专利名称：为接入设备选择无线接入网关的方法及其设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种为接入设备选择无线接入网关的方法及其设备。
背景技术：
在未来的移动通信系统，例如后三代(Beyond Third Generation, B3G)系统中或 LTE-A(Long Term Evolution-Advanced)系统，将提供更高的峰值数据速率和小区吞吐量， 同时也需要更大的带宽。目前2GHz以下的未分配带宽已经很少，B3G系统需要的部分或全部带宽只能在更高的频段上，例如3GHz以上寻找。频段越高，电波传播衰减的越快，传输距离越短，因此同样覆盖区域下，要保证连续覆盖，需要更多的基站，由于基站通常具有较高的造价，这无疑会增加布网成本。为了解决布网成本以及覆盖问题，各厂商和标准化组织开始研究将中继引入到蜂窝系统中，以增加覆盖。图1为LTE-A系统引入中继节点(Relay Node, RN)后的网络架构，RN通过eNB (基站)下的donor cell (施主小区)接入到核心网(EPC)，RN与核心网没有直接的有线接口， 每个RN可以控制一个或多个小区。在此架构下，UE和RN之间的接口称为Uu 口，而RN和 DeNB(Donor Evolved Node B，施主基站)之间的接口称为Un 口。该架构中的RN具有双重身份。首先，RN具有UE (User Equipment，用户设备)的身份，RN启动时类似于UE的开机附着过程。RN具有自己的S-GW/P-GW(Serving Gateway/ PDN Gateway，服务网关/分组数据网关)和控制节点MME (Mobility Management Entity, 移动性管理实体)。其次，对于接入RN的UE来说，RN具有eNB的身份，此时UE的下行数据需要从UE的S-GW/P-GW发送给UE的服务基站，即RN，然后RN在Uu 口上发给UE。如图2所示，RN启动过程可以描述为RN与DeNB之间建立RRC连接；RN向MME发送附着请求；MME从HSS (Home Subscriber Server，归属用户服务器)处获取认证向量，对 RN进行认证；如果认证通过，MME在S-GW/P-GW中为RN建立默认承载，并向DeNB发送初始上下文建立请求消息，在DeNB中建立RN的接入层上下文；随后DeNB向RN发送RRC连接重配置消息，携带MME发给RN的附着接受消息；RN返回RRC连接重配置完成进行确认。这样， RN建立了基本的IP连接。然后，0AM(Operation and Maintenance，操作与维护系统)将节点配置信息下载到RN，对RN进行配置。RN再建立必要的Sl接口和X2接口后，就可以像基站一样正常工作了。在现有技术中，当一个eNB与MME有通信需求时，需要在彼此之间建立Sl接口。 Sl接口建立过程如图3所示。eNB向MME发送Sl建立请求消息(SlSetup Request)，该消息中包含eNB名称、跟踪区域码TAC、PLMN(Public LandMobile Network,公共陆地移动网络)ID等信息。MME收到Sl建立请求消息后，保存eNB的这些信息，然后将自己的名称、 GUMMEI (Globally Unique MMEIdentif ier，全球唯一MME标识符)、容量等信息放在Sl建立响应消息(Si SetupResponse)中通知给eNB。后者收到后保存这些信息。通过这一过程，eNB和MME之间交互了应用层配置数据。当一个eNB需要更新Sl接口应用配置时，比如增减或修改支持的TA(Tracking Area,跟踪区域)，则需要进行eNB配置更新过程，如图4所示。eNB向MME发送eNB配置更新消息(eNB Configuration Update)，包含增减的TA等信息。如果MME能够接受这次更新，则更新自己存储的eNB的Sl接口配置信息，并向eNB返回eNB配置更新确认消息。现有技术中，对于普通UE的P-GW选择和S-GW选择都是基于MME控制实现的，即 MME根据UE所请求的业务类型为UE选择P-GW，MME根据UE当前所在的TA区为UE选择 S-GW(可能有多个S-GW可以为某个TA区UE服务)。在RN作为UE接入到网络的过程中， Phase I禾Π Phase II对P-GW选择和S-GW的选择要求完全不同。在Phase I中，P-GW的选择和S-GW的选择可以完全重用现有技术中MME控制的P-GW选择和S-GW选择的方法；而在 Phase II中，要求为RN选择的P-GW和S-GW位于无线接入网本地，否则将导致RN无法正常工作。发明人在实现本发明的过程中，发现现有技术至少存在以下缺陷由于现有技术中并不要求MME选择的P-GW和S-GW必须是特定且唯一的P_GW和 S-GW(例如MME可能根据运营商的策略或者负载均衡等因素或者某些特性，为UE动态选择合适的P-GW和S-GW)，而对于RN在Wiase II接入网络的场景下，目前尚未有解决方案。
发明内容
本发明的目的在于提供一种为接入设备选择无线接入网关的方法及其设备，以实现由线接入网节点控制为接入设备选择无线接入网本地无线接入网关，为此，本发明采用如下技术方案一种为接入设备选择无线接入网关的方法，包括在接入设备接入过程中，接入网节点通过初始用户消息，指示核心网节点是否为所述接入设备选择接入网本地的无线接入网关；在所述接入网节点指示核心网节点为所述接入设备选择接入网本地的无线接入网关的情况下，当所述接入网节点在接收到所述核心网节点发送的初始上下文建立请求时，根据其中携带的无线接入网关信息，判断对应的网关是否位于接入网本地，并根据判断结果进行相应处理。一种接入网节点设备，包括指示模块，用于在接入设备接入过程中，通过初始用户消息指示核心网节点是否为所述接入设备选择接入网本地的无线接入网关；判断模块，用于在所述接入网节点指示核心网节点为所述接入设备选择接入网本地的无线接入网关的情况下，当所述接入网节点在接收到所述核心网节点发送的初始上下文建立请求时，根据其中携带的无线接入网关信息，判断对应的网关是否位于接入网本地；上下文建立处理模块，用于根据所述判断模块的判断结果进行相应处理。一种为接入设备选择无线接入网关的方法，包括在接入设备接入过程中，核心网节点根据接入网节点发送的初始用户消息中携带的用于指示是否为所述接入设备选择接入网本地的无线接入网关的指示信息，为所述接入设备选择无线接入网关；所述核心网节点通过初始上下文建立请求消息，将选择出的无线接入网关的信息发送给所述接入网节点。一种核心网节点设备，包括选择模块，用于在接入设备接入过程中，根据接入网节点发送的初始用户消息中携带的用于指示是否为所述接入设备选择接入网本地的无线接入网关的指示信息，为所述接入设备选择无线接入网关；发送模块，用于通过初始上下文建立请求消息，将所述选择模块选择出的无线接入网关的信息发送给所述接入网节点。本发明的上述实施例，通过在接入设备接入过程中，由接入网节点指示核心网节点是否为所述接入设备选择接入网本地的无线接入网关，并在为接入设备建立上下文时进一步判断核心网是否按照要求为接入设备选择无线接入网关，并根据判断结果进行上下文建立操作，从而实现了由线接入网节点控制为接入设备选择无线接入网本地无线接入网关。
图1为现有技术中包含RN的E-UTRAN网络架构示意图；图2为现有技术中RN启动过程示意图；图3为现有技术中Sl连接建立过程示意图；图4为现有技术中eNB配置更新过程示意图；图5为本发明实施例提供的为RN选择无线接入网关的总体流程示意图；图6为本发明的一实施例提供的RN接入网络过程中DeNB控制MME为RN选择无线接入网关的流程示意图；图7为本发明的另一实施例提供的RN接入网络过程中DeNB控制MME为RN选择无线接入网关的流程示意图；图8为本发明的另一实施例提供的RN接入网络过程中DeNB控制MME为RN选择无线接入网关的流程示意图；图9为本发明实施例提供的接入网节点设备的结构示意图；图10为本发明实施例提供的核心网节点设备的结构示意图。
具体实施例方式针对上述现有技术存在的问题，本发明实施例提供了一种由无线接入网节点自身 (例如DeNB)控制以及确认为RN选择到的P-GW和S-GW位于无线接入网本地的机制。在本发明实施例中，MME根据无线接入网设备(例如DeNB)的指示信息，判断是否为当前接入设备(例如RN)选择无线接入网本地的S-GW或者无线接入网本地的P-GW，并根据判断结果进行相应处理。下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。参见图5，为本发明实施例提供的为接入设备(如RN)选择无线接入网关的总体流程示意图，该流程可包括
步骤501，无线接入网节点(例如DeNB)将位于无线接入网本地的S-GW或P-GW的地址信息报告给核心网节点(例如MME)，用于核心网节点建立和上述本地S-GW之间的Sll 接口，或S-GW和本地P-GW之间的S5接口。步骤502，当无线接入网节点(例如DeNB)需要在为无线接入设备(例如RN)建立初始上下文的过程中，指示为当前无线接入设备(例如RN)选择本地S-GW或者本地P-GW 是否是必须的。步骤503，当核心网节点(例如MME)发起对无线接入设备(例如RN)的用户上下文建立过程中，无线接入网节点(例如DeNB)需要判断出步骤502是否已经满足，只有在步骤502满足的条件下，才能确认对无线接入设备(例如RN)的初始上下文建立成功，否则拒绝上述初始上下文建立请求，并可进一步在拒绝消息中指示原因。需要说明的是，上述流程的各步骤之间没有严格的先后顺序，并且对于某些实施例中的某些步骤可以省略。下面以无线接入网节点为DeNB、核心网节点为MME、无线接入设备为RN的网络架构为例，并结合图6、图7和图8，对本发明实施例进行进一步详细描述。参见图6，为本发明的一实施例提供的RN接入网络过程中DeNB控制MME为RN选择无线接入网关的流程示意图。该流程中，DeNB在Sl接口建立或更新消息中携带本地S-GW 地址信息或/和P-GW地址信息以供MME为RN选择S-GW或/和P-GW，并且DeNB在初始用户消息中向MME指示是否为RN选择选择本地接入网的S-GW或/和P-GW。如图所示，该流程可包括以下几个阶段阶段1 :DeNB启动阶段DeNB启动后与MME建立Sl连接，并在Sl连接建立过程中，将无线接入网本地S-GW 或/和P-GW的地址(也可以是标识等能够唯一标识网关的信息)发送给ΜΜΕ,ΜΜΕ将S-GW 或/和P-GW的地址以及对应的DeNB标识以及关联关系保存在自身上下文中。其中，在DeNB与MME建立Sl连接过程中，DeNB发送的Sl建立请求消息的格式和内容可如表1所示。表 权利要求
1.一种为接入设备选择无线接入网关的方法，其特征在于，包括在接入设备接入过程中，接入网节点通过初始用户消息，指示核心网节点是否为所述接入设备选择接入网本地的无线接入网关；在所述接入网节点指示核心网节点为所述接入设备选择接入网本地的无线接入网关的情况下，当所述接入网节点在接收到所述核心网节点发送的初始上下文建立请求时，根据其中携带的无线接入网关信息，判断对应的网关是否位于接入网本地，并根据判断结果进行相应处理。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述初始用户消息中携带有用于指示是否为接入设备选择接入网本地的无线接入网关的指示信息。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述指示信息包括用于指示是否为接入设备选择接入网本地服务网关的指示标识，或/和，用于指示是否为接入设备选择接入网本地分组数据网关的指示标识；或者，所述指示信息包括为接入设备选择的接入网本地服务网关地址或标识，或/和， 为接入设备选择的接入网本地分组数据网关地址或标识。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据判断结果进行相应处理，包括当判断接收到的无线接入网关信息所对应的网关位于接入网本地时，为所述接入设备建立初始上下文；当判断接收到的无线接入网关信息所对应的网关不位于接入网本地时，拒绝为所述接入设备建立初始上下文。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，该方法还包括若所述接入网节点拒绝为所述接入设备建立初始上下文，则向所述核心网节点返回初始上下文建立失败响应，其中携带失败原因。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括所述接入网节点在接入过程中，将接入网本地的无线接入网关的信息发送给核心网节点，以供核心网节点为接入设备选择无线接入网关；或者，所述接入网节点通过初始用户消息将接入网本地的无线接入网关信息发送给核心网节点，以供核心网节点为接入设备选择无线接入网关。
7.如权利要求1至6任一项所述的方法，其特征在于，所述接入设备为中继节点，所述接入网节点为基站，所述核心网节点为移动性管理实体，所述无线接入网关包括服务网关或/和分组数据网关。
8.一种接入网节点设备，其特征在于，包括指示模块，用于在接入设备接入过程中，通过初始用户消息指示核心网节点是否为所述接入设备选择接入网本地的无线接入网关；判断模块，用于在所述接入网节点指示核心网节点为所述接入设备选择接入网本地的无线接入网关的情况下，当所述接入网节点在接收到所述核心网节点发送的初始上下文建立请求时，根据其中携带的无线接入网关信息，判断对应的网关是否位于接入网本地；上下文建立处理模块，用于根据所述判断模块的判断结果进行相应处理。
9.如权利要求8所述的接入网节点设备，其特征在于，所述指示模块具体用于，将用于指示是否为接入设备选择接入网本地的无线接入网关的指示信息携带于初始用户消息。
10.如权利要求9所述的接入网节点设备，其特征在于，所述指示模块具体用于，将用于指示是否为接入设备选择接入网本地服务网关的指示标识，或/和，用于指示是否为接入设备选择接入网本地分组数据网关的指示标识携带于初始用户消息；或者，将为接入设备选择的接入网本地服务网关地址或标识，或/和，为接入设备选择的接入网本地分组数据网关的地址或标识携带于初始用户消息。
11.如权利要求8所述的接入网节点设备，其特征在于，所述上下文建立处理模块具体用于，当判断接收到的无线接入网关信息所对应的网关位于接入网本地时，为所述接入设备建立初始上下文；或者，当判断接收到的无线接入网关信息所对应的网关不位于接入网本地时，拒绝为所述接入设备建立初始上下文。
12.如权利要求11所述的接入网节点设备，其特征在于，所述上下文建立处理模块还用于，若拒绝为所述接入设备建立初始上下文，则向所述核心网节点返回初始上下文建立失败响应，其中携带失败原因。
13.如权利要求8所述的接入网节点设备，其特征在于，所述指示模块还用于，通过初始用户消息将接入网本地的无线接入网关信息发送给核心网节点，以供核心网节点为接入设备选择无线接入网关。
14.如权利要求8所述的接入网节点设备，其特征在于，该设备还包括接入处理模块，用于在所述接入网节点在接入过程中，将接入网本地的无线接入网关信息发送给核心网节点，以供核心网节点为接入设备选择无线接入网关。
15.如权利要求8至14任一项所述的接入网节点设备，其特征在于，所述接入网节点设备为基站设备。
16.一种为接入设备选择无线接入网关的方法，其特征在于，包括在接入设备接入过程中，核心网节点根据接入网节点发送的初始用户消息中携带的用于指示是否为所述接入设备选择接入网本地的无线接入网关的指示信息，为所述接入设备选择无线接入网关；所述核心网节点通过初始上下文建立请求消息，将选择出的无线接入网关的信息发送给所述接入网节点。
17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，该方法还包括所述核心网节点在所述接入网节点接入过程中，从所述接入网节点获得接入网本地的无线接入网关信息，并将所述无线接入网关信息与所述接入网节点标识及其关联关系保存在自身上下文中；所述核心网节点为所述接入设备选择无线接入网关时，根据其自身上下文中保存的所述无线接入网关的信息与所述接入网节点标识及其关联关系进行选择。
18.如权利要求16所述的方法，其特征在于，该方法还包括所述核心网节点从所述接入网节点发送的初始用户消息中获取接入网本地的无线接入网关信息；所述核心网节点为所述接入设备选择无线接入网关时，根据获取到的所述接入网本地的无线接入网关信息进行选择。
19.如权利要求16所述的方法，其特征在于，该方法还包括所述核心网节点根据所述指示信息判断需要为所述接入设备选择无线接入网本地的无线接入网关时，根据所述接入网节点的标识查询域名解析系统以获取该接入网节点所在的接入网本地的无线接入网关 fn息；所述核心网节点为所述接入设备选择无线接入网关时，根据查询到的接入网本地的无线接入网关信息进行选择。
20.如权利要求16至19任一项所述的方法，其特征在于，该方法还包括所述核心网节点接收所述接入网节点返回的初始上下文建立失败响应，其中携带有失败原因信息；其中，所述接入网节点在判断已指示所述核心网节点为所述接入设备选择接入网本地的无线接入网关的情况下，所述核心网节点所选择的无线接入网关不是接入网本地的无线接入网关时，返回所述初始上下文建立失败响应。
21.如权利要求16至19任一项所述的方法，其特征在于，所述接入设备为中继节点，所述接入网节点为基站，所述核心网节点为移动性管理实体，所述无线接入网关包括服务网关或/和分组数据网关。
22.—种核心网节点设备，其特征在于，包括选择模块，用于在接入设备接入过程中，根据接入网节点发送的初始用户消息中携带的用于指示是否为所述接入设备选择接入网本地的无线接入网关的指示信息，为所述接入设备选择无线接入网关；发送模块，用于通过初始上下文建立请求消息，将所述选择模块选择出的无线接入网关的信息发送给所述接入网节点。
23.如权利要求22所述的核心网节点设备，其特征在于，该设备还包括第一获取模块，用于在所述接入网节点接入过程中，从所述接入网节点获得接入网本地的无线接入网关信息，并将所述无线接入网关信息与所述接入网节点标识及其关联关系保存在自身上下文中；所述选择模块具体用于，根据所述核心网节点设备自身上下文中保存的所述无线接入网关的信息与所述接入网节点标识及其关联关系进行选择。
24.如权利要求22所述的核心网节点设备，其特征在于，该设备还包括第二获取模块，用于从所述接入网节点发送的初始用户消息中获取接入网本地的无线接入网关信息；所述选择模块具体用于，根据所述第二获取模块获取到的所述接入网本地的无线接入网关信息进行选择。
25.如权利要求22所述的核心网节点设备，其特征在于，该设备还包括第三获取模块，用于根据所述指示信息判断需要为所述接入设备选择无线接入网本地的无线接入网关时，根据所述接入网节点的标识查询域名解析系统以获取该接入网节点所在的接入网本地的无线接入网关信息；所述选择模块具体用于，根据所述第三获取模块获取到的接入网本地的无线接入网关信息进行选择。
26.如权利要求22至25任一项所述的核心网节点设备，其特征在于，该设备还包括接收模块，用于接收所述接入网节点返回的初始上下文建立失败响应，其中携带有失败原因信息；其中，所述接入网节点在判断已指示所述核心网节点为所述接入设备选择接入网本地的无线接入网关的情况下，所述核心网节点所选择的无线接入网关不是接入网本地的无线接入网关时，返回所述初始上下文建立失败响应。
27.如权利要求22至25任一项所述的核心网节点设备，其特征在于，所述核心网节点为移动性管理实体。
全文摘要
本发明公开了一种为接入设备选择无线接入网关的方法及其设备，该方法包括在接入设备接入过程中，接入网节点通过初始用户消息，指示核心网节点是否为所述接入设备选择接入网本地的无线接入网关；在所述接入网节点指示核心网节点为所述接入设备选择接入网本地的无线接入网关的情况下，当所述接入网节点在接收到所述核心网节点发送的初始上下文建立请求时，根据其中携带的无线接入网关信息，判断对应的网关是否位于接入网本地，并根据判断结果进行相应处理。采用本发明可实现由线接入网节点控制为接入设备选择无线接入网本地无线接入网关。
文档编号H04W48/20GK102469560SQ20101053656
公开日2012年5月23日 申请日期2010年11月4日 优先权日2010年11月4日
发明者杨义, 焦斌 申请人:大唐移动通信设备有限公司