一种家庭基站的共享方法和家庭基站系统的制作方法

专利名称：一种家庭基站的共享方法和家庭基站系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种家庭基站的共享方法和家庭基站系统。
技术背景
家庭基站是一种小型、低功率的基站，部署在家庭及办公室等室内场所，主要的作 用是为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，同时弥补分布式蜂 窝无线通信系统覆盖的不足。家庭基站的优点是便捷、输出功率低、即插即用等。
家庭基站系统几乎可以应用于所有的移动通信网络中，比如第三代合作伙伴计 划 2(3rd Generation Partnership Project 2，简称为 3GPP2)中采用码分多址(Code Division Multiple Access，简称 CDMA)系列标准的 CDMAlX 和 CDMA2000 网络，以及第三 代合作伙伴计划(3rd Generation PartnershipPro ject，简称为3GPP)中的全球移动通 讯系统(Global System for MobileCommunications，简称 GSM)等 2GQnd Generation, 第二代)网络，宽带 CDMA 系统(Wideband Code Division Multiple Access，简称 WCDMA) 系统等3G(3rf Generation，第三代)网络，以及未来几乎所有运营商网络都将选择采用 的全互联网协议 Gnternet Protocol，简称 IP) ^ LTE (Long iTermEvolution,长期演进) 移动通信网络，还有与LTE采用几乎相同的调制技术的微波接入全球互通(Worldwide Interoperability for Microwave Access, ^ WiMAX) ■云力 11胃_会各。
图1是现有家庭基站系统的结构示意图。
如图1所示，用户终端(User Equipment,简称UE)可以通过宏蜂窝(Macro Cell)网络接入到核心网(Core Network，简称CN)，执行相应的语音业务，也可以通过访问 Internet互联网)执行数据业务。
然而为了解决家庭室内网络的覆盖，UE还可以通过家庭基站接入点(Femto AP) 接入到IP回程网络中，通过IP回程网络接入到服务地的家庭基站网关(Femto Gff)上，然 后接入到服务地的核心网，再通过核心网访问hternet。
在i^emto AP和服务地的i^emto GW(简称服务i^emto GW)之间可以设置服务地的 安全网关(Security Gateway，简称kGW)，Femto AP通过服务地的安全网关(简称服务 &GW、或服务安全网关)建立与服务i^emto GW之间的IP安全隧道。
月艮务地的 Femto 认证系统(Authentication, Authorization andAccounting,简 称AAA)与服务安全网关相连，协助i^ernto AP与服务安全网关建立IP安全隧道。
服务地的家庭基站管理服务器(Femto Management Server，简称FMQ通过服务安 全网关与i^emto AP相连，用于配置i^emto AP的参数，保证!^emtoAP的正常运行。Femto AP 与服务地的家庭基站管理服务器(简称服务FMQ采用宽带论坛的家庭网络协议TR069协 议进行参数的配置。
Femto AP也可以直接接入到hternet。另外根据不同的网关类型，FemtoGW可以 接入三种核心网，分别为电路交换(Circuit Switched，简称CS)网络，IP多媒体子系统 (IP Multimedia Core Network Subsystem，简称 IMS)网络和包交换(Packet Switched，简称PS)网络。
由于Wimax和LTE网络都是全IP网络，因此通过Wimax和LTE网络的家庭基站接 入核心网都是通过IP网络接入的，因此i^mto GW在实际部署中是可以不需要。
以上主要对图1中的服务地网元进行了介绍，服务地网元是最终为用户设备提供 服务的网元。在完成初始化前，Femto AP中保存的是初始地网元的相关参数，例如，初始地 的安全网关(简称为初始&GW或初始安全网关)、初始地的Femto认证系统(简称为初始 Femto AAA)和初始地的家庭基站管理服务器(简称为初始FMQ的相关参数，上述初始地网 元用于在初始化过程中发现服务地网元(具体流程可参见图2)。
此外，图1中的各服务地网元可以与初始地网元为相同的网元，即服务地与初始 地相同。
图2是现有技术中i^mto AP的初始化方法流程图，在该流程中i^emtoAP获取到服 务地的家庭基站网关(简称服务i^emto Gff)的相关信息，并完成了参数配置。如图2所示， 该流程包括如下步骤
201，Femto AP与初始kGW建立IP安全隧道；
在Femto AP与初始kGW建立IP安全隧道时，需要初始Femto AAA对Femto AP 进行认证，具体流程可参考相关文档。
202，Femto AP通过建立的IP安全隧道向初始FMS发送TR069信息请求消息，该 消息中携带I^emto AP的标识、位置信息和初始化标识等参数；
203，初始FMS对i^emto AP的接入权限进行认证，认证成功后，向FemtoAP返回 TR069信息请求响应消息；
204，初始FMS向i^mto AP发送TR069设置参数请求消息，该消息中携带服务FMS 列表(例如，服务FMS的IP地址列表)；该消息中还可携带服务kGW列表(例如，服务kGW 的IP地址列表)，用于在i^mto AP与服务FMS之间建立新的IP安全隧道；此外，该消息还 可以携带服务FemtoGff列表(例如，服务Femto Gff的IP地址列表)；
205，Femto AP确认初始FMS发送的信息，根据该信息选择服务FMS、服务kGW和 服务i^emto GW后，向初始FMS回送TR069设置参数响应消息；
206，如果服务kGW与初始kGW不同，则释放i^emto AP与初始kGW之间的IP安全隧道；
如果服务kGW就是初始kGW，就不需要在i^emto AP与kGW之间重建IP安全隧 道，当然也就不需要释放i^emto AP与初始kGW之间的IP安全隧道。
207，如果服务kGW与初始kGW不同，Femto AP建立与服务kGW之间的IP安全 隧道；
在与服建立IP安全隧道时，需要服务i^mto AAA对i^mto AP进行认证， 具体流程可参考相关文档。
208，Femto AP通过建立的IP安全隧道向服务FMS发送TR069信息请求消息，该 消息中携带I^emto AP的标识，告警标识，位置信息和初始化标识等参数；
209，服务FMS对i^emto AP的接入权限进行认证，认证成功后，向FemtoAP返回 TR069信息请求响应消息；
210，服务FMS向i^emto AP发送TR069设置参数请求消息，该消息中携带与服务Femto GW相关的服务kGW列表、i^mto AP的配置参数和鉴权参数；
此外，如果步骤204的TR069设置参数请求消息中没有携带服务i^emtoGW列表，则 本步骤的TR069设置参数请求消息中还需携带服务i^mto Gff列表。
211，Femto AP确认服务FMS发送的信息，根据该信息选择服务kGW和服务Femto GW后，向服务FMS回送TR069设置参数响应消息；
212，如果步骤211中选择的服务kGW与步骤205中选择的服务kGW不同，则 Femto AP释放步骤207中建立的IP安全隧道。
图3是现有技术中i^mto AP的注册方法流程图，具体包括如下步骤
301，Femto AP采用图2所示流程从FMS获取配置参数以及服务!^emtoGW信息；
302，Femto AP与服务kGW建立IP安全隧道；
如果在图2所示的初始化流程中，步骤211中选择的服务kGW与步骤205中选择 的服务&GW相同，则由于在步骤207中已建立了 i^emto AP与服务kGW之间的IP安全隧 道，则无需执行本步骤。
303，Femto AP与服务i^emto Gff建立可靠性传输会话端口 ；
304, Femto AP通过上述会话端口向服务i^mto GW发送注册请求消息，该消息中 包含Femto AP的位置信息、Femto AP标识和i^emto AP执行参数等；
上述i^ernto AP的位置信息可以是以下信息的一种或多种
> Femto AP探测到的宏覆盖信息(例如，蜂窝信息)；
> Femto AP的地理位置信息(例如，全球定位信息)；
> Femto AP 的 hternet 连接信息(例如，Femto AP 的 IP 地址)。
上述i^ernto AP标识是全球统一的和永久的标识。
上述i^ernto AP执行参数可以是i^mto AP选择的小区信息等。
305a，接收到i^emto AP发送的注册请求消息后，Femto GW根据该消息中携带的信 息对i^mto AP执行接入控制(例如，根据注册请求消息中的位置信息判断是否允许!^mto AP在该位置运营/注册)；如果接入控制的结果为i^mto GW同意i^ernto AP注册，则向!^emto AP返回注册成功响应消息；
305b，如果i^mto GW拒绝了 i^mto AP的注册请求(例如，由于当前网络拥塞， Femto AP在黑名单中，Femto AP在未授权的位置发起注册等原因拒绝该注册请求)，Femto Gff向i^mto AP返回注册失败消息，并在该消息中携带失败原因。
图4是现有技术中UE通过合法的i^ernto AP注册到合法的核心网的方法(即UE 接入到核心网的方法)流程图，具体包括如下步骤
401，UE与i^ernto AP建立无线资源连接以作为信令消息或者业务数据的承载；
402,UE通过向i^ernto AP发送初始化非接入层消息(简称为非接入层消息)触发 注册过程；上述非接入层消息可以是附着消息、位置更新消息、业务请求消息等；
403，接收到UE发送的非接入层消息后，Femto AP发现没有对应用户的上下文标 识信息(即发现用户尚未注册)，因此向服务i^rnto GW发送注册请求消息，以便将用户信息 注册到服务Femto Gff中；
上述注册请求消息中包含注册类型、UE的标识(例如UE的国际移动用户识别 码(IMSI))以及i^emto AP标识等信息。
404，服务i^mto GW对接入该i^mto AP的用户进行能力方面的检验，如果允许用 户使用i^mto AP提供的资源，那么就接受注册，建立用户上下文并在向i^mto AP回复的注 册响应消息中携带用户上下文标识信息；
405，Femto AP向服务i^emto Gff转发非接入层消息；
406，服务i^mto Gff对i^mto AP转发的非接入层消息不做任何处理，直接透传到 服务核心网；
407，服务核心网根据接收到的非接入层消息对用户进行安全认证；
408，如果安全认证通过，核心网侧对用户发送的非接入层消息进行相应的操作， 并向UE回复非接入层响应消息，将核心网侧的信息带给UE ；上述响应消息在UE和CN之间 透传，Femto AP和服务i^emto GW不对该消息进行处理。
以上介绍了现有的家庭基站系统以及基于该系统的!％^0 AP初始化、Femto AP注 册以及UE的注册流程。
现有的家庭基站有一个缺陷，即一个家庭基站只能接入到一个核心网，这就意味 着一个家庭基站的用户通常只能是一个运营商网络的用户，对于其他运营商网络的用户， 需要与该运营商签署漫游协议才能接入。
但是，同一覆盖下的两个运营商之间一般不存在漫游协议，这将给家庭基站的拥 有者带来不便。例如在中国有三个移动运营商，且三个运营商都有他们自己的IP回程网 络，未来都将演进到LTE的网络，如果三个运营商都部署家庭基站系统；对于一个家庭基站 拥有者来说，使用该家庭基站接入到移动运营商网络的用户包括家庭基站拥有者的家人和 朋友，还可能包括临时的拜访者，他们很可能与家庭基站拥有者属于不同的运营商，因此无 法通过该家庭基站接入移动运营商网络。此外，对于企业级的家庭基站用户，为了使不同运 营商的用户接入，企业需要采购多个不同运营商的家庭基站，这将导致资源和空间的浪费。发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供一种可以为不同运营 商的用户提供接入服务的家庭基站共享方法和家庭基站系统。
为了解决上述问题，本发明提供一种家庭基站的共享方法，该方法包括
在初始化过程中，家庭基站接入点将与该家庭基站接入点有权限接入的各核心网 分别相连的各家庭基站网关选择为服务家庭基站网关；
家庭基站接入点在各服务家庭基站网关中注册，并在接收到用户设备发送的非接 入层消息后，根据用户设备的网络接入标识选择与该标识所对应的核心网相连的目标服务 家庭基站网关，将用户信息注册到所述目标服务家庭基站网关，并将所述非接入层消息转 发给所述目标服务家庭基站网关；
接收到所述非接入层消息后，所述目标服务家庭基站网关将所述非接入层消息转 发给与其相连的核心网；所述核心网与用户设备交互，完成该用户设备的接入过程。
此外，家庭基站接入点采用如下方式选择所述服务家庭基站网关
在所述初始化过程中，家庭基站接入点将共享信息包含在TR069信息请求消息 中发送给FMS ；所述共享信息中包含该家庭基站接入点有权限接入的核心网的网络接入标 识；
接收到所述TR069信息请求消息后，FMS根据所述共享信息选择与该家庭基站接 入点有权限接入的各核心网分别相连的家庭基站网关，并将选定的家庭基站网关的列表包 含在TR069设置参数请求消息中发送给家庭基站接入点；
接收到所述TR069设置参数请求消息后，家庭基站接入点从该消息中包含的所述 列表中选择与该家庭基站接入点有权限接入的各核心网分别相连的各家庭基站网关作为 所述服务家庭基站网关。
此外，家庭基站接入点采用如下方式选择所述服务家庭基站网关
家庭基站接入点向其有权限接入的各核心网所对应的各FMS分别发送TR069信息 请求消息；
所述各FMS接收到所述TR069信息请求消息后，分别将与各核心网相连的家庭基 站网关的列表包含在TR069设置参数请求消息中发送给家庭基站接入点；
接收到各FMS发送的TR069设置参数请求消息后，家庭基站接入点从各家庭基站 网关列表中分别选择一个家庭基站网关作为所述服务家庭基站网关。
此外，所述FMS包括初始FMS和服务FMS ；
接收到所述TR069信息请求消息后，所述初始FMS还根据所述共享信息选择该 家庭基站接入点有权限接入的各核心网所对应的FMS,并将选定的FMS的列表包含在所述 TR069设置参数请求消息中发送给家庭基站接入点；
接收到所述初始FMS发送的所述TR069设置参数请求消息后，家庭基站接入点还 从该消息中包含的所述列表中选择一个FMS作为服务FMS。
此外，家庭基站接入点采用如下步骤在各服务家庭基站网关中注册
家庭基站接入点向各服务家庭基站网关发送注册请求消息，并根据各服务家庭基 站网关返回的注册响应消息的类型生成家庭基站接入点的接入能力信息；所述接入能力信 息中包含返回注册成功响应消息的服务家庭基站网关所连接的核心网的网络接入标识。
此外，家庭基站接入点在接收到所述非接入层消息后、将用户信息注册到所述目 标服务家庭基站网关前，还包含如下步骤
家庭基站接入点根据所述接入能力信息对所述用户设备进行接入控制，以判断是 否允许所述用户设备接入。
本发明还提供一种家庭基站系统，该系统包含用户设备、家庭基站接入点、家庭 基站网关和核心网；
所述家庭基站接入点用于在其初始化过程中，将与该家庭基站接入点有权限接入 的各核心网分别相连的各家庭基站网关选择为服务家庭基站网关；
所述家庭基站接入点还用于在各服务家庭基站网关中注册，并在接收到所述用户 设备发送的非接入层消息后，根据所述用户设备的网络接入标识选择与该标识所对应的核 心网相连的目标服务家庭基站网关，将用户信息注册到所述目标服务家庭基站网关，并将 所述非接入层消息转发给所述目标服务家庭基站网关；
所述目标服务家庭基站网关用于在接收到所述非接入层消息后，将所述非接入层 消息转发给与其相连的核心网；
接收到所述非接入层消息后，所述核心网用于与所述用户设备交互，完成所述用 户设备的接入过程。
此外，所述系统中还包含FMS ；
所述家庭基站接入点采用如下方式选择所述服务家庭基站网关
在所述初始化过程中，所述家庭基站接入点将共享信息包含在TR069信息请求消 息中发送给所述FMS;所述共享信息中包含所述家庭基站接入点有权限接入的核心网的网 络接入标识；
接收到所述TR069信息请求消息后，所述FMS根据所述共享信息选择与所述家庭 基站接入点有权限接入的各核心网分别相连的家庭基站网关，并将选定的家庭基站网关的 列表包含在TR069设置参数请求消息中发送给所述家庭基站接入点；
接收到所述TR069设置参数请求消息后，所述家庭基站接入点从该消息中包含的 所述列表中选择与该家庭基站接入点有权限接入的各核心网分别相连的各家庭基站网关 作为所述服务家庭基站网关。
此外，所述系统中还包含分别与各核心网所对应的FMS ；
所述家庭基站接入点采用如下方式选择所述服务家庭基站网关
所述家庭基站接入点向其有权限接入的各核心网所对应的各FMS分别发送TR069 信息请求消息；
所述各FMS在接收到所述TR069信息请求消息后，分别将与各核心网相连的家庭 基站网关的列表包含在TR069设置参数请求消息中发送给所述家庭基站接入点；
接收到所述各FMS发送的所述TR069设置参数请求消息后，所述家庭基站接入点 从各家庭基站网关列表中分别选择一个家庭基站网关作为所述服务家庭基站网关。
此外，所述FMS包括初始FMS和服务FMS ；
接收到所述TR069信息请求消息后，所述初始FMS还用于根据所述共享信息选择 所述家庭基站接入点有权限接入的各核心网所对应的FMS,并将选定的FMS的列表包含在 所述TR069设置参数请求消息中发送给所述家庭基站接入点；
接收到所述初始FMS发送的所述TR069设置参数请求消息后，所述家庭基站接入 点还用于从该消息中包含的所述列表中选择一个FMS作为服务FMS。
综上所述，本发明通过由i^emto AP选择分别与各核心网相连的!^mtoGW作为服务 Femto GW，*i^mto AP将用户设备发送的消息转发给对应的服务i^emto GW，进而转发给对 应的核心网，实现了不同运营商网络的用户通过一个i^mto AP接入对应的核心网的功能， 方便了用户，降低了 I^emt0 AP拥有者的拥有成本。


图1是现有家庭基站系统的结构示意图2是现有技术中i^mto AP的初始化方法流程图3是现有技术中i^mto AP的注册方法流程图4是现有技术中UE通过合法的i%iit0 AP注册到合法的核心网的方法流程图5是本发明实施例的家庭基站系统结构示意图6是在图5所示的系统中i^mto AP进行初始化的第一种方法流程图7是在图5所示的系统中i^mto AP进行初始化的第二种方法流程图8是在图5所示的系统中i^mto AP的注册方法流程图9是在图5所示的系统中UE通过合法的i^ernto AP注册到合法的核心网的方法 流程图。
具体实施方式
本发明的核心思想是在初始化过程中，家庭基站接入点选择与该家庭基站接入 点有权限接入的各核心网分别相连的各家庭基站网关作为服务家庭基站网关；并在接收到 用户设备发送的非接入层消息后，根据用户设备的网络接入标识(例如，移动网络接入标 识)选择与该标识所对应的核心网相连的目标服务家庭基站网关，将非接入层消息转发给 目标服务家庭基站网关；目标服务家庭基站网关将非接入层消息转发给与其相连的核心 网。
下面将结合附图和实施例对本发明进行详细描述。
图5是本发明实施例的家庭基站系统结构示意图；如图5所示，该系统包含=Femto AP,服务kGW，服务i^emto AAA,服务FMS，服务CNl和服务CN2，与服务CNl相连的服务!^emto GW1，与服务CN2相连的服务i^ernto GW2，以及不同运营商的用户终端(例如，服务CNl的用 户终端UEl和服务CN2的用户终端UE^ ；此外，当服务地与初始地不同时，该系统还包含初 始kGW、初始Femto AAA和初始FMS。
图5所示的家庭基站系统所实现的功能与现有的家庭基站系统的主要不同之处 在于不同的运营商网络的用户终端能通过i^emto AP接入到对应的i^ernto GW，进而接入到 对应的服务核心网。
为了实现上述功能，Femto AP的拥有者可以根据需要向多个运营商申请接入权 限，并在本地保存共享信息；所述共享信息为i^rnto AP有权限接入的核心网的移动网络接 入标识和接入权限信息，以及初始FMS的地址。在!％^0 AP的初始化过程中，Femto AP根 据共享信息将分别与其有权限接入的各核心网相连的各I^emto GW作为服务！^！！切GW，并在 UE的注册过程中将UE发送的非接入层消息发送给对应的服务i^mto GW。
图5中的服务i^emto GW与现有技术中的服务i^emto GW基本相同。
图5中的FMS(包括初始FMS和服务FMQ可以是共享的也可以是分离的，即 FMS(包括初始FMS和服务FMS)可以被多个核心网所共享，也可以各核心网分别对应的 FMS。
根据FMS (包括初始FMS和服务FMS)的不同设置方式(共享或分离)，Femto AP 可以采用不同的方式选择与各核心网相连的服务i^emto Gff,并从服务FMS获取配置参数， 具体方式将在下文中详述。
图5中的初始kGW、服务kGW、初始i^emto AAA和服务i^emto AAA与现有技术中 的相应网元的功能相同，此处不再赘述。
下面将对基于图5所示的系统实现家庭基站共享的方法进行详细描述，具体包 括Femto AP的初始化方法、Femto AP的注册方法、UE的注册方法。
图6是在图5所示的系统中i^mto AP进行初始化的第一种方法流程图，其中，服 务FMS由多个运营商共享(即多个服务CN共享一个服务FMQ ；如图6所示，该方法包括如 下步骤
601, Femto AP上电后，与初始kGW建立IP安全隧道；
在i^emto AP与初始kGW建立IP安全隧道时，需要初始i^emto AAA对i^emto AP 进行认证，具体流程可参考相关文档。
602，Femto AP通过建立的IP安全隧道向初始FMS发送TR069信息请求消息，该 消息中携带I^emto AP的标识、位置信息、初始化标识和共享信息；
上述共享信息为！^！！切AP的拥有者向运营商购买的接入权限信息，比如认证卡信 息；上述共享信息中还包含i^emto AP能够接入的核心网的移动网络接入标识。
603，初始FMS对i^emto AP的接入权限进行认证，认证成功后，向FemtoAP返回 TR069信息请求响应消息；
604，初始FMS根据i^emto AP的共享信息和实际的网络部署情况选择相应的服务 FMS、服务kGW以及各服务核心网所对应的服务i^emto Gff ；
605，初始FMS向i^mto AP发送TR069设置参数请求消息，该消息中携带服务FMS 列表(例如，服务FMS的IP地址列表)；该消息中还可携带服务kGW列表(例如，服务kGW 的IP地址列表)，用于在i^mto AP与服务FMS之间建立新的IP安全隧道；此外，该消息还 可以携带各服务核心网所对应的服务I^emto Gff列表(例如，服务i^emto Gff的IP地址列 表)；
606，Femto AP确认初始FMS发送的信息，根据该信息选择服务FMS、服务kGW以 及各服务核心网所对应的服务I^emto GW (本实施例中为服务Cm对应的服务i^mto GWl和 服务CN2对应的服务i^emto GW2)后，向初始FMS回送TR069设置参数响应消息；
607，如果服务kGW与初始kGW不同，则释放i^emto AP与初始kGW之间的IP安 全隧道；
如果服务kGW就是初始kGW，就不需要在i^emto AP与kGW之间重建IP安全隧 道，当然也就不需要释放i^emto AP与初始kGW之间的IP安全隧道。
608，如果服务kGW与初始kGW不同，Femto AP建立与服务kGW之间的IP安全 隧道；
609，Femto AP通过建立的IP安全隧道向服务FMS发送TR069信息请求消息，该 消息中携带I^emt0 AP的标识、告警标识、位置信息、初始化标识和i^mto AP的共享信息等 参数；
610，服务FMS对i^emto AP的接入权限进行认证，认证成功后，向FemtoAP返回 TR069信息请求响应消息；
611，服务FMS根据i^emto AP的共享信息选择相应的服务i^emto GW和i^emto AP 的配置参数；
612，服务FMS向i^ernto AP发送TR069设置参数请求消息，该消息中携带与服务 Femto GW相关的服务kGW列表、i^mto AP的配置参数和鉴权参数；
此外，如果步骤605的TR069设置参数请求消息中没有携带服务i^emtoGW列表，则 本步骤的TR069设置参数请求消息中还需携带服务i^mto Gff列表。
613，Femto AP确认服务FMS发送的信息，根据该信息选择服务kGW、以及各服务 核心网所对应的服务itemto Gff (本实施例中为服务Cm对应的服务itemto Gffl和服务CN2 对应的服务i^emto GW2)后，向服务FMS回送TR069设置参数响应消息；
614，如果步骤613中选择的服务kGW与步骤606中选择的服务kGW不同，则Femto AP释放步骤608中建立的IP安全隧道。
需要注意的是，如果初始FMS和服务FMS相同，则步骤601 607可省略。
图7是在图5所示的系统中i^mto AP进行初始化的第二种方法流程图，其中，各 运营商分别拥有各自的服务FMS (即各服务CN分别对应一个服务FMS)；如图7所示，该方 法包括如下步骤
701，Femto AP上电后，与初始kGW建立IP安全隧道；
需要注意的是，如果初始FMSl和初始FMS2所对应的初始kGW不同，本步骤中需 要分别建立两条IP安全隧道。
702, Femto AP通过建立的IP安全隧道、根据共享信息从初始FMSl获取对应的服 务FMS列表、服务kGW列表和服务i^emto Gff列表，具体的过程与步骤202 205相同；
703, Femto AP通过建立的IP安全隧道、根据共享信息从初始FMS2获取对应的服 务FMS列表、服务kGW列表和服务i^emto Gff列表，具体的过程与步骤202 205相同；
本实施例中，Femto AP的共享信息中还包含与不同的服务核心网(本实施例中为 服务CNl和服务CN2)所对应的初始FMS(本实施例中为初始FMSl和初始FMS2)的地址信 息或标识信息。
704, Femto AP从初始FMSl返回的服务FMS列表中选择服务FMS1，从初始FMSl返 回的服务I^emto GW列表中选择服务i^emto Gffl ；并从初始FMS2返回的服务FMS列表中选择 服务FMS2，从初始FMS2返回的服务i^emto GW列表中选择服务i^emto GW2;此外，Femto AP 还可以选择对应的服务；
705，如果服务kGW与初始kGW不同，则释放i^emto AP与初始kGW之间的IP安全隧道；
如果服务kGW就是初始kGW，就不需要在i^emto AP与kGW之间重建IP安全隧 道，当然也就不需要释放i^emto AP与初始kGW之间的IP安全隧道。
706，如果服务kGW与初始kGW不同，Femto AP建立与服务kGW之间的IP安全 隧道；
需要注意的是，如果服务FMSl和服务FMS2所对应的服务kGW不同，本步骤中需 要分别建立两条IP安全隧道。
707, Femto AP通过建立的IP安全隧道、使用共享信息从服务FMSl获取i^mto AP 的配置参数1、服务&GW列表以及可选的服务i^emto Gff列表，具体的过程与步骤609 613 相同；
708, Femto AP通过建立的IP安全隧道、使用共享信息从服务FMS2获取i^mto AP 的配置参数2、服务kGW列表以及可选的服务i^emto Gff列表，具体的过程与步骤609 613 相同；
709，Femto AP根据从服务FMSl获取的配置参数1和从服务FMS2获取的配置参 数2生成最终的i^ernto AP配置参数；具体的生成方法与步骤709相同；
此外，如果i^emto AP从服务FMSl和服务FMS2获取到了服务!^emtoGW列表，Femto AP还需要分别从中选择服务i^emto Gffl和服务i^mtoGW2，并从服务kGW列表中选择对应 的服务&GW。
710，如果步骤709中选择的服务kGW与步骤704中选择的服务kGW不一致，则Femto AP释放步骤706建立的IP安全隧道。
需要注意的是，如果初始FMSl和初始FMS2分别与服务FMSl和服务FMS2相同，则 步骤701 705可省略。
图8是在图5所示的系统中i^mto AP的注册方法流程图；如图8所示，该方法包 括如下步骤
801，Femto AP采用图6或图7所示方法从FMS获取配置参数、服务kGW以及服 务Femto Gff的信息；
802，Femto AP与服务kGW建立IP安全隧道；
如果在图6或图7所示的流程中，Femto AP已与服务kGW建立了 IP安全隧道， 本步骤可省略。
803，Femto AP与服务i^emto Gffl建立可靠性传输会话端口 ；
804，Femto AP与服务i^emto GW2建立可靠性传输会话端口 ；
805,Femto AP通过可靠性传输会话端口向服务i^emto Gffl发送注册请求消息，该 消息中包含=Femto AP位置信息、Femto AP标识和!^mtoAP执行参数等；
806, Femto AP通过可靠性传输会话端口向服务i^emto GW2发送注册请求消息，该 消息中包含=Femto AP位置信息、Femto AP标识和!^mtoAP执行参数等；
807a，服务i^ernto GWl根据注册请求消息中携带的信息对i^emto AP执行接入控制 (例如，根据注册请求消息中的I^emt0 AP位置信息判断是否允许！^！！切AP在该位置运营/ 注册)；如果接入控制的结果为服务i^emto Gffl同意i^emto AP注册，则向i^emto AP返回注 册成功响应消息；
807b,如果服务i^emto Gffl拒绝了 i%iit0 AP的注册请求(例如，由于当前网络拥 塞，Femto AP在黑名单中，Femto AP在未授权的位置发起注册等原因拒绝该注册请求)，服 务！^！！切611向!％^0 AP返回注册失败响应消息，并在该消息中携带失败原因，本流程结束ο
808a，服务i^ernto GW2根据注册请求消息中携带的信息对i^emto AP执行接入控制 (例如，根据注册请求消息中的I^emt0 AP位置信息判断是否允许！^！！切AP在该位置运营/ 注册)；如果接入控制的结果为服务i^emto GW2同意i^ernto AP注册，则向i^emto AP返回注 册成功响应消息；
808b,如果服务i^emto GW2拒绝了 i%iit0 AP的注册请求(例如，由于当前网络拥 塞，Femto AP在黑名单中，Femto AP在未授权的位置发起注册等原因拒绝该注册请求)，服 务！^！！切612向!％^0 AP返回注册失败响应消息，并在该消息中携带失败原因，本流程结束ο
809, Femto AP根据步骤807和808的注册响应结果生成并保存FemtoAP的接入能 力信息；例如，如果服务i^emto Gffl返回的是注册成功响应，而服务i^emto GW2返回的是注 册失败响应，则i^emto AP生成的接入能力信息中仅包含服务i^ernto GWl所对应的服务CNl 的移动网络接入标识。
图9是在图5所示的系统中UE通过合法的i^ernto AP注册到合法的核心网的方法 (即UE接入到核心网的方法)流程图；如图9所示，该方法包括如下步骤
901，UE与i^mto AP建立无线资源连接以作为信令消息或者业务数据的承载；
902，UE通过向i^emto AP发送初始化非接入层消息触发注册过程；上述初始化非 接入层消息可以是附着消息、位置更新消息、业务请求消息等；
903，如果上述非接入层消息携带的用户标识为用户的临时标识、且步骤901中用 于建立无线资源连接的信令消息中未携带用户的移动网络接入标识，则Femto AP与用户终 端交互，以获取用户的国际移动用户识别码；
904,Femto AP根据用户的国际移动用户识别码推算出用户的移动网络接入标识、 或者直接提取用于建立无线资源连接的信令消息中携带的移动网络接入标识，并根据移动 网络接入标识确定对应的服务I^emto Gff (可以称为目标服务i^emto Gff,本实施例中为服务 Femto Gffl)；
905，Femto AP根据用户的移动网络接入标识和自身的接入能力信息进行接入控 制，以判断是否允许用户接入；
906，如果i^ernto AP允许用户接入，但本地没有该用户的上下文标识信息(即对应 用户还没有注册)，则!％^0 GW向服务i^mto GWl发送注册请求消息，以便将用户信息注册 到服务I^emto Gffl中；
上述注册请求消息中包含注册类型、用户标识(比如UE的国际移动用户识别码 (IMSI)),Femto AP标识等信息；此外，该消息中还可以包含UE的移动网络接入标识。
907，服务i^mto GWl对接入该i^mto AP的用户进行能力方面的检验，如果允许用 户使用i^mto AP提供的资源，则接受注册，建立用户上下文并在向!％11切AP回复的注册成 功响应消息中携带用户的上下文标识信息；
908，Femto AP向服务i^emto Gffl转发非接入层消息；
909，服务i^mto GWl将非接入层消息转发到对应的服务核心网(服务CNl)；
910，服务核心网根据接收到的非接入层消息对用户进行安全认证；
911，如果安全认证通过，核心网侧对用户发送的非接入层消息进行相应的操作， 并向UE回复非接入层响应消息，将核心网侧的信息带给UE;上述响应消息在UE和核心网 之间透明传输，Femto AP和服务i^mto Gffl不对该消息进行处理。
权利要求
1.一种家庭基站的共享方法，其特征在于，该方法包括在初始化过程中，家庭基站接入点将与该家庭基站接入点有权限接入的各核心网分别 相连的各家庭基站网关选择为服务家庭基站网关；家庭基站接入点在各服务家庭基站网关中注册，并在接收到用户设备发送的非接入层 消息后，根据用户设备的网络接入标识选择与该标识所对应的核心网相连的目标服务家庭 基站网关，将用户信息注册到所述目标服务家庭基站网关，并将所述非接入层消息转发给 所述目标服务家庭基站网关；接收到所述非接入层消息后，所述目标服务家庭基站网关将所述非接入层消息转发给 与其相连的核心网；所述核心网与用户设备交互，完成该用户设备的接入过程。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，家庭基站接入点采用如下方式选择所述服务家庭基站网关在所述初始化过程中，家庭基站接入点将共享信息包含在TR069信息请求消息中发送 给FMS ；所述共享信息中包含该家庭基站接入点有权限接入的核心网的网络接入标识；接收到所述TR069信息请求消息后，FMS根据所述共享信息选择与该家庭基站接入点 有权限接入的各核心网分别相连的家庭基站网关，并将选定的家庭基站网关的列表包含在 TR069设置参数请求消息中发送给家庭基站接入点；接收到所述TR069设置参数请求消息后，家庭基站接入点从该消息中包含的所述列表 中选择与该家庭基站接入点有权限接入的各核心网分别相连的各家庭基站网关作为所述 服务家庭基站网关。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，家庭基站接入点采用如下方式选择所述服务家庭基站网关家庭基站接入点向其有权限接入的各核心网所对应的各FMS分别发送TR069信息请求 消息；所述各FMS接收到所述TR069信息请求消息后，分别将与各核心网相连的家庭基站网 关的列表包含在TR069设置参数请求消息中发送给家庭基站接入点；接收到各FMS发送的TR069设置参数请求消息后，家庭基站接入点从各家庭基站网关 列表中分别选择一个家庭基站网关作为所述服务家庭基站网关。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于， 所述FMS包括初始FMS和服务FMS ；接收到所述TR069信息请求消息后，所述初始FMS还根据所述共享信息选择该家庭基 站接入点有权限接入的各核心网所对应的FMS，并将选定的FMS的列表包含在所述TR069设 置参数请求消息中发送给家庭基站接入点；接收到所述初始FMS发送的所述TR069设置参数请求消息后，家庭基站接入点还从该 消息中包含的所述列表中选择一个FMS作为服务FMS。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，家庭基站接入点采用如下步骤在各服务家庭基站网关中注册 家庭基站接入点向各服务家庭基站网关发送注册请求消息，并根据各服务家庭基站网 关返回的注册响应消息的类型生成家庭基站接入点的接入能力信息；所述接入能力信息中 包含返回注册成功响应消息的服务家庭基站网关所连接的核心网的网络接入标识。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，家庭基站接入点在接收到所述非接入层消息后、将用户信息注册到所述目标服务家庭 基站网关前，还包含如下步骤家庭基站接入点根据所述接入能力信息对所述用户设备进行接入控制，以判断是否允 许所述用户设备接入。
7.一种家庭基站系统，该系统包含用户设备、家庭基站接入点、家庭基站网关和核心 网；其特征在于，所述家庭基站接入点用于在其初始化过程中，将与该家庭基站接入点有权限接入的各 核心网分别相连的各家庭基站网关选择为服务家庭基站网关；所述家庭基站接入点还用于在各服务家庭基站网关中注册，并在接收到所述用户设备 发送的非接入层消息后，根据所述用户设备的网络接入标识选择与该标识所对应的核心网 相连的目标服务家庭基站网关，将用户信息注册到所述目标服务家庭基站网关，并将所述 非接入层消息转发给所述目标服务家庭基站网关；所述目标服务家庭基站网关用于在接收到所述非接入层消息后，将所述非接入层消息 转发给与其相连的核心网；接收到所述非接入层消息后，所述核心网用于与所述用户设备交互，完成所述用户设 备的接入过程。
8.如权利要求7所述的系统，其特征在于， 所述系统中还包含FMS ；所述家庭基站接入点采用如下方式选择所述服务家庭基站网关 在所述初始化过程中，所述家庭基站接入点将共享信息包含在TR069信息请求消息中 发送给所述FMS ；所述共享信息中包含所述家庭基站接入点有权限接入的核心网的网络接 入标识；接收到所述TR069信息请求消息后，所述FMS根据所述共享信息选择与所述家庭基站 接入点有权限接入的各核心网分别相连的家庭基站网关，并将选定的家庭基站网关的列表 包含在TR069设置参数请求消息中发送给所述家庭基站接入点；接收到所述TR069设置参数请求消息后，所述家庭基站接入点从该消息中包含的所述 列表中选择与该家庭基站接入点有权限接入的各核心网分别相连的各家庭基站网关作为 所述服务家庭基站网关。
9.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述系统中还包含分别与各核心网所对应的FMS ； 所述家庭基站接入点采用如下方式选择所述服务家庭基站网关 所述家庭基站接入点向其有权限接入的各核心网所对应的各FMS分别发送TR069信息 请求消息；所述各FMS在接收到所述TR069信息请求消息后，分别将与各核心网相连的家庭基站 网关的列表包含在TR069设置参数请求消息中发送给所述家庭基站接入点；接收到所述各FMS发送的所述TR069设置参数请求消息后，所述家庭基站接入点从各 家庭基站网关列表中分别选择一个家庭基站网关作为所述服务家庭基站网关。
10.如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述FMS包括初始FMS和服务FMS ；接收到所述TR069信息请求消息后，所述初始FMS还用于根据所述共享信息选择所述 家庭基站接入点有权限接入的各核心网所对应的FMS,并将选定的FMS的列表包含在所述 TR069设置参数请求消息中发送给所述家庭基站接入点；接收到所述初始FMS发送的所述TR069设置参数请求消息后，所述家庭基站接入点还 用于从该消息中包含的所述列表中选择一个FMS作为服务FMS。
全文摘要
一种家庭基站的共享方法和家庭基站系统，该方法包括在初始化过程中，家庭基站接入点将与该家庭基站接入点有权限接入的各核心网分别相连的各家庭基站网关选择为服务家庭基站网关；家庭基站接入点在各服务家庭基站网关中注册，并在接收到用户设备发送的非接入层消息后，根据用户设备的网络接入标识选择与该标识所对应的核心网相连的目标服务家庭基站网关，将用户信息注册到所述目标服务家庭基站网关，并将所述非接入层消息转发给所述目标服务家庭基站网关；接收到所述非接入层消息后，所述目标服务家庭基站网关将所述非接入层消息转发给与其相连的核心网；所述核心网与用户设备交互，完成该用户设备的接入过程。
文档编号H04W76/02GK102036415SQ200910173979
公开日2011年4月27日 申请日期2009年9月27日 优先权日2009年9月27日
发明者刘霖, 游世林, 蔡继燕 申请人:中兴通讯股份有限公司