一種家庭基站的共享方法和家庭基站系統的制作方法

專利名稱：一種家庭基站的共享方法和家庭基站系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種家庭基站的共享方法和家庭基站系統。
技術背景
家庭基站是一種小型、低功率的基站，部署在家庭及辦公室等室內場所，主要的作 用是為用戶提供更高的業務速率并降低使用高速率服務所需要的費用，同時彌補分布式蜂 窩無線通信系統覆蓋的不足。家庭基站的優點是便捷、輸出功率低、即插即用等。
家庭基站系統幾乎可以應用于所有的移動通信網絡中，比如第三代合作伙伴計 劃 2(3rd Generation Partnership Project 2，簡稱為 3GPP2)中采用碼分多址(Code Division Multiple Access，簡稱 CDMA)系列標準的 CDMAlX 和 CDMA2000 網絡，以及第三 代合作伙伴計劃(3rd Generation PartnershipPro ject，簡稱為3GPP)中的全球移動通 訊系統(Global System for MobileCommunications，簡稱 GSM)等 2GQnd Generation, 第二代)網絡，寬帶 CDMA 系統(Wideband Code Division Multiple Access，簡稱 WCDMA) 系統等3G(3rf Generation，第三代)網絡，以及未來幾乎所有運營商網絡都將選擇采用 的全互聯網協議 Gnternet Protocol，簡稱 IP) ^ LTE (Long iTermEvolution,長期演進) 移動通信網絡，還有與LTE采用幾乎相同的調制技術的微波接入全球互通(Worldwide Interoperability for Microwave Access, ^ WiMAX) ■云力 11胃_會各。
圖1是現有家庭基站系統的結構示意圖。
如圖1所示，用戶終端(User Equipment,簡稱UE)可以通過宏蜂窩(Macro Cell)網絡接入到核心網(Core Network，簡稱CN)，執行相應的語音業務，也可以通過訪問 Internet互聯網)執行數據業務。
然而為了解決家庭室內網絡的覆蓋，UE還可以通過家庭基站接入點(Femto AP) 接入到IP回程網絡中，通過IP回程網絡接入到服務地的家庭基站網關(Femto Gff)上，然 后接入到服務地的核心網，再通過核心網訪問hternet。
在i^emto AP和服務地的i^emto GW(簡稱服務i^emto GW)之間可以設置服務地的 安全網關(Security Gateway，簡稱kGW)，Femto AP通過服務地的安全網關(簡稱服務 &GW、或服務安全網關)建立與服務i^emto GW之間的IP安全隧道。
月艮務地的 Femto 認證系統(Authentication, Authorization andAccounting,簡 稱AAA)與服務安全網關相連，協助i^ernto AP與服務安全網關建立IP安全隧道。
服務地的家庭基站管理服務器(Femto Management Server，簡稱FMQ通過服務安 全網關與i^emto AP相連，用于配置i^emto AP的參數，保證!^emtoAP的正常運行。Femto AP 與服務地的家庭基站管理服務器(簡稱服務FMQ采用寬帶論壇的家庭網絡協議TR069協 議進行參數的配置。
Femto AP也可以直接接入到hternet。另外根據不同的網關類型，FemtoGW可以 接入三種核心網，分別為電路交換(Circuit Switched，簡稱CS)網絡，IP多媒體子系統 (IP Multimedia Core Network Subsystem，簡稱 IMS)網絡和包交換(Packet Switched，簡稱PS)網絡。
由于Wimax和LTE網絡都是全IP網絡，因此通過Wimax和LTE網絡的家庭基站接 入核心網都是通過IP網絡接入的，因此i^mto GW在實際部署中是可以不需要。
以上主要對圖1中的服務地網元進行了介紹，服務地網元是最終為用戶設備提供 服務的網元。在完成初始化前，Femto AP中保存的是初始地網元的相關參數，例如，初始地 的安全網關(簡稱為初始&GW或初始安全網關)、初始地的Femto認證系統(簡稱為初始 Femto AAA)和初始地的家庭基站管理服務器(簡稱為初始FMQ的相關參數，上述初始地網 元用于在初始化過程中發現服務地網元(具體流程可參見圖2)。
此外，圖1中的各服務地網元可以與初始地網元為相同的網元，即服務地與初始 地相同。
圖2是現有技術中i^mto AP的初始化方法流程圖，在該流程中i^emtoAP獲取到服 務地的家庭基站網關(簡稱服務i^emto Gff)的相關信息，并完成了參數配置。如圖2所示， 該流程包括如下步驟
201，Femto AP與初始kGW建立IP安全隧道；
在Femto AP與初始kGW建立IP安全隧道時，需要初始Femto AAA對Femto AP 進行認證，具體流程可參考相關文檔。
202，Femto AP通過建立的IP安全隧道向初始FMS發送TR069信息請求消息，該 消息中攜帶I^emto AP的標識、位置信息和初始化標識等參數；
203，初始FMS對i^emto AP的接入權限進行認證，認證成功后，向FemtoAP返回 TR069信息請求響應消息；
204，初始FMS向i^mto AP發送TR069設置參數請求消息，該消息中攜帶服務FMS 列表(例如，服務FMS的IP地址列表)；該消息中還可攜帶服務kGW列表(例如，服務kGW 的IP地址列表)，用于在i^mto AP與服務FMS之間建立新的IP安全隧道；此外，該消息還 可以攜帶服務FemtoGff列表(例如，服務Femto Gff的IP地址列表)；
205，Femto AP確認初始FMS發送的信息，根據該信息選擇服務FMS、服務kGW和 服務i^emto GW后，向初始FMS回送TR069設置參數響應消息；
206，如果服務kGW與初始kGW不同，則釋放i^emto AP與初始kGW之間的IP安全隧道；
如果服務kGW就是初始kGW，就不需要在i^emto AP與kGW之間重建IP安全隧 道，當然也就不需要釋放i^emto AP與初始kGW之間的IP安全隧道。
207，如果服務kGW與初始kGW不同，Femto AP建立與服務kGW之間的IP安全 隧道；
在與服建立IP安全隧道時，需要服務i^mto AAA對i^mto AP進行認證， 具體流程可參考相關文檔。
208，Femto AP通過建立的IP安全隧道向服務FMS發送TR069信息請求消息，該 消息中攜帶I^emto AP的標識，告警標識，位置信息和初始化標識等參數；
209，服務FMS對i^emto AP的接入權限進行認證，認證成功后，向FemtoAP返回 TR069信息請求響應消息；
210，服務FMS向i^emto AP發送TR069設置參數請求消息，該消息中攜帶與服務Femto GW相關的服務kGW列表、i^mto AP的配置參數和鑒權參數；
此外，如果步驟204的TR069設置參數請求消息中沒有攜帶服務i^emtoGW列表，則 本步驟的TR069設置參數請求消息中還需攜帶服務i^mto Gff列表。
211，Femto AP確認服務FMS發送的信息，根據該信息選擇服務kGW和服務Femto GW后，向服務FMS回送TR069設置參數響應消息；
212，如果步驟211中選擇的服務kGW與步驟205中選擇的服務kGW不同，則 Femto AP釋放步驟207中建立的IP安全隧道。
圖3是現有技術中i^mto AP的注冊方法流程圖，具體包括如下步驟
301，Femto AP采用圖2所示流程從FMS獲取配置參數以及服務!^emtoGW信息；
302，Femto AP與服務kGW建立IP安全隧道；
如果在圖2所示的初始化流程中，步驟211中選擇的服務kGW與步驟205中選擇 的服務&GW相同，則由于在步驟207中已建立了 i^emto AP與服務kGW之間的IP安全隧 道，則無需執行本步驟。
303，Femto AP與服務i^emto Gff建立可靠性傳輸會話端口 ；
304, Femto AP通過上述會話端口向服務i^mto GW發送注冊請求消息，該消息中 包含Femto AP的位置信息、Femto AP標識和i^emto AP執行參數等；
上述i^ernto AP的位置信息可以是以下信息的一種或多種
> Femto AP探測到的宏覆蓋信息(例如，蜂窩信息)；
> Femto AP的地理位置信息(例如，全球定位信息)；
> Femto AP 的 hternet 連接信息(例如，Femto AP 的 IP 地址)。
上述i^ernto AP標識是全球統一的和永久的標識。
上述i^ernto AP執行參數可以是i^mto AP選擇的小區信息等。
305a，接收到i^emto AP發送的注冊請求消息后，Femto GW根據該消息中攜帶的信 息對i^mto AP執行接入控制(例如，根據注冊請求消息中的位置信息判斷是否允許!^mto AP在該位置運營/注冊)；如果接入控制的結果為i^mto GW同意i^ernto AP注冊，則向!^emto AP返回注冊成功響應消息；
305b，如果i^mto GW拒絕了 i^mto AP的注冊請求(例如，由于當前網絡擁塞， Femto AP在黑名單中，Femto AP在未授權的位置發起注冊等原因拒絕該注冊請求)，Femto Gff向i^mto AP返回注冊失敗消息，并在該消息中攜帶失敗原因。
圖4是現有技術中UE通過合法的i^ernto AP注冊到合法的核心網的方法(即UE 接入到核心網的方法)流程圖，具體包括如下步驟
401，UE與i^ernto AP建立無線資源連接以作為信令消息或者業務數據的承載；
402,UE通過向i^ernto AP發送初始化非接入層消息(簡稱為非接入層消息)觸發 注冊過程；上述非接入層消息可以是附著消息、位置更新消息、業務請求消息等；
403，接收到UE發送的非接入層消息后，Femto AP發現沒有對應用戶的上下文標 識信息(即發現用戶尚未注冊)，因此向服務i^rnto GW發送注冊請求消息，以便將用戶信息 注冊到服務Femto Gff中；
上述注冊請求消息中包含注冊類型、UE的標識(例如UE的國際移動用戶識別 碼(IMSI))以及i^emto AP標識等信息。
404，服務i^mto GW對接入該i^mto AP的用戶進行能力方面的檢驗，如果允許用 戶使用i^mto AP提供的資源，那么就接受注冊，建立用戶上下文并在向i^mto AP回復的注 冊響應消息中攜帶用戶上下文標識信息；
405，Femto AP向服務i^emto Gff轉發非接入層消息；
406，服務i^mto Gff對i^mto AP轉發的非接入層消息不做任何處理，直接透傳到 服務核心網；
407，服務核心網根據接收到的非接入層消息對用戶進行安全認證；
408，如果安全認證通過，核心網側對用戶發送的非接入層消息進行相應的操作， 并向UE回復非接入層響應消息，將核心網側的信息帶給UE ；上述響應消息在UE和CN之間 透傳，Femto AP和服務i^emto GW不對該消息進行處理。
以上介紹了現有的家庭基站系統以及基于該系統的!％^0 AP初始化、Femto AP注 冊以及UE的注冊流程。
現有的家庭基站有一個缺陷，即一個家庭基站只能接入到一個核心網，這就意味 著一個家庭基站的用戶通常只能是一個運營商網絡的用戶，對于其他運營商網絡的用戶， 需要與該運營商簽署漫游協議才能接入。
但是，同一覆蓋下的兩個運營商之間一般不存在漫游協議，這將給家庭基站的擁 有者帶來不便。例如在中國有三個移動運營商，且三個運營商都有他們自己的IP回程網 絡，未來都將演進到LTE的網絡，如果三個運營商都部署家庭基站系統；對于一個家庭基站 擁有者來說，使用該家庭基站接入到移動運營商網絡的用戶包括家庭基站擁有者的家人和 朋友，還可能包括臨時的拜訪者，他們很可能與家庭基站擁有者屬于不同的運營商，因此無 法通過該家庭基站接入移動運營商網絡。此外，對于企業級的家庭基站用戶，為了使不同運 營商的用戶接入，企業需要采購多個不同運營商的家庭基站，這將導致資源和空間的浪費。發明內容
本發明所要解決的技術問題是，克服現有技術的不足，提供一種可以為不同運營 商的用戶提供接入服務的家庭基站共享方法和家庭基站系統。
為了解決上述問題，本發明提供一種家庭基站的共享方法，該方法包括
在初始化過程中，家庭基站接入點將與該家庭基站接入點有權限接入的各核心網 都相連的家庭基站網關選擇為服務家庭基站網關；
家庭基站接入點在所述服務家庭基站網關中注冊，并在接收到用戶設備發送的非 接入層消息后，將用戶信息注冊到所述服務家庭基站網關中，并將所述非接入層消息轉發 給所述服務家庭基站網關；
接收到所述非接入層消息后，所述服務家庭基站網關根據用戶設備的網絡接入標 識將所述非接入層消息轉發給該標識對應的核心網；所述核心網與用戶設備交互，完成該 用戶設備的接入過程。
此外，家庭基站接入點采用如下方式選擇所述服務家庭基站網關
在所述初始化過程中，家庭基站接入點將共享信息包含在TR069信息請求消息中 發送給家庭基站管理服務器FMS ；所述共享信息中包含該家庭基站接入點有權限接入的核 心網的網絡接入標識；
接收到所述TR069信息請求消息后，FMS根據所述共享信息選擇與該家庭基站接 入點有權限接入的各核心網都相連的家庭基站網關，并將選定的家庭基站網關的列表包含 在TR069設置參數請求消息中發送給家庭基站接入點；
接收到所述TR069設置參數請求消息后，家庭基站接入點從該消息中包含的所述 列表中選擇一個家庭基站網關作為所述服務家庭基站網關。
此外，家庭基站接入點采用如下方式選擇所述服務家庭基站網關
家庭基站接入點向其有權限接入的各核心網所對應的各FMS分別發送TR069信息 請求消息；
所述各FMS接收到所述TR069信息請求消息后，分別將與各核心網相連的家庭基 站網關的列表包含在TR069設置參數請求消息中發送給家庭基站接入點；
接收到各FMS發送的TR069設置參數請求消息后，家庭基站接入點選擇每一家庭 基站網關列表中都包含的家庭基站網關作為所述服務家庭基站網關。
此外，所述FMS包括初始FMS和服務FMS ；
接收到所述TR069信息請求消息后，所述初始FMS還根據所述共享信息選擇該 家庭基站接入點有權限接入的各核心網所對應的FMS,并將選定的FMS的列表包含在所述 TR069設置參數請求消息中發送給家庭基站接入點；
接收到所述初始FMS發送的所述TR069設置參數請求消息后，家庭基站接入點還 從該消息中包含的所述列表中選擇一個FMS作為服務FMS。
此外，家庭基站接入點采用如下步驟在所述服務家庭基站網關中注冊
家庭基站接入點向所述服務家庭基站網關發送注冊請求消息，該消息中包含家庭 基站接入點有權限接入的各核心網的接入權限信息；
接收到所述注冊請求消息后，所述服務家庭基站網關對所述接入權限信息的有效 性進行檢查，根據檢查結果生成家庭基站接入點的接入能力信息，將所述接入能力信息包 含在注冊響應中發送給家庭基站接入點；所述接入能力信息中包含有效的接入權限信息所 對應的核心網的網絡接入標識。
此外，家庭基站接入點接收到所述非接入層消息后、將用戶信息注冊到所述服務 家庭基站網關前，所述方法還包含如下步驟
家庭基站接入點根據所述接入能力信息對所述用戶設備進行接入控制，以判斷是 否允許所述用戶設備接入。
本發明還提供一種家庭基站系統，該系統包含用戶設備、家庭基站接入點、家庭 基站網關和核心網；
所述家庭基站接入點用于在其初始化過程中，將與其有權限接入的各核心網都相 連的家庭基站網關選擇為服務家庭基站網關，并在所述服務家庭基站網關中注冊；
所述家庭基站接入點還用于在接收到所述用戶設備發送的非接入層消息后，將用 戶信息注冊到所述服務家庭基站網關中，并將所述非接入層消息轉發給所述服務家庭基站 網關；
所述服務家庭基站網關用于在接收到所述非接入層消息后，根據用戶設備的網絡 接入標識將所述非接入層消息轉發給該標識對應的核心網；
接收到所述非接入層消息后，所述核心網用于與所述用戶設備交互，完成所述用戶設備的接入過程。
此外，所述系統中還包含FMS ；
所述家庭基站接入點采用如下方式選擇所述服務家庭基站網關
在所述初始化過程中，所述家庭基站接入點將共享信息包含在TR069信息請求消 息中發送給所述FMS;所述共享信息中包含所述家庭基站接入點有權限接入的核心網的網 絡接入標識；
接收到所述TR069信息請求消息后，所述FMS根據所述共享信息選擇與所述家庭 基站接入點有權限接入的各核心網都相連的家庭基站網關，并將選定的家庭基站網關的列 表包含在TR069設置參數請求消息中發送給所述家庭基站接入點；
接收到所述TR069設置參數請求消息后，所述家庭基站接入點從該消息中包含的 所述列表中選擇一個家庭基站網關作為所述服務家庭基站網關。
此外，所述系統中還包含分別與各核心網對應的FMS ；
所述家庭基站接入點采用如下方式選擇所述服務家庭基站網關
所述家庭基站接入點向其有權限接入的各核心網所對應的各FMS分別發送TR069 信息請求消息；
所述各FMS在接收到所述TR069信息請求消息后，分別將與各核心網相連的家庭 基站網關的列表包含在TR069設置參數請求消息中發送給所述家庭基站接入點；
接收到所述各FMS發送的所述TR069設置參數請求消息后，所述家庭基站接入點 每一家庭基站網關列表中都包含的家庭基站網關作為所述服務家庭基站網關。
此外，所述FMS包括初始FMS和服務FMS ；
接收到所述TR069信息請求消息后，所述初始FMS還用于根據所述共享信息選擇 所述家庭基站接入點有權限接入的各核心網所對應的FMS,并將選定的FMS的列表包含在 所述TR069設置參數請求消息中發送給所述家庭基站接入點；
接收到所述初始FMS發送的所述TR069設置參數請求消息后，所述家庭基站接入 點還用于從該消息中包含的所述列表中選擇一個FMS作為服務FMS。
綜上所述，本發明通過由i^emto AP選擇與各核心網都相連的i^mto GW作為服務 Femto GW，由該服務!％^0 GW將用戶設備發送的消息轉發給對應的核心網，實現了不同運 營商網絡的用戶通過一個i^emto AP接入對應的核心網的功能，方便了用戶，降低了 Femto AP擁有者的擁有成本。


圖1是現有家庭基站系統的結構示意圖2是現有技術中i^mto AP的初始化方法流程圖3是現有技術中i^mto AP的注冊方法流程圖4是現有技術中UE通過合法的i%iit0 AP注冊到合法的核心網的方法流程圖5是本發明實施例的家庭基站系統結構示意圖6是在圖5所示的系統中i^mto AP進行初始化的第一種方法流程圖7是在圖5所示的系統中i^mto AP進行初始化的第二種方法流程圖8是在圖5所示的系統中i^mto AP的注冊方法流程圖9是在圖5所示的系統中UE通過合法的i^ernto AP注冊到合法的核心網的方法 流程圖。
具體實施方式
本發明的核心思想是在初始化過程中，家庭基站接入點選擇與該家庭基站接入 點有權限接入的各核心網都相連的家庭基站網關作為服務家庭基站網關；并在接收到用戶 設備發送的非接入層消息后，將非接入層消息轉發給服務家庭基站網關；服務家庭基站網 關根據用戶設備的網絡接入標識(例如，移動網絡接入標識)將非接入層消息轉發給該標 識對應的核心網。
下面將結合附圖和實施例對本發明進行詳細描述。
圖5是本發明實施例的家庭基站系統結構示意圖。如圖5所示，該系統包含=Femto AP,服務kGW，服務i^emto AAA,服務FMS，服務CM和服務CN2，與服務CM和服務CN2都相 連的服務i^emto GW，以及不同運營商的用戶終端(例如，服務CNl的用戶終端UEl和服務 CN2的用戶終端UE2)；此外，當服務地與初始地不同時，該系統還包含初始kGW、初始!^mto AAA和初始FMS。
圖5所示的家庭基站系統所實現的功能與現有的家庭基站系統的主要不同之處 在于不同的運營商網絡的用戶終端能通過i^emto AP和i^mto Gff接入到對應的服務核心 網(簡稱為核心網)。
為了實現上述功能，Femto AP的擁有者可以根據需要向多個運營商申請接入權 限，并在本地保存共享信息；所述共享信息為i^rnto AP有權限接入的核心網的移動網絡接 入標識和接入權限信息，以及初始FMS的地址。在!％^0 AP的初始化過程中，Femto AP根 據共享信息選擇與其有權限接入的各核心網都相連的I^emt0 GW作為服務！^！！切GW，并在 UE的注冊過程中將UE發送的非接入層消息發送給該服務i^mto GW。
圖5中的服務i^emto GW與現有技術中的服務i^emto GW的不同之處在于服務 Femto Gff與多個核心網相連，根據UE的移動網絡接入標識將UE的非接入層消息發送給對 應的核心網，完成UE的注冊。
此外，圖5中的服務i^emto GW還可以在i^emto AP的注冊過程中根據i^emto AP的 共享信息生成i^emto AP的接入能力信息，并將接入能力信息發送給!％11切AP用于進行接 入控制。
圖5中的FMS(包括初始FMS和服務FMQ可以是共享的也可以是分離的，即 FMS(包括初始FMS和服務FMS)可以被多個核心網所共享，也可以各核心網分別對應的 FMS。
根據FMS (包括初始FMS和服務FMS)的不同設置方式(共享或分離)，Femto AP 可以采用不同的方式選擇服務i^emto GW，并從服務FMS獲取配置參數，具體方式將在下文 中詳述。
圖5中的初始kGW、服務kGW、初始i^emto AAA和服務i^emto AAA與現有技術中 的相應網元的功能相同，此處不再贅述。
下面將對基于圖5所示的系統實現家庭基站共享的方法進行詳細描述，具體包 括Femto AP的初始化方法、Femto AP的注冊方法、UE的注冊方法。
圖6是在圖5所示的系統中i^mto AP進行初始化的第一種方法流程圖，其中，服 務FMS由多個運營商共享(即多個服務CN共享一個服務FMQ ；如圖6所示，該方法包括如 下步驟
601, Femto AP上電后，與初始kGW建立IP安全隧道；
在i^emto AP與初始kGW建立IP安全隧道時，需要初始i^emto AAA對i^emto AP 進行認證，具體流程可參考相關文檔。
602，Femto AP通過建立的IP安全隧道向初始FMS發送TR069信息請求消息，該 消息中攜帶I^emto AP的標識、位置信息、初始化標識和共享信息；
上述共享信息為！^！！切AP的擁有者向運營商購買的接入權限信息，比如認證卡信 息；上述共享信息中還包含i^emto AP能夠接入的核心網的移動網絡接入標識。
603，初始FMS對i^emto AP的接入權限進行認證，認證成功后，向FemtoAP返回 TR069信息請求響應消息；
604，初始FMS根據i^emto AP的共享信息和實際的網絡部署情況選擇相應的服務 FMS、服務 kGW 和服務 i^emto Gff ；
其中，初始FMS選擇的服務i^ernto GW與共享信息中標識的各核心網相連。
605，初始FMS向i^mto AP發送TR069設置參數請求消息，該消息中攜帶服務FMS 列表(例如，服務FMS的IP地址列表或標識列表)；該消息中還可攜帶服務&GW列表(例 如，服務&GW的IP地址列表或標識列表)，用于在i^emto AP與服務FMS之間建立新的IP 安全隧道；此外，該消息還可以攜帶服務i^emto GW列表(例如，服務i^emto GW的IP地址列 表或標識列表)；
606，Femto AP確認初始FMS發送的信息，根據該信息選擇服務FMS、服務kGW和 服務i^emto GW后，向初始FMS回送TR069設置參數響應消息；
607，如果服務kGW與初始kGW不同，則釋放i^emto AP與初始kGW之間的IP安全隧道；
如果服務kGW就是初始kGW，就不需要在i^emto AP與kGW之間重建IP安全隧 道，當然也就不需要釋放i^emto AP與初始kGW之間的IP安全隧道。
608，如果服務kGW與初始kGW不同，Femto AP建立與服務kGW之間的IP安全 隧道；
在與服建立IP安全隧道時，需要服務i^mto AAA對i^mto AP進行認證， 具體流程可參考相關文檔。
609，Femto AP通過建立的IP安全隧道向服務FMS發送TR069信息請求消息，該 消息中攜帶I^emt0 AP的標識、告警標識、位置信息、初始化標識和i^mto AP的共享信息等 參數；
610，服務FMS對i^emto AP的接入權限進行認證，認證成功后，向FemtoAP返回 TR069信息請求響應消息；
611，服務FMS根據i^emto AP的共享信息選擇相應的服務i^emto Gff,并生成!^emto AP的配置參數；
其中，服務FMS選擇的服務i^ernto Gff與共享信息中標識的各核心網相連。
612，服務FMS向i^emto AP發送TR069設置參數請求消息，該消息中攜帶與服務12Femto GW相關的服務kGW列表、i^mto AP的配置參數和鑒權參數；
此外，如果步驟605的TR069設置參數請求消息中沒有攜帶服務i^emtoGW列表，則 本步驟的TR069設置參數請求消息中還需攜帶服務i^mto Gff列表。
613, Femto AP確認服務FMS發送的信息，根據該信息選擇服務kGW和服務Femto GW后，向服務FMS回送TR069設置參數響應消息；
614，如果步驟613中選擇的服務kGW與步驟606中選擇的服務kGW不同，則 Femto AP釋放步驟608中建立的IP安全隧道。
需要注意的是，如果初始FMS和服務FMS相同，則步驟601 607可省略。
圖7是在圖5所示的系統中i^mto AP進行初始化的第二種方法流程圖，其中，各 運營商分別擁有各自的服務FMS (即各服務CN分別對應一個服務FMS)；如圖7所示，該方 法包括如下步驟
701，Femto AP上電后，與初始kGW建立IP安全隧道；
702, Femto AP通過建立的IP安全隧道、根據共享信息從初始FMSl獲取對應的服 務FMS列表、服務kGW列表和服務i^emto Gff列表，并從服務FMS列表中選擇服務FMSl，具 體的過程與步驟202 205相同；
703, Femto AP通過建立的IP安全隧道、根據共享信息從初始FMS2獲取對應的服 務FMS列表、服務kGW列表和服務i^emto Gff列表，并從服務FMS列表中選擇服務FMS2，具 體的過程與步驟202 205相同；
本實施例中，Femto AP的共享信息中還包含與不同的服務核心網(本實施例中為 服務CNl和服務CN2)所對應的初始FMS(本實施例中為初始FMSl和初始FMS2)的地址信 息或標識信息。
704, Femto AP從步驟702和步驟703獲取的服務i^emto Gff列表中選擇兩個列表 所共有的一個I^emto GW作為共享的服務i^emto GW(該服務i^emto GW與服務C^l和服務 CN2相連)，并選擇相應的服務kGW ；
705，如果選定的服務kGW與初始kGW不同，則釋放i^emto AP與初始kGW之間 的IP安全隧道；
如果選定的服務kGW就是初始kGW，就不需要在i^emto AP與kGW之間重建IP 安全隧道，當然也就不需要釋放i^emto AP與初始kGW之間的IP安全隧道。
706，如果選定的服務kGW與初始kGW不同，Femto AP建立與服務kGW之間的 IP安全隧道；
需要注意的是，如果服務FMSl和服務FMS2所對應的服務kGW不同，本步驟中需 要分別建立兩條IP安全隧道。
707, Femto AP通過建立的IP安全隧道從服務FMSl獲取i^mto AP的配置參數1、 服務kGW列表以及可選的服務i^emto Gff列表，具體的過程與步驟208 211相同；
708, Femto AP通過建立的IP安全隧道從服務FMS2獲取i^emto AP的配置參數2、 服務kGW列表以及可選的服務i^emto Gff列表，具體的過程與步驟208 211相同；
709，Femto AP根據從服務FMSl獲取的配置參數1和從服務FMS2獲取的配置參 數2生成最終的i^ernto AP配置參數；
由于配置參數1和配置參數2可能不同，因此狗社0 AP可以采用以下策略生成最13終的i^ernto AP配置參數Femto AP根據配置參數1和配置參數2生成單一的用戶側參數， 例如i^mto AP標識、頻率等；并根據配置參數1和配置參數2分別生成針對不同運營商的 不同網絡側參數，例如，路由區、或位置區、或跟蹤區等。
此外，如果服務FMSl和服務FMS2都返回了服務kGW列表和服務i^emto Gff列表， Femto AP還需要從中選擇一個i^emto GW作為共享的服務i^emto GW (該服務i^emto GW與服 務CNl和服務CN2相連)，并選擇對應的服務kGW。
710，如果步驟709中選擇的服務kGW與步驟704中選擇的服務kGW不一致，則 Femto AP釋放步驟706建立的IP安全隧道。
需要注意的是，如果初始FMSl和初始FMS2分別與服務FMSl和服務FMS2相同，則 步驟701 705可省略。
圖8是在圖5所示的系統中i^mto AP的注冊方法流程圖；如圖8所示，該方法包 括如下步驟
801，Femto AP采用圖6或圖7所示方法從FMS獲取配置參數、服務kGW以及服 務Femto Gff的信息；
802，Femto AP與服務kGW建立IP安全隧道；
如果在圖6或圖7所示的流程中，Femto AP已與服務kGW建立了 IP安全隧道， 本步驟可省略。
803，Femto AP與服務i^emto Gff建立可靠性傳輸會話端口 ；
804, Femto AP通過上述會話端口向服務i^mto GW發送注冊請求消息，該消息中 包含Femto AP位置信息、Femto AP標識、i^emto AP執行參數和i^emto AP的共享信息等；
805，接收到上述注冊請求消息后，服務i^mto GW根據該消息中包含的共享信息生 成i^mto AP的接入能力信息；
上述接入能力信息用于標識i^mto AP能夠接入的運營商網絡。
在生成上述接入能力信息時，服務i%iit0 GW需要對i^emto AP的共享信息中的接 入權限的有效性進行檢查，刪除接入權限已過期(無效)的核心網的移動網絡接入標識，將 接入權限仍然有效的核心網的移動網絡接入標識包含在i^emto AP的接入能力信息中。
806a,服務i^emto Gff根據注冊請求消息中攜帶的信息對i^mto AP執行接入控制 (例如，根據注冊請求消息中的I^emt0 AP位置信息判斷是否允許！^！！切AP在該位置運營/ 注冊)；如果接入控制的結果為服務i^emto GW同意i^ernto AP注冊，則向i^emto AP返回注 冊成功響應消息，該消息中攜帶i^emto AP的接入能力信息；
806b，如果服務i^mto GW拒絕了 i^mto AP的注冊請求(例如，由于當前網絡擁塞， Femto AP在黑名單中，Femto AP在未授權的位置發起注冊等原因拒絕該注冊請求)，服務 Femto 61向!％^0 AP返回注冊失敗響應消息，并在該消息中攜帶失敗原因，本流程結束。
807，如果接收到注冊成功響應消息，Femto AP保存該消息中包含的接入能力信 肩、ο
圖9是在圖5所示的系統中UE通過合法的i^ernto AP注冊到合法的核心網的方法 (即UE接入到核心網的方法)流程圖；如圖9所示，該方法包括如下步驟
901，UE與i^mto AP建立無線資源連接以作為信令消息或者業務數據的承載；
902，UE通過向i^emto AP發送初始化非接入層消息觸發注冊過程；上述初始化非接入層消息可以是附著消息、位置更新消息、業務請求消息等；
903，如果上述非接入層消息攜帶的用戶標識為用戶的臨時標識、且步驟901中用 于建立無線資源連接的信令消息中未攜帶用戶的移動網絡接入標識，則Femto AP與用戶終 端交互，以獲取用戶的國際移動用戶識別碼；
904,Femto AP根據用戶的國際移動用戶識別碼推算出用戶的移動網絡接入標識、 或者直接提取用于建立無線資源連接的信令消息中攜帶的移動網絡接入標識；
905，Femto AP根據用戶的移動網絡接入標識和自身的接入能力信息進行接入控 制，以判斷是否允許用戶接入；
906，如果i^ernto AP允許用戶接入，但本地沒有該用戶的上下文標識信息(即對應 用戶還沒有注冊)，則狗社0 AP向初始化過程中選定的服務i^emtoGW發送注冊請求消息，以 便將用戶信息注冊到服務I^emt0 GW中；
上述注冊請求消息中包含注冊類型、用戶標識(比如UE的國際移動用戶識別碼 (IMSI)),Femto AP標識等信息；此外，該消息中還可以包含UE的移動網絡接入標識。
907，服務i^mto GW對接入該i^mto AP的用戶進行能力方面的檢驗，如果允許用 戶使用i^mto AP提供的資源，則接受注冊，建立用戶上下文并在向!％11切AP回復的注冊成 功響應消息中攜帶用戶的上下文標識信息；
908，Femto AP向服務i^emto Gff轉發非接入層消息；
如果步驟906的注冊請求消息中未攜帶用戶的移動網絡接入標識，則在本步驟的 消息中攜帶。
909, Femto GW根據用戶的移動網絡接入標識選擇對應的核心網(可以稱為目標 核心網，例如服務CNl)；
Femto Gff也可以根據步驟906的注冊請求消息中的用戶標識推算出用戶的移動 網絡接入標識。
910, Femto GW將非接入層消息轉發到步驟909選定的服務核心網(例如，服務 CNl)。
911，服務核心網根據接收到的非接入層消息對用戶進行安全認證；
912，如果安全認證通過，核心網側對用戶發送的非接入層消息進行相應的操作， 并向UE回復非接入層響應消息，將核心網側的信息帶給UE;上述響應消息在UE和核心網 之間透明傳輸，Femto AP和服務i^mto GW不對該消息進行處理。
權利要求
1.一種家庭基站的共享方法，其特征在于，該方法包括在初始化過程中，家庭基站接入點將與該家庭基站接入點有權限接入的各核心網都相 連的家庭基站網關選擇為服務家庭基站網關；家庭基站接入點在所述服務家庭基站網關中注冊，并在接收到用戶設備發送的非接入 層消息后，將用戶信息注冊到所述服務家庭基站網關中，并將所述非接入層消息轉發給所 述服務家庭基站網關；接收到所述非接入層消息后，所述服務家庭基站網關根據用戶設備的網絡接入標識將 所述非接入層消息轉發給該標識對應的核心網；所述核心網與用戶設備交互，完成該用戶 設備的接入過程。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，家庭基站接入點采用如下方式選擇所述服務家庭基站網關在所述初始化過程中，家庭基站接入點將共享信息包含在TR069信息請求消息中發送 給家庭基站管理服務器FMS ；所述共享信息中包含該家庭基站接入點有權限接入的核心網 的網絡接入標識；接收到所述TR069信息請求消息后，FMS根據所述共享信息選擇與該家庭基站接入點 有權限接入的各核心網都相連的家庭基站網關，并將選定的家庭基站網關的列表包含在 TR069設置參數請求消息中發送給家庭基站接入點；接收到所述TR069設置參數請求消息后，家庭基站接入點從該消息中包含的所述列表 中選擇一個家庭基站網關作為所述服務家庭基站網關。
3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，家庭基站接入點采用如下方式選擇所述服務家庭基站網關家庭基站接入點向其有權限接入的各核心網所對應的各FMS分別發送TR069信息請求 消息；所述各FMS接收到所述TR069信息請求消息后，分別將與各核心網相連的家庭基站網 關的列表包含在TR069設置參數請求消息中發送給家庭基站接入點；接收到各FMS發送的TR069設置參數請求消息后，家庭基站接入點選擇每一家庭基站 網關列表中都包含的家庭基站網關作為所述服務家庭基站網關。
4.如權利要求2所述的方法，其特征在于， 所述FMS包括初始FMS和服務FMS ；接收到所述TR069信息請求消息后，所述初始FMS還根據所述共享信息選擇該家庭基 站接入點有權限接入的各核心網所對應的FMS，并將選定的FMS的列表包含在所述TR069設 置參數請求消息中發送給家庭基站接入點；接收到所述初始FMS發送的所述TR069設置參數請求消息后，家庭基站接入點還從該 消息中包含的所述列表中選擇一個FMS作為服務FMS。
5.如權利要求1所述的方法，其特征在于，家庭基站接入點采用如下步驟在所述服務家庭基站網關中注冊 家庭基站接入點向所述服務家庭基站網關發送注冊請求消息，該消息中包含家庭基站 接入點有權限接入的各核心網的接入權限信息；接收到所述注冊請求消息后，所述服務家庭基站網關對所述接入權限信息的有效性進行檢查，根據檢查結果生成家庭基站接入點的接入能力信息，將所述接入能力信息包含在 注冊響應中發送給家庭基站接入點；所述接入能力信息中包含有效的接入權限信息所對應 的核心網的網絡接入標識。
6.如權利要求5所述的方法，其特征在于，家庭基站接入點接收到所述非接入層消息后、將用戶信息注冊到所述服務家庭基站網 關前，所述方法還包含如下步驟家庭基站接入點根據所述接入能力信息對所述用戶設備進行接入控制，以判斷是否允 許所述用戶設備接入。
7.一種家庭基站系統，該系統包含用戶設備、家庭基站接入點、家庭基站網關和核心 網；其特征在于，所述家庭基站接入點用于在其初始化過程中，將與其有權限接入的各核心網都相連的 家庭基站網關選擇為服務家庭基站網關，并在所述服務家庭基站網關中注冊；所述家庭基站接入點還用于在接收到所述用戶設備發送的非接入層消息后，將用戶 信息注冊到所述服務家庭基站網關中，并將所述非接入層消息轉發給所述服務家庭基站網 關；所述服務家庭基站網關用于在接收到所述非接入層消息后，根據用戶設備的網絡接入 標識將所述非接入層消息轉發給該標識對應的核心網；接收到所述非接入層消息后，所述核心網用于與所述用戶設備交互，完成所述用戶設 備的接入過程。
8.如權利要求7所述的系統，其特征在于， 所述系統中還包含FMS ；所述家庭基站接入點采用如下方式選擇所述服務家庭基站網關 在所述初始化過程中，所述家庭基站接入點將共享信息包含在TR069信息請求消息中 發送給所述FMS ；所述共享信息中包含所述家庭基站接入點有權限接入的核心網的網絡接 入標識；接收到所述TR069信息請求消息后，所述FMS根據所述共享信息選擇與所述家庭基站 接入點有權限接入的各核心網都相連的家庭基站網關，并將選定的家庭基站網關的列表包 含在TR069設置參數請求消息中發送給所述家庭基站接入點；接收到所述TR069設置參數請求消息后，所述家庭基站接入點從該消息中包含的所述 列表中選擇一個家庭基站網關作為所述服務家庭基站網關。
9.如權利要求7所述的系統，其特征在于， 所述系統中還包含分別與各核心網對應的FMS ；所述家庭基站接入點采用如下方式選擇所述服務家庭基站網關 所述家庭基站接入點向其有權限接入的各核心網所對應的各FMS分別發送TR069信息 請求消息；所述各FMS在接收到所述TR069信息請求消息后，分別將與各核心網相連的家庭基站 網關的列表包含在TR069設置參數請求消息中發送給所述家庭基站接入點；接收到所述各FMS發送的所述TR069設置參數請求消息后，所述家庭基站接入點每一 家庭基站網關列表中都包含的家庭基站網關作為所述服務家庭基站網關。
10.如權利要求8所述的系統，其特征在于， 所述FMS包括初始FMS和服務FMS ；接收到所述TR069信息請求消息后，所述初始FMS還用于根據所述共享信息選擇所述 家庭基站接入點有權限接入的各核心網所對應的FMS,并將選定的FMS的列表包含在所述 TR069設置參數請求消息中發送給所述家庭基站接入點；接收到所述初始FMS發送的所述TR069設置參數請求消息后，所述家庭基站接入點還 用于從該消息中包含的所述列表中選擇一個FMS作為服務FMS。
全文摘要
一種家庭基站的共享方法和家庭基站系統，該方法包括在初始化過程中，家庭基站接入點將與該家庭基站接入點有權限接入的各核心網都相連的家庭基站網關選擇為服務家庭基站網關；家庭基站接入點在所述服務家庭基站網關中注冊，并在接收到用戶設備發送的非接入層消息后，將用戶信息注冊到所述服務家庭基站網關中，并將所述非接入層消息轉發給所述服務家庭基站網關；接收到所述非接入層消息后，所述服務家庭基站網關根據用戶設備的網絡接入標識將所述非接入層消息轉發給該標識對應的核心網；所述核心網與用戶設備交互，完成該用戶設備的接入過程。
文檔編號H04W48/08GK102036343SQ200910173978
公開日2011年4月27日 申請日期2009年9月27日 優先權日2009年9月27日
發明者劉霖, 游世林, 蔡繼燕 申請人:中興通訊股份有限公司