專利名稱：一種家庭基站的共享方法和家庭基站系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種家庭基站的共享方法和家庭基站系統(tǒng)。
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(nèi)場所，主要的作 用是為用戶提供更高的業(yè)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(tǒng)覆蓋的不足。家庭基站的優(yōu)點是便捷、輸出功率低、即插即用等。
家庭基站系統(tǒng)幾乎可以應用于所有的移動通信網(wǎng)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(wǎng)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(tǒng)(Global System for MobileCommunications，簡稱 GSM)等 2GQnd Generation, 第二代)網(wǎng)絡，寬帶 CDMA 系統(tǒng)(Wideband Code Division Multiple Access，簡稱 WCDMA) 系統(tǒng)等3G(3rf Generation，第三代)網(wǎng)絡，以及未來幾乎所有運營商網(wǎng)絡都將選擇采用 的全互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議 Gnternet Protocol，簡稱 IP) ^ LTE (Long iTermEvolution,長期演進) 移動通信網(wǎng)絡，還有與LTE采用幾乎相同的調(diào)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(xiàn)有家庭基站系統(tǒng)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(wǎng)絡接入到核心網(wǎng)(Core Network，簡稱CN)，執(zhí)行相應的語音業(yè)務，也可以通過訪問 Internet互聯(lián)網(wǎng))執(zhí)行數(shù)據(jù)業(yè)務。
然而為了解決家庭室內(nèi)網(wǎng)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(wǎng)絡中，通過IP回程網(wǎng)絡接入到服務地的家庭基站網(wǎng)關(Femto Gff)上，然 后接入到服務地的核心網(wǎng)，再通過核心網(wǎng)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(wǎng)關(Security Gateway，簡稱kGW)，F(xiàn)emto AP通過服務地的安全網(wǎng)關(簡稱服務 &GW、或服務安全網(wǎng)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(tǒng)(Authentication, Authorization andAccounting,簡 稱AAA)與服務安全網(wǎng)關相連，協(xié)助i^ernto AP與服務安全網(wǎng)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(wǎng)關與i^emto AP相連，用于配置i^emto AP的參數(shù)，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(wǎng)絡協(xié)議TR069協(xié) 議進行參數(shù)的配置。
Femto AP也可以直接接入到hternet。另外根據(jù)不同的網(wǎng)關類型，F(xiàn)emtoGW可以 接入三種核心網(wǎng)，分別為電路交換(Circuit Switched，簡稱CS)網(wǎng)絡，IP多媒體子系統(tǒng) (IP Multimedia Core Network Subsystem，簡稱 IMS)網(wǎng)絡和包交換(Packet Switched，簡稱PS)網(wǎng)絡。
由于Wimax和LTE網(wǎng)絡都是全IP網(wǎng)絡，因此通過Wimax和LTE網(wǎng)絡的家庭基站接 入核心網(wǎng)都是通過IP網(wǎng)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(wǎng)元進行了介紹，服務地網(wǎng)元是最終為用戶設備提供 服務的網(wǎng)元。在完成初始化前，F(xiàn)emto AP中保存的是初始地網(wǎng)元的相關參數(shù)，例如，初始地 的安全網(wǎng)關(簡稱為初始&GW或初始安全網(wǎng)關)、初始地的Femto認證系統(tǒng)(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(shù)，上述初始地網(wǎng) 元用于在初始化過程中發(fā)現(xiàn)服務地網(wǎng)元(具體流程可參見圖2)。
此外，圖1中的各服務地網(wǎng)元可以與初始地網(wǎng)元為相同的網(wǎng)元，即服務地與初始 地相同。
圖2是現(xiàn)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(wǎng)關(簡稱服務i^emto Gff)的相關信息，并完成了參數(shù)配置。如圖2所示， 該流程包括如下步驟
201，F(xiàn)emto 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，F(xiàn)emto AP通過建立的IP安全隧道向初始FMS發(fā)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(shù)；
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(fā)送TR069設置參數(shù)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，F(xiàn)emto AP確認初始FMS發(fā)送的信息，根據(jù)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(shù)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，F(xiàn)emto 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，F(xiàn)emto AP通過建立的IP安全隧道向服務FMS發(fā)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(shù)；
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(fā)送TR069設置參數(shù)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(shù)和鑒權參數(shù)；
此外，如果步驟204的TR069設置參數(shù)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(shù)請求消息中還需攜帶服務i^mto Gff列表。
211，F(xiàn)emto AP確認服務FMS發(fā)送的信息，根據(jù)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(shù)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(xiàn)有技術中i^mto AP的注冊方法流程圖，具體包括如下步驟
301，F(xiàn)emto AP采用圖2所示流程從FMS獲取配置參數(shù)以及服務!^emtoGW信息；
302，F(xiàn)emto 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(zhí)行本步驟。
303，F(xiàn)emto 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(fā)送注冊請求消息，該消息中 包含F(xiàn)emto AP的位置信息、Femto AP標識和i^emto AP執(zhí)行參數(shù)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，F(xiàn)emto AP 的 IP 地址)。
上述i^ernto AP標識是全球統(tǒng)一的和永久的標識。
上述i^ernto AP執(zhí)行參數(shù)可以是i^mto AP選擇的小區(qū)信息等。
305a，接收到i^emto AP發(fā)送的注冊請求消息后，F(xiàn)emto GW根據(jù)該消息中攜帶的信 息對i^mto AP執(zhí)行接入控制(例如，根據(jù)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(wǎng)絡擁塞， Femto AP在黑名單中，F(xiàn)emto AP在未授權的位置發(fā)起注冊等原因拒絕該注冊請求)，F(xiàn)emto 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(xiàn)有技術中UE通過合法的i^ernto AP注冊到合法的核心網(wǎng)的方法(即UE 接入到核心網(wǎng)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(yè)務數(shù)據(jù)的承載；
402,UE通過向i^ernto AP發(fā)送初始化非接入層消息(簡稱為非接入層消息)觸發(fā) 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(yè)務請求消息等；
403，接收到UE發(fā)送的非接入層消息后，F(xiàn)emto AP發(fā)現(xiàn)沒有對應用戶的上下文標 識信息(即發(fā)現(xiàn)用戶尚未注冊)，因此向服務i^rnto GW發(fā)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，F(xiàn)emto AP向服務i^emto Gff轉(zhuǎn)發(fā)非接入層消息；
406，服務i^mto Gff對i^mto AP轉(zhuǎn)發(fā)的非接入層消息不做任何處理，直接透傳到 服務核心網(wǎng)；
407，服務核心網(wǎng)根據(jù)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(wǎng)側對用戶發(fā)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(wǎng)側的信息帶給UE ；上述響應消息在UE和CN之間 透傳，F(xiàn)emto AP和服務i^emto GW不對該消息進行處理。
以上介紹了現(xiàn)有的家庭基站系統(tǒng)以及基于該系統(tǒng)的!％^0 AP初始化、Femto AP注 冊以及UE的注冊流程。
現(xiàn)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(wǎng)，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(wǎng)絡的用戶，對于其他運營商網(wǎng)絡的用戶， 需要與該運營商簽署漫游協(xié)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(xié)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(wǎng) 絡，未來都將演進到LTE的網(wǎng)絡，如果三個運營商都部署家庭基站系統(tǒng)；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(wǎng)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(wǎng)絡。此外，對于企業(yè)級的家庭基站用戶，為了使不同運 營商的用戶接入，企業(yè)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(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術問題是，克服現(xiàn)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(tǒng)。
為了解決上述問題，本發(fā)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(wǎng) 分別相連的各家庭基站網(wǎng)關選擇為服務家庭基站網(wǎng)關；
家庭基站接入點在各服務家庭基站網(wǎng)關中注冊，并在接收到用戶設備發(fā)送的非接 入層消息后，根據(jù)用戶設備的網(wǎng)絡接入標識選擇與該標識所對應的核心網(wǎng)相連的目標服務 家庭基站網(wǎng)關，將用戶信息注冊到所述目標服務家庭基站網(wǎng)關，并將所述非接入層消息轉(zhuǎn) 發(fā)給所述目標服務家庭基站網(wǎng)關；
接收到所述非接入層消息后，所述目標服務家庭基站網(wǎng)關將所述非接入層消息轉(zhuǎn) 發(fā)給與其相連的核心網(wǎng)；所述核心網(wǎng)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(wǎng)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(fā)送給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(wǎng)的網(wǎng)絡接入標 識；
接收到所述TR069信息請求消息后，F(xiàn)MS根據(jù)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(wǎng)分別相連的家庭基站網(wǎng)關，并將選定的家庭基站網(wǎng)關的列表包 含在TR069設置參數(shù)請求消息中發(fā)送給家庭基站接入點；
接收到所述TR069設置參數(shù)請求消息后，家庭基站接入點從該消息中包含的所述 列表中選擇與該家庭基站接入點有權限接入的各核心網(wǎng)分別相連的各家庭基站網(wǎng)關作為 所述服務家庭基站網(wǎng)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(wǎng)關
家庭基站接入點向其有權限接入的各核心網(wǎng)所對應的各FMS分別發(fā)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(wǎng)相連的家庭基 站網(wǎng)關的列表包含在TR069設置參數(shù)請求消息中發(fā)送給家庭基站接入點；
接收到各FMS發(fā)送的TR069設置參數(shù)請求消息后，家庭基站接入點從各家庭基站 網(wǎng)關列表中分別選擇一個家庭基站網(wǎng)關作為所述服務家庭基站網(wǎng)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(jù)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(wǎng)所對應的FMS,并將選定的FMS的列表包含在所述 TR069設置參數(shù)請求消息中發(fā)送給家庭基站接入點；
接收到所述初始FMS發(fā)送的所述TR069設置參數(shù)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各服務家庭基站網(wǎng)關中注冊
家庭基站接入點向各服務家庭基站網(wǎng)關發(fā)送注冊請求消息，并根據(jù)各服務家庭基 站網(wǎng)關返回的注冊響應消息的類型生成家庭基站接入點的接入能力信息；所述接入能力信 息中包含返回注冊成功響應消息的服務家庭基站網(wǎng)關所連接的核心網(wǎng)的網(wǎng)絡接入標識。
此外，家庭基站接入點在接收到所述非接入層消息后、將用戶信息注冊到所述目 標服務家庭基站網(wǎng)關前，還包含如下步驟
家庭基站接入點根據(jù)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(fā)明還提供一種家庭基站系統(tǒng)，該系統(tǒng)包含用戶設備、家庭基站接入點、家庭 基站網(wǎng)關和核心網(wǎng)；
所述家庭基站接入點用于在其初始化過程中，將與該家庭基站接入點有權限接入 的各核心網(wǎng)分別相連的各家庭基站網(wǎng)關選擇為服務家庭基站網(wǎng)關；
所述家庭基站接入點還用于在各服務家庭基站網(wǎng)關中注冊，并在接收到所述用戶 設備發(fā)送的非接入層消息后，根據(jù)所述用戶設備的網(wǎng)絡接入標識選擇與該標識所對應的核 心網(wǎng)相連的目標服務家庭基站網(wǎng)關，將用戶信息注冊到所述目標服務家庭基站網(wǎng)關，并將 所述非接入層消息轉(zhuǎn)發(fā)給所述目標服務家庭基站網(wǎng)關；
所述目標服務家庭基站網(wǎng)關用于在接收到所述非接入層消息后，將所述非接入層 消息轉(zhuǎn)發(fā)給與其相連的核心網(wǎng)；
接收到所述非接入層消息后，所述核心網(wǎng)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(tǒng)中還包含F(xiàn)MS ；
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(wǎng)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(fā)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(wǎng)的網(wǎng) 絡接入標識；
接收到所述TR069信息請求消息后，所述FMS根據(jù)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(wǎng)分別相連的家庭基站網(wǎng)關，并將選定的家庭基站網(wǎng)關的 列表包含在TR069設置參數(shù)請求消息中發(fā)送給所述家庭基站接入點；
接收到所述TR069設置參數(shù)請求消息后，所述家庭基站接入點從該消息中包含的 所述列表中選擇與該家庭基站接入點有權限接入的各核心網(wǎng)分別相連的各家庭基站網(wǎng)關 作為所述服務家庭基站網(wǎng)關。
此外，所述系統(tǒng)中還包含分別與各核心網(wǎng)所對應的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(wǎng)關
所述家庭基站接入點向其有權限接入的各核心網(wǎng)所對應的各FMS分別發(fā)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(wǎng)相連的家庭 基站網(wǎng)關的列表包含在TR069設置參數(shù)請求消息中發(fā)送給所述家庭基站接入點；
接收到所述各FMS發(fā)送的所述TR069設置參數(shù)請求消息后，所述家庭基站接入點 從各家庭基站網(wǎng)關列表中分別選擇一個家庭基站網(wǎng)關作為所述服務家庭基站網(wǎng)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(jù)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(wǎng)所對應的FMS,并將選定的FMS的列表包含在 所述TR069設置參數(shù)請求消息中發(fā)送給所述家庭基站接入點；
接收到所述初始FMS發(fā)送的所述TR069設置參數(shù)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(fā)明通過由i^emto AP選擇分別與各核心網(wǎng)相連的!^mtoGW作為服務 Femto GW，*i^mto AP將用戶設備發(fā)送的消息轉(zhuǎn)發(fā)給對應的服務i^emto GW，進而轉(zhuǎn)發(fā)給對 應的核心網(wǎng)，實現(xiàn)了不同運營商網(wǎng)絡的用戶通過一個i^mto AP接入對應的核心網(wǎng)的功能， 方便了用戶，降低了 I^emt0 AP擁有者的擁有成本。


圖1是現(xiàn)有家庭基站系統(tǒng)的結構示意圖2是現(xiàn)有技術中i^mto AP的初始化方法流程圖3是現(xiàn)有技術中i^mto AP的注冊方法流程圖4是現(xiàn)有技術中UE通過合法的i%iit0 AP注冊到合法的核心網(wǎng)的方法流程圖5是本發(fā)明實施例的家庭基站系統(tǒng)結構示意圖6是在圖5所示的系統(tǒng)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(tǒng)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(tǒng)中i^mto AP的注冊方法流程圖9是在圖5所示的系統(tǒng)中UE通過合法的i^ernto AP注冊到合法的核心網(wǎng)的方法 流程圖。
具體實施方式
本發(fā)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(wǎng)分別相連的各家庭基站網(wǎng)關作為服務家庭基站網(wǎng)關；并在接收到 用戶設備發(fā)送的非接入層消息后，根據(jù)用戶設備的網(wǎng)絡接入標識(例如，移動網(wǎng)絡接入標 識)選擇與該標識所對應的核心網(wǎng)相連的目標服務家庭基站網(wǎng)關，將非接入層消息轉(zhuǎn)發(fā)給 目標服務家庭基站網(wǎng)關；目標服務家庭基站網(wǎng)關將非接入層消息轉(zhuǎn)發(fā)給與其相連的核心 網(wǎng)。
下面將結合附圖和實施例對本發(fā)明進行詳細描述。
圖5是本發(fā)明實施例的家庭基站系統(tǒng)結構示意圖；如圖5所示，該系統(tǒng)包含=Femto AP,服務kGW，服務i^emto AAA,服務FMS，服務CNl和服務CN2，與服務CNl相連的服務!^emto GW1，與服務CN2相連的服務i^ernto GW2，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UE^ ；此外，當服務地與初始地不同時，該系統(tǒng)還包含初 始kGW、初始Femto AAA和初始FMS。
圖5所示的家庭基站系統(tǒng)所實現(xiàn)的功能與現(xiàn)有的家庭基站系統(tǒng)的主要不同之處 在于不同的運營商網(wǎng)絡的用戶終端能通過i^emto AP接入到對應的i^ernto GW，進而接入到 對應的服務核心網(wǎng)。
為了實現(xiàn)上述功能，F(xiàn)emto AP的擁有者可以根據(jù)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(wǎng)的移動網(wǎng)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，F(xiàn)emto AP根 據(jù)共享信息將分別與其有權限接入的各核心網(wǎng)相連的各I^emto GW作為服務！^！！切GW，并在 UE的注冊過程中將UE發(fā)送的非接入層消息發(fā)送給對應的服務i^mto GW。
圖5中的服務i^emto GW與現(xiàn)有技術中的服務i^emto GW基本相同。
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(wǎng)所共享，也可以各核心網(wǎng)分別對應的 FMS。
根據(jù)FMS (包括初始FMS和服務FMS)的不同設置方式(共享或分離)，F(xiàn)emto AP 可以采用不同的方式選擇與各核心網(wǎng)相連的服務i^emto Gff,并從服務FMS獲取配置參數(shù)， 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(xiàn)有技術中 的相應網(wǎng)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(tǒng)實現(xiàn)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(tǒng)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，F(xiàn)emto AP通過建立的IP安全隧道向初始FMS發(fā)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(wǎng)的移動網(wǎng)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(jù)i^emto AP的共享信息和實際的網(wǎng)絡部署情況選擇相應的服務 FMS、服務kGW以及各服務核心網(wǎng)所對應的服務i^emto Gff ；
605，初始FMS向i^mto AP發(fā)送TR069設置參數(shù)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 可以攜帶各服務核心網(wǎng)所對應的服務I^emto Gff列表(例如，服務i^emto Gff的IP地址列 表)；
606，F(xiàn)emto AP確認初始FMS發(fā)送的信息，根據(jù)該信息選擇服務FMS、服務kGW以 及各服務核心網(wǎng)所對應的服務I^emto GW (本實施例中為服務Cm對應的服務i^mto GWl和 服務CN2對應的服務i^emto GW2)后，向初始FMS回送TR069設置參數(shù)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，F(xiàn)emto AP建立與服務kGW之間的IP安全 隧道；
609，F(xiàn)emto AP通過建立的IP安全隧道向服務FMS發(fā)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(shù)；
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(jù)i^emto AP的共享信息選擇相應的服務i^emto GW和i^emto AP 的配置參數(shù)；
612，服務FMS向i^ernto AP發(fā)送TR069設置參數(shù)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(shù)和鑒權參數(shù)；
此外，如果步驟605的TR069設置參數(shù)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(shù)請求消息中還需攜帶服務i^mto Gff列表。
613，F(xiàn)emto AP確認服務FMS發(fā)送的信息，根據(jù)該信息選擇服務kGW、以及各服務 核心網(wǎng)所對應的服務itemto Gff (本實施例中為服務Cm對應的服務itemto Gffl和服務CN2 對應的服務i^emto GW2)后，向服務FMS回送TR069設置參數(shù)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(tǒng)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，F(xiàn)emto AP上電后，與初始kGW建立IP安全隧道；
需要注意的是，如果初始FMSl和初始FMS2所對應的初始kGW不同，本步驟中需 要分別建立兩條IP安全隧道。
702, Femto AP通過建立的IP安全隧道、根據(jù)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，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(jù)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，具體的過程與步驟202 205相同；
本實施例中，F(xiàn)emto AP的共享信息中還包含與不同的服務核心網(wǎng)(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從初始FMSl返回的服務FMS列表中選擇服務FMS1，從初始FMSl返 回的服務I^emto GW列表中選擇服務i^emto Gffl ；并從初始FMS2返回的服務FMS列表中選擇 服務FMS2，從初始FMS2返回的服務i^emto GW列表中選擇服務i^emto GW2;此外，F(xiàn)emto AP 還可以選擇對應的服務；
705，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。
706，如果服務kGW與初始kGW不同，F(xiàn)emto 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、使用共享信息從服務FMSl獲取i^mto AP 的配置參數(shù)1、服務&GW列表以及可選的服務i^emto Gff列表，具體的過程與步驟609 613 相同；
708, Femto AP通過建立的IP安全隧道、使用共享信息從服務FMS2獲取i^mto AP 的配置參數(shù)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609 613 相同；
709，F(xiàn)emto AP根據(jù)從服務FMSl獲取的配置參數(shù)1和從服務FMS2獲取的配置參 數(shù)2生成最終的i^ernto AP配置參數(shù)；具體的生成方法與步驟709相同；
此外，如果i^emto AP從服務FMSl和服務FMS2獲取到了服務!^emtoGW列表，F(xiàn)emto AP還需要分別從中選擇服務i^emto Gffl和服務i^mtoGW2，并從服務kGW列表中選擇對應 的服務&GW。
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(tǒng)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，F(xiàn)emto AP采用圖6或圖7所示方法從FMS獲取配置參數(shù)、服務kGW以及服 務Femto Gff的信息；
802，F(xiàn)emto 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，F(xiàn)emto AP已與服務kGW建立了 IP安全隧道， 本步驟可省略。
803，F(xiàn)emto AP與服務i^emto Gffl建立可靠性傳輸會話端口 ；
804，F(xiàn)emto AP與服務i^emto GW2建立可靠性傳輸會話端口 ；
805,Femto AP通過可靠性傳輸會話端口向服務i^emto Gffl發(fā)送注冊請求消息，該 消息中包含=Femto AP位置信息、Femto AP標識和!^mtoAP執(zhí)行參數(shù)等；
806, Femto AP通過可靠性傳輸會話端口向服務i^emto GW2發(fā)送注冊請求消息，該 消息中包含=Femto AP位置信息、Femto AP標識和!^mtoAP執(zhí)行參數(shù)等；
807a，服務i^ernto GWl根據(jù)注冊請求消息中攜帶的信息對i^emto AP執(zhí)行接入控制 (例如，根據(jù)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 Gffl同意i^emto AP注冊，則向i^emto AP返回注 冊成功響應消息；
807b,如果服務i^emto Gffl拒絕了 i%iit0 AP的注冊請求(例如，由于當前網(wǎng)絡擁 塞，F(xiàn)emto AP在黑名單中，F(xiàn)emto AP在未授權的位置發(fā)起注冊等原因拒絕該注冊請求)，服 務！^?。∏?11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ο
808a，服務i^ernto GW2根據(jù)注冊請求消息中攜帶的信息對i^emto AP執(zhí)行接入控制 (例如，根據(jù)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 GW2同意i^ernto AP注冊，則向i^emto AP返回注 冊成功響應消息；
808b,如果服務i^emto GW2拒絕了 i%iit0 AP的注冊請求(例如，由于當前網(wǎng)絡擁 塞，F(xiàn)emto AP在黑名單中，F(xiàn)emto AP在未授權的位置發(fā)起注冊等原因拒絕該注冊請求)，服 務！^??！切612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ο
809, Femto AP根據(jù)步驟807和808的注冊響應結果生成并保存FemtoAP的接入能 力信息；例如，如果服務i^emto Gffl返回的是注冊成功響應，而服務i^emto GW2返回的是注 冊失敗響應，則i^emto AP生成的接入能力信息中僅包含服務i^ernto GWl所對應的服務CNl 的移動網(wǎng)絡接入標識。
圖9是在圖5所示的系統(tǒng)中UE通過合法的i^ernto AP注冊到合法的核心網(wǎng)的方法 (即UE接入到核心網(wǎng)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(yè)務數(shù)據(jù)的承載；
902，UE通過向i^emto AP發(fā)送初始化非接入層消息觸發(fā)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(yè)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(wǎng)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(jù)用戶的國際移動用戶識別碼推算出用戶的移動網(wǎng)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(wǎng)絡接入標識，并根據(jù)移動 網(wǎng)絡接入標識確定對應的服務I^emto Gff (可以稱為目標服務i^emto Gff,本實施例中為服務 Femto Gffl)；
905，F(xiàn)emto AP根據(jù)用戶的移動網(wǎng)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!％^0 GW向服務i^mto GWl發(fā)送注冊請求消息，以便將用戶信息注冊 到服務I^emto Gffl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(wǎng)絡接入標識。
907，服務i^mto GWl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，F(xiàn)emto AP向服務i^emto Gffl轉(zhuǎn)發(fā)非接入層消息；
909，服務i^mto GWl將非接入層消息轉(zhuǎn)發(fā)到對應的服務核心網(wǎng)(服務CNl)；
910，服務核心網(wǎng)根據(jù)接收到的非接入層消息對用戶進行安全認證；
911，如果安全認證通過，核心網(wǎng)側對用戶發(fā)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(wǎng)側的信息帶給UE;上述響應消息在UE和核心網(wǎng) 之間透明傳輸，F(xiàn)emto AP和服務i^mto Gffl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(wǎng)分別 相連的各家庭基站網(wǎng)關選擇為服務家庭基站網(wǎng)關；家庭基站接入點在各服務家庭基站網(wǎng)關中注冊，并在接收到用戶設備發(fā)送的非接入層 消息后，根據(jù)用戶設備的網(wǎng)絡接入標識選擇與該標識所對應的核心網(wǎng)相連的目標服務家庭 基站網(wǎng)關，將用戶信息注冊到所述目標服務家庭基站網(wǎng)關，并將所述非接入層消息轉(zhuǎn)發(fā)給 所述目標服務家庭基站網(wǎng)關；接收到所述非接入層消息后，所述目標服務家庭基站網(wǎng)關將所述非接入層消息轉(zhuǎn)發(fā)給 與其相連的核心網(wǎng)；所述核心網(wǎng)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(wǎng)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(fā)送 給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(wǎng)的網(wǎng)絡接入標識；接收到所述TR069信息請求消息后，F(xiàn)MS根據(jù)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(wǎng)分別相連的家庭基站網(wǎng)關，并將選定的家庭基站網(wǎng)關的列表包含在 TR069設置參數(shù)請求消息中發(fā)送給家庭基站接入點；接收到所述TR069設置參數(shù)請求消息后，家庭基站接入點從該消息中包含的所述列表 中選擇與該家庭基站接入點有權限接入的各核心網(wǎng)分別相連的各家庭基站網(wǎng)關作為所述 服務家庭基站網(wǎng)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(wǎng)關家庭基站接入點向其有權限接入的各核心網(wǎng)所對應的各FMS分別發(fā)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(wǎng)相連的家庭基站網(wǎng) 關的列表包含在TR069設置參數(shù)請求消息中發(fā)送給家庭基站接入點；接收到各FMS發(fā)送的TR069設置參數(shù)請求消息后，家庭基站接入點從各家庭基站網(wǎng)關 列表中分別選擇一個家庭基站網(wǎng)關作為所述服務家庭基站網(wǎng)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(jù)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(wǎng)所對應的FMS，并將選定的FMS的列表包含在所述TR069設 置參數(shù)請求消息中發(fā)送給家庭基站接入點；接收到所述初始FMS發(fā)送的所述TR069設置參數(shù)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各服務家庭基站網(wǎng)關中注冊 家庭基站接入點向各服務家庭基站網(wǎng)關發(fā)送注冊請求消息，并根據(jù)各服務家庭基站網(wǎng) 關返回的注冊響應消息的類型生成家庭基站接入點的接入能力信息；所述接入能力信息中 包含返回注冊成功響應消息的服務家庭基站網(wǎng)關所連接的核心網(wǎng)的網(wǎng)絡接入標識。
6.如權利要求5所述的方法，其特征在于，家庭基站接入點在接收到所述非接入層消息后、將用戶信息注冊到所述目標服務家庭 基站網(wǎng)關前，還包含如下步驟家庭基站接入點根據(jù)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(tǒng)，該系統(tǒng)包含用戶設備、家庭基站接入點、家庭基站網(wǎng)關和核心 網(wǎng)；其特征在于，所述家庭基站接入點用于在其初始化過程中，將與該家庭基站接入點有權限接入的各 核心網(wǎng)分別相連的各家庭基站網(wǎng)關選擇為服務家庭基站網(wǎng)關；所述家庭基站接入點還用于在各服務家庭基站網(wǎng)關中注冊，并在接收到所述用戶設備 發(fā)送的非接入層消息后，根據(jù)所述用戶設備的網(wǎng)絡接入標識選擇與該標識所對應的核心網(wǎng) 相連的目標服務家庭基站網(wǎng)關，將用戶信息注冊到所述目標服務家庭基站網(wǎng)關，并將所述 非接入層消息轉(zhuǎn)發(fā)給所述目標服務家庭基站網(wǎng)關；所述目標服務家庭基站網(wǎng)關用于在接收到所述非接入層消息后，將所述非接入層消息 轉(zhuǎn)發(fā)給與其相連的核心網(wǎng)；接收到所述非接入層消息后，所述核心網(wǎng)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(tǒng)，其特征在于， 所述系統(tǒng)中還包含F(xiàn)MS ；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(wǎng)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(fā)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(wǎng)的網(wǎng)絡接 入標識；接收到所述TR069信息請求消息后，所述FMS根據(jù)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(wǎng)分別相連的家庭基站網(wǎng)關，并將選定的家庭基站網(wǎng)關的列表 包含在TR069設置參數(shù)請求消息中發(fā)送給所述家庭基站接入點；接收到所述TR069設置參數(shù)請求消息后，所述家庭基站接入點從該消息中包含的所述 列表中選擇與該家庭基站接入點有權限接入的各核心網(wǎng)分別相連的各家庭基站網(wǎng)關作為 所述服務家庭基站網(wǎng)關。
9.如權利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)中還包含分別與各核心網(wǎng)所對應的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(wǎng)關 所述家庭基站接入點向其有權限接入的各核心網(wǎng)所對應的各FMS分別發(fā)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(wǎng)相連的家庭基站 網(wǎng)關的列表包含在TR069設置參數(shù)請求消息中發(fā)送給所述家庭基站接入點；接收到所述各FMS發(fā)送的所述TR069設置參數(shù)請求消息后，所述家庭基站接入點從各 家庭基站網(wǎng)關列表中分別選擇一個家庭基站網(wǎng)關作為所述服務家庭基站網(wǎng)關。
10.如權利要求8所述的系統(tǒng)，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(jù)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(wǎng)所對應的FMS,并將選定的FMS的列表包含在所述 TR069設置參數(shù)請求消息中發(fā)送給所述家庭基站接入點；接收到所述初始FMS發(fā)送的所述TR069設置參數(shù)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(tǒng)，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(wǎng)分別相連的各家庭基站網(wǎng)關選擇為服務家庭基站網(wǎng)關；家庭基站接入點在各服務家庭基站網(wǎng)關中注冊，并在接收到用戶設備發(fā)送的非接入層消息后，根據(jù)用戶設備的網(wǎng)絡接入標識選擇與該標識所對應的核心網(wǎng)相連的目標服務家庭基站網(wǎng)關，將用戶信息注冊到所述目標服務家庭基站網(wǎng)關，并將所述非接入層消息轉(zhuǎn)發(fā)給所述目標服務家庭基站網(wǎng)關；接收到所述非接入層消息后，所述目標服務家庭基站網(wǎng)關將所述非接入層消息轉(zhuǎn)發(fā)給與其相連的核心網(wǎng)；所述核心網(wǎng)與用戶設備交互，完成該用戶設備的接入過程。
文檔編號H04W76/02GK102036415SQ200910173979
公開日2011年4月27日 申請日期2009年9月27日 優(yōu)先權日2009年9月27日
發(fā)明者劉霖, 游世林, 蔡繼燕 申請人:中興通訊股份有限公司