着请求消息 )由 HeNB封装在 S1接口的 初始化用户消息中带给 MME,其中， HeNB还可以将是否支持本地接入 LIPA ( Local IP access ) 的能力告知核心网， 如果 UE感知本地接入， 则附着请求 消息中还可以包含 UE请求建立本地连接的信息 （例如， 请求建立的本地连 接的接入点名称（APN ) , 或者请求建立本地连接的指示等） 。
步骤 802, MME收到上述附着请求消息后， 若发现网络中没有该 UE的 上下文信息， 或者该附着请求消息没有完整性保护， 或者该附着请求消息完 整性保护失败， MME执行对该 UE的鉴权认证过程；
步骤 803~804, 当 UE在上述附着请求中请求建立本地连接的信息，或者 UE提供的 PCO (协议配置选项 )和 /或 APN是经过加密的， 则 MME通过 HeNB向 UE获取 PCO和 /或 APN信息；
步骤 805, 如果 MME中没有该 UE的签约信息， 则向归属用户服务器发 送更新位置请求消息， 请求获得该 UE的签约信息； 步骤 806, MME判断是否为该 UE建立本地连接， 如果是， 则进入步骤 807, 否则结束本流程； （由于本流程中， MME判断需要为 UE建立本地连 接， 因此在流程图中直接从步骤 806进入步骤 807的操作 )
该步骤中， MME根据 UE的签约信息和 UE提供的信息（即附着请求消 息中本地连接的 APN或者请求建立本地连接的信息）， 或者根据终端的签约 信息和策略信息（即本地策略信息或者运行和维护（ 0&M )配置的策略信息 ) 来判断是否为该终端建立本地连接；
其中， 终端的签约信息， 指某个签约的 APN被***定义为 LIPA, 此时 结合 UE提供的信息即可判断是否为 UE建立其所请求的本地连接， 例如， UE提供的信息 （即 UE请求建立的本地连接的 APN )为签约信息中签约的 APN,则 MME判断需要为该 UE建立本地连接； 结合策略信息判断是否为该 UE建立本地连接时， 情况比较多样， 例如， 在负荷达到某一值时， MME则 判断某一类的连接都要建成 LIPA, 即 UE发起某一类的连接请求时， 均判断 为该 UE建立本地连接。
在本实施例中 , 当 MME判断为 UE建立本地连接时 ,还在 MME的本地 为该 UE建立上下文信息， 并为上下文信息中的本地连接设置标志 （该标志 可以本地连接的承载标识， 或者是新建标识， 或者 MME将一个承载设置为 本地连接承载， 其中， 本地连接的标志可用于 MME, 家用基站， UE和家用 基站网关以记录该本地连接） 。
步骤 807 , MME向 HeNB发送初始上下文建立请求， 该请求中包含允许 为 UE建立本地连接和本地连接的信息， 其中， 本地连接的信息可以包括本 地连接的标识， 和 /或建立本地连接的指示；
在本实施例中， MME发送的初始上下文建立请求中还可以包含发送给 UE 的附着接受消息， 附着接受消息中进一步还可以包含建立本地连接的指 示。
步骤 808~809, HeNB与 UE之间进行无线资源控制 （ RRC )连接建立； 该过程中， HeNB通过 RRC建立请求将 MME发送的附着接受消息发送 给 UE。 步骤 810, HeNB接收上述初始上下文建立请求， 向 MME返回初始上下 文建立响应；
步骤 811 , UE收到附着接受消息后， 发起到本地接入网关的连接建立和 地址请求过程， 该流程可以使用 3GPP定义的流程， 或者使用其他规范定义 的流程；
步骤 812~813 , UE通过 HeNB向 MME返回附着完成消息；
如果在步骤 812之前已完成了步骤 811的操作， 则 UE在附着完成消息 中携带 UE已建立了本地连接的指示。
步骤 814, MME接收附着完成消息， 如果附着完成消息中携带 UE已建 立了本地连接的指示，则 MME在本地为 UE建立的上下文中存储该信息（即 将上下文中本地连接标记为已建立） 。
在其他实施例中， 若网络中存在家用基站网关时， 则在 HeNB和 MME 之间需要经过家用基站网关来传递上述流程中的所有消息， 该过程如图 9所 示。
在其他实施例中， 若网络中没有部署家庭基站， 那么上述实施例的方法 对于普通基站也使用， 即通过基站也可以建立本地连接。
还有一些实施例中， 在附着完成消息中也可以不携带 UE 已建立了本地 连接的指示， 即 UE无需向 MME反馈建立本地连接的情况， 此时， MME在 上述步骤 806的操作中， 判断为该 UE建立本地连接时即认为本地连接成功 建立。 进一步地， 在 UE无需向 MME反馈建立本地连接的情况时， MME可 以通过启动定时器来判断， UE是否在定时时间内将该本地连接成功建立的信 息上报给 MME, 如果否， 则认为之前的本地连接建立失败。
如果本地接入网关与基站合设， 或者本地接入网关位于基站和移动管理 单元之间的数据路径上， 则步骤 807中本地接入网关可以截获相关消息从中 获取本地连接信息。 步骤 813 , 本地接入网关可以截获相关消息从中获取 UE 已建立了本地连接的指示。 此后步骤 811隐式在步骤 812~813中完成， 不需 要单独执行步骤 811。
实施例 2 本实施例以 LTE用户发起 PDN连接来建立本地连接为例 , 说明终端实 现本地接入的过程， 该过程如图 10所示， 包括以下步骤：
步骤 1001 , UE通过 HeNB向 MME发起 PDN连接建立请求；
该步骤中， 非接入层消息 （即 PDN连接建立请求 ) 由 HeNB封装在 S1 接口的初始化用户消息中带给 MME , HeNB还可以将是否支持 LIPA的能力 告知核心网， 如果 UE感知本地接入 , 则 PDN连接建立请求中还将包含 UE 请求建立本地连接的信息（例如， 请求建立本地连接的 APN, 或者请求建立 本地连接的指示） 。
步骤 1002 , MME收到上述 PDN连接请求， 判断是否为该 UE建立本地 连接， 如果是， 进入步骤 1003 , 否则结束本流程； （由于本实施例中 MME 判断为 UE建立本地连接， 因此在流程图中直接从步骤 1002进入步骤 1003 的操作 ) 。
该步骤中， MME根据 UE的签约信息和 UE提供的信息 （即 PDN连接 请求中本地连接的 APN或者请求建立本地连接的信息）， 或者根据终端的签 约信息和策略信息 (即本地或者 0&M配置的策略信息）来判断是否为该终 端建立本地连接；
其中， 终端的签约信息， 指某个签约的 APN被***定义为 LIPA, 此时 结合 UE提供的信息即可判断是否为 UE建立其所请求的本地连接， 例如， UE提供的信息 （即 UE请求建立的本地连接的 APN )为签约信息中签约的 APN,则 MME判断需要为该 UE建立本地连接； 结合策略信息判断是否为该 UE建立本地连接时， 情况比较多样， 例如， 在负荷达到某一值时， MME则 判断某一类的连接都要建成 LIPA, 即 UE发起某一类的连接请求时， 均判断 为该 UE建立本地连接。
本实施例中， 当 MME判断为 UE建立本地连接时， MME还在本地为 UE建立上下文信息， 并为上下文中本地连接设置标志， 该标志可以是本地连 接的承载标识， 或者新建的标识， 或者 MME将一个承载设置为本地连接承 载， 其中， 本地连接的标志可用于 MME, 家用基站， 终端和家用基站网关以 记录该本地连接。 步骤 1003 , MME向 HeNB发送初始上下文建立请求， 其中， 初始上下 文建立请求中包含允许为 UE建立本地连接和本地连接的信息， 本地连接的 信息可以包括本地连接标识， 和 /或建立本地连接的指示；
该步骤中， 初始上下文建立请求中还可以包含发送给 UE的默认承载建 立请求， 该请求表明核心网允许该 PDN连接的建立。
步骤 1004~1005 , HeNB与 UE之间进行 RRC连接建立；
该过程中， HeNB通过 RRC建立请求将默认承载建立请求发送给 UE。 步骤 1006, HeNB向 MME返回初始上下文建立响应；
步骤 1007 , UE收到默认承载建立请求后， 发起到本地接入网关的连接 建立和地址请求过程， 该流程可以使用 3GPP定义的流程， 或者使用其他规 范定义的流程；
步骤 1008〜步骤 1009, UE向 MME返回默认承载建立响应；
如果在步骤 1009之前已完成步骤 1007的操作， 则 UE在默认承载建立 响应中携带 UE已建立了本地连接的指示。
步骤 1010, 如果默认^ ^载建立响应消息中携带 UE已建立了本地连接的 指示，则 MME在本地所建立的 UE的上下文中存储该信息（即将上下文中本 地连接标记为已建立） 。
与实施例 1 中的附着过程类似的， 若网络中存在家用基站网关时， 则在 HeNB和 MME之间需要经过家用基站网关来传递上述流程中的所有消息。
与实施例 1 中的附着过程类似， 若网络中没有部署家庭基站， 那么上述 实施例 2的方法对于普通基站也使用，即通过普通基站也可以建立本地连接。
还有一些实施例中， 在默认承载建立响应消息中也可以不携带 UE 已建 立了本地连接的指示， 即 UE无需向 MME反馈建立本地连接的情况， 此时， MME在上述步骤 1003的操作中， 判断为该 UE建立本地连接时即认为本地 连接成功建立。 进一步地， 在 UE无需向 MME反馈建立本地连接的情况时， MME可以通过启动定时器来判断， UE是否在定时时间内将该本地连接成功 建立的信息上报给 MME, 如果否， 则认为之前的本地连接建立失败。
如果本地接入网关与基站合设， 或者本地接入网关位于基站和移动性管 理单元之间的数据路径上，则步骤 1003中本地接入网关可以截获相关消息从 中获取本地连接信息。 步骤 1009, 本地接入网关可以截获相关消息从中获取 UE已建立了本地连接的指示。此后步骤 1007隐式在步骤 1008-1009中完成， 不需要单独执行步骤 1007。
实施例 3
本实施例以空闲态下用户发起恢复已建立本地连接为例， 说明终端实现 本地接入的过程， 该过程如图 11所示， 包括以下步骤：
步骤 1101 , 处于空闲态下的 UE, 发起业务请求， 或者携带激活标识的 位置更新请求（该方式只针对 LTE用户 ) ；
该步骤中， 处于空闲态下的 UE指的是， 已建立过本地连接的 UE, 并且 断开了和网络信令连接。
步骤 1102, MME根据本地 UE上下文中的本地连接标识判断对该 UE进 行本地连接而不需要为其建立核心网的承载；
步骤 1103 , MME向 HeNB发送初始上下文建立请求， 初始上下文建立 请求中包含允许为 UE建立本地连接和本地连接的信息， 本地连接的信息可 以包括本地连接标识， 和 /或建立本地连接的指示；
步骤 1104 , HeNB与 UE之间进行 RRC连接建立；
步骤 1105, HeNB向 MME返回初始上下文建立响应， 如果无线承载建 立成功， 则该消息中还包含成功恢复建立了本地连接的指示， 可以是本地连 接相关的 7 载标识。
本实施例可以适用于 LTE用户， 因此本实施例中家庭基站是 HeNB。 进 一步的， 对于没有家庭基站网关的情况， 所有在家庭基站和移动管理单元之 间传递所有消息都不需要经过家庭基站网关。 当然， 本实施例也适用于普通 基站的接入方式， 此时图中的家庭基站为 eNB, 并且没有家庭基站网关。
如果本地接入网关与基站合设， 或者本地接入网关位于基站和移动性管 理单元之间的数据路径上，则步骤 1103中本地接入网关可以截获相关消息从 中获取本地连接信息。 步骤 1106, 本地接入网关可以截获相关消息从中获取 成功恢复建立了本地连接的指示。 实施例 4
本实施例以 UTRAN/GERAN用户发起 PDP激活流程建立本地连接为例 , 说明终端实现本地接入的过程， 该过程如图 12所示， 包括以下步骤：
步骤 1201 , 终端发起 PDP激活请求；
该步骤中， 非接入层消息 （PDP激活请求）经由家庭基站和家庭基站网 关带给 SGSN, 家庭基站还可以将是否支持 LIPA的能力告知核心网， 如果 UE感知本地接入， 则 PDN连接建立请求中还将包含 UE请求建立本地连接 的信息， 本地连接的信息可以包括本地连接的的 APN, 或者请求建立本地连 接的指示。
步骤 1202, 如果需要对 UE进行安全验证， 则执行该步骤；
步骤 1203 , SGSN判断是否为该 UE建立本地连接， 如果是， 进入步骤 1204, 否则结束本流程； （由于本实施例中 SGSN判断为该 UE建立本地连 接， 因此在流程图中直接从步骤 1203进入步骤 1204的操作 )
该步骤中， SGSN根据 UE的签约信息和 UE提供的信息 （即 PDP激活 请求中本地连接的 APN或者请求建立本地连接的信息 ) , 或者根据终端的签 约信息和策略信息 （即本地或者 0&M配置的策略信息）来判断是否为该终 端建立本地连接；
其中， 终端的签约信息， 指某个签约的 APN被***定义为 LIPA, 此时 结合 UE提供的信息即可判断是否为 UE建立其所请求的本地连接， 例如， UE提供的信息 （即 UE请求建立的本地连接的 APN )为签约信息中签约的 APN,则 MME判断需要为该 UE建立本地连接； 结合策略信息判断是否为该 UE建立本地连接时， 情况比较多样， 例如， 在负荷达到某一值时， SGSN则 判断某一类的连接都要建成 LIPA, 即 UE发起某一类的连接请求时， 均判断 为该 UE建立本地连接。
该步骤中， 当 SGSN判断为该 UE建立本地连接时， 还在 SGSN本地为 该 UE建立上下文信息，并为该 UE的上下文信息中本地连接设置标志，本地 连接标志可以是承载标识， 或者新建标识， 或者 SGSN将一个承载设置为本 地连接承载， 本地连接标识可用于 SGSN, 家庭基站， 终端和家庭基站网关 以 己录该本地连接。
步骤 1204, SGSN向 UE返回 PDP激活响应， 经由家庭基站网关和家用 基站发送给 UE;
该步骤中， 在 SGSN发送给家庭基站和家庭基站网关的 PDP激活响应中 包含允许为 UE建立本地连接和本地连接的信息， 其中， 本地连接的信息包 括本地连接标识， 和或建立本地连接的指示。
步骤 1205, UE收到 PDP激活响应后， 发起到本地接入网关的连接建立 和地址请求过程， 该流程可以使用 3GPP定义的流程， 或者使用其他规范定 义的流程。
上述流程适用 UTRAN/GERAN用户进行 PDP上下文激活和次 PDP上下 文激活过程。
与实施例 1 中的附着过程类似， 若网络中没有部署家庭基站， 那么上述 实施例 4的方法对于普通基站， 即 RNC, 也使用， 即通过普通基站也可以建 立本地连接。
如果本地接入网关与基站合设， 或者本地接入网关位于基站和移动性管 理单元之间的数据路径上，则步骤 1204中本地接入网关可以截获相关消息从 中获取本地连接信息。 后续步骤中， 本地接入网关可以截获相关消息从中获 取 UE已经建立了本地连接的指示。 此后步骤 1205隐式在步骤 1204中完成， 不需要单独执行步骤 1205。
以上所述，仅为本发明的部分实施例， 并非用于限定本发明的保护范围， 凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、 等同替换和改进等， 均应包 含在本发明所附的权利要求的保护范围之内。
工业实用性
釆用本发明提出的技术方法， 在终端实现现本地接入时， 有效减少了核 心网的负荷。

Claims

权 利 要 求 书
1、 一种终端实现本地接入的方法， 包括：
移动管理单元接收到用户设备发起的连接请求时， 若判断要为所述用户 设备建立本地连接，则将本地连接的信息通知给无线侧设备和所述用户设备； 以及
所述用户设备接收到所述通知后， 建立本地连接。
2、 如权利要求 1所述的方法， 其中，
所述连接请求为附着请求或者分组数据网关连接建立请求或者分组数据 协议（PDP )激活请求。
3、 如权利要求 1所述的方法， 还包括：
所述移动管理单元根据所述用户设备的签约信息和所述连接请求中的信 息， 判断要为所述用户建立本地连接； 或者
所述移动管理单元根据所述用户设备的签约信息和策略信息， 判断要为 所述用户设备建立本地连接。
4、 如权利要求 1至 3任一项所述的方法， 还包括：
所述移动管理单元判断要为所述用户设备建立本地连接时， 在本地为所 述用户设备建立上下文信息， 所述上下文信息中包括本地连接的信息， 所述 本地连接的信息包括所述本地连接的标识信息和 /或建立本地连接的指示。
5、 如权利要求 4所述的方法， 还包括：
所述用户设备建立本地连接后， 向所述移动管理单元返回响应以表示已 建立本地连接， 所述移动管理单元接收所述响应， 并在所述用户设备的上下 文信息中标记所述本地连接已建立。
6、 如权利要求 4所述的方法， 还包括：
所述用户设备建立本地连接后， 若进入空闲状态， 并再次向所述移动管 理单元发起业务请求或者携带激活标识的位置更新请求， 则所述移动管理单 元根据所述用户设备的上下文信息中的所述本地连接标识信息， 为所述用户 设备建立本地连接。
7、 如权利要求 1-3、 5-6中任一项所述的方法， 还包括：
本地接入网关检查所述无线侧设备和所述移动管理单元之间消息， 获取 所述本地连接的信息， 或确定本地连接已建立；
其中， 所述本地接入网关与所述无线侧设备合设， 或者所述本地接入网 关位于所述无线侧设备和所述移动管理单元之间的数据路径上。
8、 如权利要求 4所述的方法， 还包括：
本地接入网关检查所述无线侧设备和所述移动管理单元之间消息， 获取 所述本地连接的信息， 或确定本地连接已建立；
其中， 所述本地接入网关与所述无线侧设备合设， 或者所述本地接入网 关位于所述无线侧设备和所述移动管理单元之间的数据路径上。
9、 如权利要求 1至 3中任一项所述的方法， 其中，
所述移动管理单元是演进分组***中的移动性管理实体， 或者通用分组 无线服务技术（ GPRS)网络中的服务 GPRS支持节点。
10、 如权利要求 1至 3中任一项所述的方法， 其中， 所述无线侧设备为 以下任一种：
演进分组***中的基站、 演进分组***中的家庭基站、 演进分组***中 的家庭基站网关、 演进分组***中的家庭基站和家庭基站网关、 GPRS 网络 中的无线网络控制器、 GPRS网络中的家庭基站、 GPRS网络中的家庭基站网 关以及 GPRS网络中的家庭基站和家庭基站网关。
11、 一种实现本地接入的***， 其包括移动管理单元、 无线侧设备以及 用户设备， 其中：
所述移动管理单元设置为接收所述用户设备发起的连接请求， 若判断要 为所述用户设备建立本地连接， 则将所述本地连接的信息通知给所述无线侧 设备和所述用户设备；
所述无线侧设备设置为接收并保存所述移动管理单元通知的所述本地连 接的信息；
所述用户设备设置为向所述移动管理单元发起连接请求， 接收所述移动 管理单元通知的所述本地连接的信息， 并建立所述本地连接。
12、 如权利要求 11所述的***， 其中，
所述连接请求为附着请求或者分组数据网关连接建立请求或者分组数据 协议（PDP )激活请求。
13、 如权利要求 11所述的***， 其中，
所述移动管理单元还设置为根据所述用户设备的签约信息和所述连接请 求中的信息， 判断要为所述用户建立本地连接； 或者 所述移动管理单元还设置为根据所述用户设备的签约信息和策略信息， 判断要为所述用户设备建立本地连接。
14、 如权利要求 11至 13中任一项所述的***， 其中，
所述移动管理单元还设置为在判断要为所述用户设备建立所述本地连接 时， 在本地为所述用户设备建立上下文信息， 所述上下文信息中包括所述本 地连接的信息， 所述本地连接的信息包括本地连接的标识信息和 /或建立本地 连接的指示。
15、 如权利要求 14所述的***， 其中，
所述用户设备还设置为在建立所述本地连接后向所述移动管理单元返回 响应以表示已建立所述本地连接；
所述移动管理单元还设置为接收所述响应， 并在所述用户设备的上下文 信息中标记该本地连接已建立。
16、 如权利要求 14所述的***， 其中，
所述用户设备还设置为在建立所述本地连接后， 若进入空闲状态， 则向 所述移动管理单元再次发起业务请求或者携带激活标识的位置更新请求； 所述移动管理单元还设置为接收所述业务请求或者携带激活标识的位置 更新请求， 并根据所述用户设备的上下文信息中的所述本地连接标识信息， 为所述用户设备建立所述本地连接。
17、 如权利要求 11-13、 15-16中任一项所述的***， 还包括： 本地接入网关， 其与所述无线侧设备合设， 或者位于所述无线侧设备和 所述移动管理单元之间的数据路径上， 并检查所述无线侧设备和所述移动管 理单元之间消息， 获取所述本地连接的信息， 或者确定本地连接已建立。
18、 如权利要求 14所述的***， 还包括：
本地接入网关， 其与所述无线侧设备合设， 或者位于所述无线侧设备和 所述移动管理单元之间的数据路径上， 并检查所述无线侧设备和所述移动管 理单元之间消息， 获取所述本地连接的信息， 或者确定本地连接已建立。
19、 如权利要求 11至 13中任一项所述的***， 其中，
所述移动管理单元是演进分组***中的移动性管理实体， 或者通用分组 无线服务技术（ GPRS)网络中的服务 GPRS支持节点。
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