专利名称：一种接纳控制方法和系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及移动通信领域，特别是指一种接纳控制方法和系统。
背景技术：
第三代合作伙伴计划(3rdGeneration Partnership Pro ject, 3GPP)定义的演进的分组系统(Evolved Packet System, EPS)由演进的通用移动通信系统陆地无线接入网(Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network, E-UTRAN)
(Mobility Management Entity, MME)、服务网关(Serving Gateway, S-GW)、分组数据网络网关(Packet Data Network Gateway，P-GW)、归属用户服务器(Home Subscriber Server, HSS)、3GPP 的认证授权计费(Authentication、Authorization and Accounting, AAA)月艮务器，策略和计费规则功能(Policy and Charging Rules Function, PCRF)实体及其他支撑节点组成。其中，MME负责移动性管理、非接入层信令的处理和用户移动管理上下文的管理等控制面的相关工作；S-GW是与E-UTRAN相连的接入网关设备，在E-UTRAN和P-GW之间转发数据，并且负责对寻呼等待数据进行缓存；P-GW则是EPS与分组数据网络(Packet Data Network, PDN)的边界网关，负责PDN的接入及在EPS与PDN间转发数据等功能，S-Gff和 P-GW都属于核心网网关；HSS主要用于存储用户的签约相关信息；AAA主要用于负责接入过程钟的认证；PCRF是策略和计费规则功能实体，通过Rx接口从运营商网络协议anternet Protocol, IP)业务网络中获取业务相关信息，通过to/Gxx接口与承载网络设备相连，负责发起IP承载的建立，保证业务数据的服务质量(Quality of Service，QoS)，并实施计费控制。上述定义的EPS系统中，用户可以通过E-UTRAN方式接入到演进分组核心 (Evolved Packet Core, EPC)网络。此外3GPP还定义了用户可以通过(演进)家庭基站 (Home (evolved)Node-B，H(e)NB)接入 EPC 网络。H(e)NB 网络由 H(e)NB、(演进)家庭基站网关(H(e)NB Gateway, H(e)NB-GW)、(演进)安全网关((evolved) Security Gateway, %GW)、(演进)家庭基站管理系统(Home (evolved) Management System, H (e) MS)以及其他支撑节点组成。其中，H(e)NB是近用户端网络设备，通常部署在家庭或者企业内部，用户设备和H (e) NB建立空口连接，并通过H (e) NB网络接入到EPC网络；S (e) Gff位于核心网络的边界，用于和H(e)NB之间建立IP安全(IP Security, IPSec)隧道，负责用户设备和PDN网络之间的数据交互安全性；H(e)NB-GW是H(e)NB和EPC网络之间的网关，可以和kGW合设， 如果是HNB-GW，则网络必须部署，如果是H(e)NB-GW，则网络根据需要选择部署；H(e)MS是根据运营商策略用于管理和维护H(e)NB的管理服务器。当用户选择通过H(e)NB方式接入 EPC之前H(e)NB网络必须完成初始化，即H(e)NB和&GW之间必须通过网络认证，建立IP 安全隧道。H(e)NB网络的部分网络设备(例如H(e)NB)部署于近用户端；另一部分设备 (例如kGW、H(e)NB-Gff)部署于EPC网络边缘。H(e)NB网络初始化，H(e)NB和kGW之间
4建立连接的时候通常借助于固定网络，如图1所示，H(e)NB通过家庭网关(Residential Gateway, RG)、接入点(Access Note, AN 例如DSLAM Digital Subscriber Line Access Multiplexer数字用户线接入复用设备)、接入宽带接入服务器(Broadband Remote Access krver，BRAS)/宽带网络网关(Broadband Network Gateway,BNG)和 kGW 之间建立连接， 并最终接入EPC网络。由于H(e)NB网络和宽带论坛(BBF，Broadband Forum)固网之间可能是不可信的，因此H(e) NB和kGW之间必须建立IPSec隧道，使得H(e) NB和kGW之间传输的内容无法被BRAS/BNG等固网设备识别，保证数据传输的安全性。图1中宽带策略控制功能(Boardband Policy Control Function, BPCF)实现对固定网络资源进行控制。对于如图1所示的用户通过H(e)NB、并经过BBF固网接入EPC的FMC(Fixed and Mobile Convergence，固定移动融合)场景，首先H(e)NB上电时，通过BBF固网与S(e)GW 建立隧道连接，然后用户通过H(e)NB接入网络成功附着到EPC，建立PDN连接之后，用户就可以开展PDN业务。由于业务流传输需要使用网络资源，因此网络设备需要对其根据相关信息实施接纳控制。例如当用户利用IP安全隧道发起业务的时候，BBF固网策略控制实体 BPCF需要结合固网当前可用网络资源决定是否可以满足用户开展的业务对资源的使用需求，如果满足，可接受用户开展此业务，如果不满足，则需要拒绝，或者要求降低该业务对资源的需求。由于网络可用资源是不断变化的，因此上述接纳控制过程被认为是动态资源接纳控制过程，要求网络必须支持动态资源接纳控制机制。然而动态资源接纳控制机制作为一项网络部署的可选特性，运营商可以根据运营需求选择部署。如果BBF固网中没有部署 BPCF，那么就无法支持上述FMC场景下，用户通过H(e) NB接入开展业务实施动态资源接纳控制的需求。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种接纳控制方法和系统，以满足无动态接纳控制机制下，用户通过家庭基站接入网络、并开展业务实施接纳控制的需求。为了实现上述目的，本发明的技术方案是这样实现的一种接纳控制方法，该方法包括家庭基站(HNB)向信息存储实体获取HNB的签约服务质量(QoQ信息；所述HNB根据获取的所述HNB的签约QoS信息，对用户开展业务执行接纳控制。其中，所述信息存储实体为宽带论坛中定义的认证授权计费(BBF AAA)服务器、 或是第三代合作伙伴计划(3GPP)中定义的归属用户服务器(HSS)、或家庭基站管理系统 (HMS)。所述信息存储实体为BBF AAA服务器、或HSS时，所述HNB向信息存储实体获取 HNB的签约QoS信息，具体包括3GPP的认证授权计费(3GPP AAA)服务器接收到鉴权请求后，所述3GPPAAA服务器向所述BBF AAA服务器请求所述HNB的签约QoS信息；或者所述3GPPAAA服务器向所述 HSS请求所述HNB的签约QoS信息；在所述鉴权成功后，3GPP AAA服务器通过安全网关(SeGW)将所述HNB的签约QoS 信息发送给所述HNB;
所述HNB保存所述HNB的签约QoS信息。所述信息存储实体为HMS时，所述HNB向信息存储实体获取所述HNB的签约QoS 信息，具体包括所述HNB向所述HMS发送TR-069会话建立请求；所述HMS向所述HNB返回携带所述HNB的签约QoS信息的TR-069会话建立响应；
所述HNB保存所述HNB的签约QoS信息。所述信息存储实体为HMS时，所述HNB向信息存储实体获取所述HNB的签约QoS 信息，具体包括所述HNB和所述HMS建立TR-069会话之后，所述HMS向所述HNB发送设置TR-069 会话相关参数的TR-069参数设置请求；所述TR-069参数设置请求中携带所述HNB的签约 QoS信息；所述HNB保存所述HNB的签约QoS信息。所述HNB对用户开展业务执行接纳控制之前，该方法还包括所述HNB获取所述用户开展业务的业务授权QoS信息。所述HNB获取所述用户开展业务的业务授权QoS信息，具体包括分组数据网络网关(P-GW)将所述用户开展业务的QoS资源请求转发给策略和计费规则功能实体(PCRF)；所述PCRF根据所述QoS资源请求，对开展的业务进行QoS授权，并将业务授权QoS 信息通过所述P-GW下发给所述HNB。所述HNB根据获取的所述HNB的签约QoS信息，对用户开展业务执行接纳控制，具体为所述HNB判断所述HNB的签约QoS信息满足所述业务授权QoS信息的要求时，接纳所述用户通过所述HNB开展业务。一种接纳控制系统，该系统包括信息存储实体、和HNB ；其中所述信息存储实体，用于向存储HNB的签约QoS信息；所述HNB，用于向所述信息存储实体获取所述HNB的签约QoS信息，并根据所述 HNB的签约QoS信息，对用户开展业务执行接纳控制。所述信息存储实体为BBF AAA服务器、或HSS、或HMS。该系统还包括PCRF，用于对用户开展的业务进行QoS授权，并将业务授权QoS信息下发给所述HNB。所述HNB，还用于判定所述HNB的签约QoS信息满足所述业务授权QoS信息的要求时，接纳所述用户通过所述HNB开展业务。本发明的接纳控制方案HNB从信息存储实体获取HNB的签约QoS信息，当用户通过所述HNB开展业务时，根据所述HNB的签约QoS信息对用户开展业务实施接纳控制如果 HNB的签约QoS信息能够满足用户通过所述HNB开展的业务对QoS的要求(业务授权QoS 信息的要求)，则接纳所述用户开展所述业务；否则，拒绝所述用户开展业务。如此，即使网络中无动态接纳控制机制，则本发明也可以通过HNB对用户开展业务进行接纳控制。
图1为现有技术中用户采用H(e)NB通过BBF固网接入EPC网络的示意图；图2为本发明接纳控制的方法流程示意图；图3为本发明实施例一接纳控制的方法流程示意图；图4为本发明实施例二接纳控制的方法流程示意图；图5为本发明实施例三接纳控制的方法流程示意图；图6为本发明接纳控制的系统结构示意图。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案进一步详细阐述。本发明接纳控制方法的核心思想是家庭基站(HNB)从信息存储实体获取HNB的签约QoS信息，并依据HNB的签约QoS信息对用户开展业务实施接纳控制。本发明中涉及到的家庭基站网络的网元既可以是非演进的、也可以是演进的，例如HNB即可以是非演进的HNB，也可以是演进的HNBJP H(e)NB，本发明统称为HNB ；HMS即可以是非演进的HMS，也可以是演进的HMSJP H(e)MS，本发明统称为HMS ；HNBGff即可以是非演进的HNBGW，也可以是演进的HNBGWJP H(e)NBGW，但本发明中如果提到HNBGW，则在网络中作为可选网元，如果提到H(e)NBGW，则在网络中为必选网元。本发明的方法如图2所示，包括步骤201，HNB向信息存储实体获取HNB的签约QoS信息。HNB的签约QoS信息是分配给HNB网络使用的固定网络的QoS信息。例如HNB的签约QoS信息中的带宽，是为HNB网络分配的固定网络带宽。这种分配可以通过签约实现， 例如当用户办理HNB业务的时候，固网运营商可以从该固网用户的签约带宽中分配一部分带宽供HNB网络使用。固网运营商在分配HNB的签约QoS信息的同时，在固网设备上进行相应的配置，保证HNB网络所经过的固网设备上为该HNB网络提供的QoS信息和HNB的签约QoS信息一致。信息存储实体用来存储HNB的签约QoS信息，可以为BBF AAA服务器、或HSS、或 HMS。信息存储实体为BBF AAA服务器、或HSS时，HNB向信息存储实体获取HNB的签约 QoS信息具体为HNB上电时，安全网关(SeGW)接收到HNB的鉴权请求，并向3GPP AAA服务器发送鉴权请求，此时，3GPP AAA服务器向BBF AAA服务器请求HNB的签约QoS信息；或者向HSS请求HNB的签约QoS信息；在鉴权成功后，3GPP AAA服务器通过kGW将HNB的签约 QoS信息发送给HNB ；信息存储实体为HMS时，HNB向信息存储实体获取HNB的签约QoS信息具体为HMS 接收HNB发送的TR-069会话建立请求，向HNB返回携带HNB的签约QoS信息的TR-069会话建立响应；或者，HNB和HMS建立TR-069会话之后，HMS向HNB发送设置TR-069会话相关参数的 TR-069参数设置请求，其中携带了 HNB的签约QoS信息。步骤202，HNB根据获取的HNB的签约QoS信息，对用户开展业务执行接纳控制。该步骤的具体实现为当用户通过该HNB发起开展业务的资源请求时，HNB获取到针对该业务的业务授权QoS信息，并判断HNB的签约QoS信息是否满足业务授权QoS信息的要求，如果满足，则接纳该用户通过该HNB开展业务；如果不满足，则拒绝该用户通过该HNB 开展业务。所述业务授权QoS信息是指用户通过该HNB发起业务的资源请求时，PCRF对该业务进行QoS授权，该授权的结果即为业务授权QoS信息，是通过P-GW下发给HNB的。下面通过具体的实施例来说明本发明的技术方案。实施例一该实施例中，HNB的签约QoS信息存放于HSS，3GPP AAA服务器在认证鉴权过程中， 向HSS获取HNB的签约QoS信息，具体流程如图3所示，包括步骤301，HNB上电，HNB网络初始化。步骤302，HNB和kGW之间进行因特网密钥交换Qnternet Key Exchange, IKE) 的证书认证过程，该步骤可选。以下步骤303 310为HNB、SeGff和3GPP AAA采用扩展鉴权协议(Extension Authentication Protocol, ΕΑΡ)执行鉴权过程，当然，也可以根据需要采用其他协议的执行鉴权过程、如CHAP、PAP等。步骤303，HNB向kGW发送IKE请求消息(即鉴权请求)，请求鉴权，请求消息中包含主机标识(Hosting Party's Identity，HP，s identity)信息，用于通知 kGW :HNB 需要执行EAP方式的鉴权。步骤304，SeGff向3GPP AAA发送接入请求消息(即鉴权请求)请求EAP鉴权，该请求消息中包含从HNB收到的主机标识信息。步骤305，3GPP AAA接收到接入请求消息(即鉴权请求)后，从HSS获取HNB的签约QoS信息，以及EAP鉴权向量等信息。步骤306，3GPP AAA服务器向kGW发送接入挑战消息，消息中包含EAP鉴权挑战
fn息ο步骤307，SeGff向HNB返回IKE响应消息，包含从步骤306获取的EAP鉴权挑战信息，指示HNB通过IKEv2开始执行EAP鉴权程序。步骤308，HNB处理EAP鉴权挑战信息，并使用HPM进行验证，向kGW发送IKE请求消息，请求EAP鉴权，请求消息中包含EAP鉴权挑战信息。步骤309，SeGff向3GPP AAA服务器发送接入请求消息，包含从HNB接收的EAP鉴权挑战信息。当EAP鉴权成功后，3GPP AAA服务器向kGW发送接入响应消息，通知kGW EAP鉴权成功，并将从HSS获取的HNB的签约QoS信息发送给kGW。步骤310，SeGff向HNB返回IKE响应消息，通知HNB =EAP鉴权成功，并将HNB的签约QoS信息通过IKE响应消息发送给HNB。鉴权成功后，HNB和kGW之间建立IP安全隧道。 步骤311，HNB保存HNB的签约QoS信息。步骤312，当HNB接入网络的初始化成功以后，UE可以通过HNB网络向EPC网络发起附着请求。当附着成功之后，UE和EPC网络之间建立PDN连接。步骤313，UE通过HNB发起业务的资源请求，请求中包含了业务对带宽等的QoS要求信息，该请求经过HNB和kGW之间的IP安全隧道，以及S-GW，由S-GW将资源请求转发给 P-GW。
步骤314，P-GW将来自UE的资源请求发送给PCRF，PCRF根据业务对带宽等的QoS 要求信息进行QoS授权，并将针对该业务的业务授权QoS信息下发给P-GW。步骤315，P-Gff通过资源请求响应将业务授权QoS信息经过S_GW、HNB和kGW之间的IP安全隧道发送给HNB。步骤316，HNB接收到业务授权QoS信息，进行接纳控制判断HNB的签约QoS信息是否能够满足业务授权QoS信息的要求，如果可以满足，则执行步骤317 ；如果不满足，则拒绝用户开展该业务。步骤317，HNB向UE返回资源请求响应，告知UE开展业务的资源请求得到授权。步骤318，用户通过HNB接入EPC网络并开展业务。实施例二该实施例中，HNB的签约QoS信息存放于BBF AAA服务器中，3GPPAAA服务器在认证鉴权过程中，向BBF AAA服务器获取HNB的签约QoS信息，具体流程如图4所示，该流程与图3所示流程大致相同，唯一不同的是步骤405中3GPP AAA接收到接入请求消息后，从HSS获取EAP鉴权向量的同时， 向BBF AAA服务器获取HNB的签约QoS信息。实施例三该实施例中，HNB的签约QoS信息存放于HMS中，HMS在接受TR-069会话的建立时，主动将HNB的签约QoS信息下发给HNB，如图5所示，该流程包括步骤501，IKE认证鉴权过程，与步骤401至步骤410的IKE认证鉴权过程相同，此处不再赘述。不同的是，在该实施例的鉴权过程中，由于HNB的签约QoS信息不保存于HSS 或者BBF AAA中，因此，在IKE认证鉴权过程中不涉及HNB的签约QoS信息的传递。步骤502，HNB和初始HMS执行服务HMS的发现过程，HNB和服务HMS建立IP连接， 此处为现有技术，不再赘述。步骤503，HNB向服务HMS发送TR-069会话建立请求，携带HNB标识、以及位置信息，要求建立TR-069会话。步骤504，服务HMS确认接受TR-069会话的建立时，向HNB返回TR-069会话建立响应，携带HNB的签约QoS信息。步骤505，HNB保存HNB的签约QoS信息
步骤506，服务HMS向HNB发送TR-069参数设置请求，请求设置TR-069会话的相关参数。需要指出的是，HNB的签约QoS信息还可以携带在该请求中，发送给HNB。则执行步骤505，HNB保存签约QoS信息。步骤507，HNB向服务HMS返回TR-069参数设置响应。步骤508 514的处理同步骤312 318，此处不再赘述。为了实现上述接纳控制方法，本发明提供了一种接纳控制系统，如图6所示，包括信息存储实体、和HNB ；其中信息存储实体，用于向存储HNB的签约QoS信息；HNB，用于向信息存储实体获取HNB的签约QoS信息，并根据HNB的签约QoS信息， 对用户开展业务执行接纳控制。信息存储实体为BBF AAA服务器、或HSS、或HMS。
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该系统还包括PCRF，用于对用户开展的业务进行QoS授权，并将业务授权QoS信息下发给HNB。HNB,还用于判定HNB的签约QoS信息满足业务授权QoS信息的要求时，接纳用户通过HNB开展业务。以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。
权利要求
1.一种接纳控制方法，其特征在于，该方法包括家庭基站(HNB)向信息存储实体获取HNB的签约服务质量(QoQ信息；所述HNB根据获取的所述HNB的签约QoS信息，对用户开展业务执行接纳控制。
2.根据权利要求1所述接纳控制方法，其特征在于，所述信息存储实体为宽带论坛中定义的认证授权计费(BBF AAA)服务器、或是第三代合作伙伴计划(3GPP)中定义的归属用户服务器(HSS)、或家庭基站管理系统(HMS)。
3.根据权利要求2所述接纳控制方法，其特征在于，所述信息存储实体为BBFAAA服务器、或HSS时，所述HNB向信息存储实体获取HNB的签约QoS信息，具体包括3GPP的认证授权计费(3GPP AAA)服务器接收到鉴权请求后，所述3GPPAAA服务器向所述BBF AAA服务器请求所述HNB的签约QoS信息；或者所述3GPPAAA服务器向所述HSS请求所述HNB的签约QoS信息；在所述鉴权成功后，3GPP AAA服务器通过安全网关(SeGW)将所述HNB的签约QoS信息发送给所述HNB;所述HNB保存所述HNB的签约QoS信息。
4.根据权利要求2所述接纳控制方法，其特征在于，所述信息存储实体为HMS时，所述 HNB向信息存储实体获取所述HNB的签约QoS信息，具体包括所述HNB向所述HMS发送TR-069会话建立请求；所述HMS向所述HNB返回携带所述HNB的签约QoS信息的TR-069会话建立响应；所述HNB保存所述HNB的签约QoS信息。
5.根据权利要求2所述接纳控制方法，其特征在于，所述信息存储实体为HMS时，所述 HNB向信息存储实体获取所述HNB的签约QoS信息，具体包括所述HNB和所述HMS建立TR-069会话之后，所述HMS向所述HNB发送设置TR-069会话相关参数的TR-069参数设置请求；所述TR-069参数设置请求中携带所述HNB的签约QoS fn息；所述HNB保存所述HNB的签约QoS信息。
6.根据权利要求1至5中任一项所述接纳控制方法，其特征在于，所述HNB对用户开展业务执行接纳控制之前，该方法还包括所述HNB获取所述用户开展业务的业务授权QoSfn息ο
7.根据权利要求6所述接纳控制方法，其特征在于，所述HNB获取所述用户开展业务的业务授权QoS信息，具体包括分组数据网络网关(P-GW)将所述用户开展业务的QoS资源请求转发给策略和计费规则功能实体(PCRF)；所述PCRF根据所述QoS资源请求，对开展的业务进行QoS授权，并将业务授权QoS信息通过所述P-GW下发给所述HNB。
8.根据权利要求7所述接纳控制方法，其特征在于，所述HNB根据获取的所述HNB的签约QoS信息，对用户开展业务执行接纳控制，具体为所述HNB判断所述HNB的签约QoS信息满足所述业务授权QoS信息的要求时，接纳所述用户通过所述HNB开展业务。
9.一种接纳控制系统，其特征在于，该系统包括信息存储实体、和HNB;其中所述信息存储实体，用于向存储HNB的签约QoS信息；所述HNB，用于向所述信息存储实体获取所述HNB的签约QoS信息，并根据所述HNB的签约QoS信息，对用户开展业务执行接纳控制。
10.根据权利要求9所述接纳控制系统，其特征在于，所述信息存储实体为BBFAAA服务器、或HSS、或HMS。
11.根据权利要求9所述接纳控制系统，其特征在于，该系统还包括PCRF，用于对用户开展的业务进行QoS授权，并将业务授权QoS信息下发给所述HNB。
12.根据权利要求11所述接纳控制系统，其特征在于，所述HNB，还用于判定所述HNB 的签约QoS信息满足所述业务授权QoS信息的要求时，接纳所述用户通过所述HNB开展业务。
全文摘要
本发明公开了一种接纳控制方法和系统，包括家庭基站(HNB)向信息存储实体获取HNB的签约服务质量(QoS)信息；HNB根据获取的HNB的签约QoS信息，对用户开展业务执行接纳控制。本发明可以满足无动态接纳控制机制下，用户通过HNB接入网络、并开展业务实施接纳控制的需求。
文档编号H04W28/02GK102378251SQ20101026253
公开日2012年3月14日 申请日期2010年8月24日 优先权日2010年8月24日
发明者周晓云, 毛玉欣, 芮通 申请人:中兴通讯股份有限公司