一种终端附着方法及基站与流程

本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种终端附着方法。本申请同时还涉及一种基站。

背景技术：

在LTE网络架构中最主要的传输网是用于承接eNobeB和EPC之间S1接口，当前业界主要使用的硬件介质为光纤、电缆。由于一些特殊场景(例如山区、海域、沙漠等)有形的传输网无法架设或成本较高，因此在这种场景下就需要采用无线传输网。

目前业界采用最多的无线传输网解决方案主要以微波传输居多。在移动网络的末端接入和汇聚传输侧，点对点微波适用于基站(eNodeB)和核心网(EPC)之间的互联，可以采用星型或者链型网络拓扑结构。微波产品传输通过为LTE的基站互联提供传输。当eNodeB或EPC网络配置确定之后，微波设备通过其灵活的容量和调的调制方式可迅速解决这种新增的基站互联的需求，满足在有些环境(例如山区、海域、沙漠等)下传统的传输线路或者难以满足的需求。

如图1所示，为现有技术中微波传输在LTE网络中的应用示意图。微波传输系统的接入层与eNB相连，汇聚/核心层与EPC(S-GW、MME相连)，接入层与汇聚/核心层之间通过微波方式进行底层传输，最大可以提供2.5Gbps的传输容量

然而，微波的损耗也是随着距离的增加而不断增大，而且极易受到天气的影响。因此微波传输技术自身存在着“雨衰”和“雾衰”问题，这表现在遇到雨天、雾天的情况时传输质量无法得到保障。此外，增加了微波传输系 统的接入、汇聚设备后使用原有网络结构将会变得更加复杂，增加了运维的难度。同时在原有网络中增加微波传输设备就资金投入，无形中增加了建网的成本。

由此可见，如何在保证信号传输质量的前提下，尽量减少信号传输所耗费的硬件资源以及人力资源，提高信号传输效率，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明提供了一种终端附着方法。用以在节省硬件资源的前提下，避免恶劣条件下终端无法进行附着的情况，该方法应用于包含中继节点分组核心演进RN-EPC的目标基站DeNB中，所述RN-EPC中设有管理信息库MIB表，该方法包括：

当接收到终端设备UE发送的附着请求时，所述RN-EPC根据所述MIB表中预先配置的与所述UE对应的用户信息对所述UE进行鉴权；

若所述UE鉴权通过，所述RN-EPC根据所述UE的签约数据信息确定所述UE当前所在的小区是否为签约小区；

若所述UE当前所在的小区为签约小区，所述RN-EPC指示所述DeNB接受所述附着请求；

若所述UE当前所在的小区非签约小区，所述RN-EPC指示所述DeNB拒绝所述附着请求；

其中，所述UE的公共陆地移动网络PLMN为预设固定值。

优选地，所述RN-EPC中预设用于获取所述用户信息的获取函数以及用于进行鉴权的鉴权函数，所述RN-EPC根据所述MIB表中预先配置的与所述UE对应的用户信息对所述UE进行鉴权，具体为：

根据所述获取函数从所述MIB表中获取与所述UE对应的用户的数据， 并将所述数据以及预先写入于程序中的数据作为所述用户信息；

利用所述鉴权函数对所述用户信息进行鉴权；

若鉴权通过，生成与所述用户对应的鉴权向量，并将所述鉴权向量写入所述MIB表中。

优选地，所述用户信息中包含所述UE当前所在的小区，所述RN-EPC根据所述UE的签约数据信息确定所述UE当前所在的小区是否为签约小区，具体为：

获取所述UE发送的上行NAS传输信息中所携带的CGI；

判断所述CGI是否与所述小区匹配；

若匹配，确认所述UE当前所在的小区为与所述UE对应的签约小区；

若不匹配，确认所述UE当前所在的小区为非所述UE对应的签约小区。

优选地，在所述RN-EPC指示所述DeNB接受所述附着请求之后，还包括：

若预设的安全版本查询开关为开启状态，所述RN-EPC在确认所述UE当前使用的非安全版本后为所述UE配置默认承载的服务质量QoS参数，并在所述UE的专用承载配置过程中为所述UE配置所述专用承载的QoS参数；

当所述UE的所有专用承载均建立完成后，向所述UE发起参数配置、LAN IP配置以及路由配置。

优选地，所述UE的国际移动用户识别码IMSI由所述UE对应的电子序列号ESN的部分字段映射生成。

相应地，本发明还提出了一种基站，所述基站中设有管理信息库MIB表，该基站包括：

鉴权模块，当接收到终端设备UE发送的附着请求时，根据所述MIB表中预先配置的与所述UE对应的用户信息对所述UE进行鉴权；

确定模块，用于在所述UE鉴权通过时根据所述UE的签约数据信息确定所述UE当前所在的小区是否为签约小区；

处理模块，用于在所述UE当前所在的小区为签约小区时接受所述附着请求，以及在所述UE当前所在的小区非签约小区时拒绝所述附着请求；

其中，所述UE的公共陆地移动网络PLMN为预设固定值。

优选地，所述DeNB中预设用于获取所述用户信息的获取函数以及用于进行鉴权的鉴权函数，所述鉴权模块具体用于：

根据所述获取函数从所述MIB表中获取与所述UE对应的用户的数据，并将所述数据以及预先写入于程序中的数据作为所述用户信息；

利用所述鉴权函数对所述用户信息进行鉴权；

若鉴权通过，生成与所述用户对应的鉴权向量，并将所述鉴权向量写入所述MIB表中。

优选地，所述用户信息中包含所述UE当前所在的小区，所述RN-EPC根据所述UE的签约数据信息确定所述UE当前所在的小区是否为签约小区，具体为：

获取所述UE发送的上行NAS传输信息中所携带的CGI；

判断所述CGI是否与所述小区匹配；

若匹配，确认所述UE当前所在的小区为与所述UE对应的签约小区；

若不匹配，确认所述UE当前所在的小区为非所述UE对应的签约小区。

优选地，还包括：

第一配置模块，在预设的安全版本查询开关为开启状态且确认所述UE当前使用的非安全版本后，为所述UE配置默认承载的服务质量QoS参数，并在所述UE的专用承载配置过程中为所述UE配置所述专用承载的QoS参数；

第二配置模块，当所述UE的所有专用承载均建立完成后，向所述UE发起参数配置、LAN IP配置以及路由配置。

优选地，所述UE的国际移动用户识别码IMSI由所述UE对应的电子序列号ESN的部分字段映射生成。

通过应用本发明的技术方案，当接收到终端设备UE发送的附着请求时，设置与DeNB中的RN-EPC根据MIB表中预先配置的与UE对应的用户信息对UE进行鉴权，若鉴权通过则根据UE的签约数据信息确定UE当前所在的小区是否为签约小区，并在UE当前所在的小区为签约小区时指示DeNB接受附着请求，以及在UE当前所在的小区非签约小区时指示DeNB拒绝附着请求。从而在节省硬件资源的前提下使终端能够在不良天气有效进行附着处理，保证了用户的使用体验。

附图说明

图1为现有技术中微波传输在LTE网络中的应用示意图；

图2为现有技术中一种UE进行附着的流程示意图；

图3为本申请优选实施例中Relay方案网络架构图；

图4为本申请提出的一种终端附着方法的流程示意图；

图5A为本申请具体实施例所提出的一种RUE附着一部分流程示意图；

图5B为本申请具体实施例所提出的一种RUE附着另一部分流程示意图；

图6为本申请具体实施例中由ESN的部分字段映射构造IMSI的示意图；

图7为本申请提出的一种DeNB的结构示意图。

具体实施方式

如图2所示，为现有技术中一种UE进行附着的流程示意图。目前UE的附着包括从E-UTRAN(Evolved UTRAN＝Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network，进化型的统一陆地无线接入网络)网络进行附着和从UTRAN/GERAN(GSM EDGE Radio Access Network，全球移动通信系统边缘 无线接入网络)网络进行附着。附着功能能够实现UE进行业务之前在网络中进行注册。本申请为了实现在节省硬件资源的前提保证传输质量，一方面通过在eNodeB(基站)设备中增加内置核心网功能的Relay(中继)单板(可在具体使用场景中采用uMCPA单板)，实现支持100M数据吞吐，包转发率不低于150Kpps以满足Relay站回传带宽需求，另一方面提出了如图3所示的一种终端附着方法。在此需要说明的是，该方法中的RN-EPC(Relay Node–EPC，宿主基站中内嵌的RN的核心网)采用了特殊的EPC软件模块，这样该RN-EPC可以独立网元形式集成MME(Mobility Management Entity，移动性管理实体)、HSS(归属签约用户服务器，Home Subscriber Server)、SGW(Serving Gate Way，服务网关)、PGW(PDN GateWay，PDN网关)功能，并且部署在uMCPA单板)的机箱。优选地，该RN-EPC在日常应用中可不对外呈现为1个网元，而是呈现为DeNB的一个内置模块，相应地，本申请中的UE的PLMN(Public Land Mobile Network，公共陆地移动网络)亦为预设的固定值。

如图3所示，为本申请优选实施例中Relay方案网络架构图，该RN-EPC负责RUE的接入和管理，RUE(Relay UE一体化RN，指RN的UE模块；或分体式RN，指独立的RUE网元)承载终结于RN-EPC的PGW。RN-EPC对ReNB的回传报文作为过路IP报文进行透传转发。RN-EPC主要功能是完成RUE接入DeNB、建立业务承载、回传流量转发。控制面功能包括：RUE签约数据管理、附着、鉴权认证、IP地址分配、承载管理；用户面功能包括：基于DSCP的回传流量分类和承载映射、出SGI接口的IP报文转发到DeNB。在后续的附着过程中，不再需要进行节点的选择，只有本地配置的一个PGW和一个SGW。且只配置一个PGW、一个SGW以及一个基站。

如图4所示，该方法具体包括以下步骤：

S401，当接收到终端设备UE发送的附着请求时，所述RN-EPC根据所述 MIB表中预先配置的与所述UE对应的用户信息对所述UE进行鉴权。

与现有技术所不同的是，本申请的优选实施例通过在RN-EPC中预设用于获取所述用户信息的获取函数以及用于进行鉴权的鉴权函数。相应的鉴权流程如下：

步骤a)根据所述获取函数从所述MIB表中获取与所述UE对应的用户的数据，并将所述数据以及预先写入于程序中的数据作为所述用户信息；

步骤b)利用所述鉴权函数对所述用户信息进行鉴权；

步骤c)若鉴权通过，生成与所述用户对应的鉴权向量，并将所述鉴权向量写入所述MIB表中

在图2所示的现有UE附着过程中，需要HSS(Home Subscriber Server，归属签约用户服务器)提供用户所需要的信息，HSS是3GPP在R5引入IMS时提出的概念，是支持用于处理调用/会话的IMS网络实体的主要用户数据库。它包含用户配置文件，执行用户的身份验证和授权，并可提供有关用户物理位置的信息。

为了实现本发明的技术目的，在图5A-图5B所示的具体实施例的技术方案中，HSS网元被删除，用户数据通过MIB(Management Information Base，管理信息库)表配置。MIB是TCP(Transmission Control Protocol传输控制协议)/IP(Internet Protocol，网络协议)网络管理协议标准框架的内容之一，其定义了受管设备必须保存的数据项、允许对每个数据项进行的操作及其含义，即管理系统可访问的受管设备的控制和状态信息等数据变量都保存在MIB中。具体地，HSS网元的用户鉴权和数据获取相关功能由MME提供函数实现。用户部分配置参数通过MIB表配置，部分数据直接程序写死，用户鉴权以及鉴权向量生成的Key，OP，SQN(Sequence Number，序列号)从MIB表里获得，AMF(Authentication Management Function，认证管理功能)固定设置为为 “0x8000，r1＝32；r2＝19；r3＝47；r4＝73；r5＝91；c1＝00…0000000000；c2＝00…0000000001；c3＝00…0000000010；c4＝00…0000000100；c5＝00…0000001000”。MME内部维护SQN参数。用户只有一个APN(Access Point Name，接入点名称)信息，配置RUE的静态IP地址。APNAMBR与UEAMBER相同。

在上述过程中，用HSS的AIR/AIA和ULR/ULA过程修改函数调用。原有的DSR/DSA和IDR/IDA过程对应的RUE用户数据的修改，修改为对应MIB表参数的修改，MME执行相应的类似流程。原有的PUR/PUA，CLR/CLA，DSR/DSA,NOR/NOA流程取消。如果RUE OM IP动态修改，直接采用RUE退网/重入网流程确保DeNB与RUE数据一致。

S402，若所述UE鉴权通过，所述RN-EPC根据所述UE的签约数据信息确定所述UE当前所在的小区是否为签约小区；

在本申请的优选实施例中，将UE当前所在的小区包含在用户信息内，因此该步骤首先可获取所述UE发送的上行NAS传输信息中所携带的CGI，随后判断所述CGI是否与所述小区匹配，后续的判断流程如下：

(1)若匹配，确认所述UE当前所在的小区为与所述UE对应的签约小区；

(2)若不匹配，确认所述UE当前所在的小区为非所述UE对应的签约小区。

在本申请的具体实施例中，当MME需要构造与发送activate default EPS bearer context request信令时，首先将RUE的OM IP填写到PDN address信元中的地址字段，在收到附着请求消息的处理过程中，需要根据INITIAL UE MESSAGE/UPLINK NAS TRANSPORT消息里的E-UTRAN CGI匹配配置数据里的RUE所在小区进行判别。如果不是签约小区。直接拒绝，对拒绝原因值进行私有扩展(私有原因值Forbidden Cell取值为4：)，指示RUE接入了错误的小区。

S403，若所述UE当前所在的小区为签约小区，所述RN-EPC指示所述DeNB接受所述附着请求。

S404，若所述UE当前所在的小区非签约小区，所述RN-EPC指示所述DeNB拒绝所述附着请求。

由于终端附着之后需要进行安全版本的判断以及承载的建立，因此在所述RN-EPC指示所述DeNB接受所述附着请求之后，若预设的安全版本查询开关为开启状态，所述RN-EPC在确认所述UE当前使用的非安全版本后为所述UE配置默认承载的服务质量QoS参数，并在所述UE的专用承载配置过程中为所述UE配置所述专用承载的QoS参数；当所述UE的所有专用承载均建立完成后，向所述UE发起参数配置、LAN IP配置以及路由配置。

在本发明的具体实施例中，终端附着完成后的流程如下：

(1)安全版本判断

在附着完成后，判断epsSystemOptionRlySwitch开关(各子系统初始化时同步获取epsSystemOptionCfgType＝2(neValue|私有特征)表记录里的epsSystemOptionRlySwitch，如果没有配置为关闭)。如果开关打开,发送私有NAS消息，进行安全版本查询。若是安全版本，RUE会通过应答消息上报“中继远程节点软件版本不可用/RRN Software Version Fault”故障，等待运维人员下载新版本，并自动激活。MME收到后，如果RUE返回的为安全版本，则上报告警，对后续的该RUE专载建立都返回失败，并在Create Bearer Response携带Private Extension。如果获得若不是安全版本，则继续下面的流程。超时3次继续下边的操作。如果epsSystemOptionRlySwitch开关关闭,则不触发后续流程.如果安全版本查询私有NAS消息超时没有收到RUE的响应，则重发查询命令。3次没有响应或者收到的失败的响应，则认为是非安全版本，继续后续的操作。

(2)专用承载建立

私有NAS消息携带默认承载的QOS参数给UE，是在确认UE使用的是非安全版本的响应后发起。MME接收到SGW发送的专载建立(PGW一次建立一条专用承载,最后一条专用承载携带Private Extension选项)，需要增加在收到UE发送的Active dedicated bear context accept消息后，发送私有NAS消息完成对应承载的QoS参数配置。通过私有NAS消息给RUE配置专载的QoS参数是在每个专载流程里发送还是等所有专载都建立完成后再逐条发送由MME根据情况灵活决定，总体不做要求。

(3)发起配置

MME在所有专载都建立完成后(PGW在最后一条承载建立消息里携带Private Extension选项)，通过NAS私有消息发起给RUE的参数配置,LANIP配置,路由配置(如果RUE在MIB表没有路由信息，则跳过该流程)流程。如果没有专载需要建立,PGW在Create session response消息里携带Private Extension选项,MME收到后,流程执行过程中跳过专载流程。在该步骤完成后，还将下发EMM Information消息，时间和时区信息暂时取本地的。发送私有消息传送握手消息，启动5s周期定时器。

需要特别说明的是，由于本发明中UE的PLMN都是预先设置的固定值，且该UE的IMSI由UE对应的ESN的部分字段映射生成。因此在具体的实施例中，UE的PLMN采用私有固定的46098，即，国家码(MCC)为中国，网络码(MNC)为私有的98。由ESN的部分字段映射构造IMSI的示意图如图5所示，说明如下：

IMSI第1～5位数字：为PLMN ID，RUE固定为46098。

IMSI第6～9位数字：为RUE的生产年月，从ESN中的年月映射过来，年份和月份分别以两位数字表示。

IMSI第10位数字：为RUE的频段代号，从ESN的BOM编码映射过来—— 不同频段RUE有不同的BOM编码。BOM编码无规律，因此需要固定映射(此处需要RUE BOM编码生成后补充固定映射表)。具体的BOM编码在单板申请的时候获得，每个单板都会有独立的BOM的编码。

IMSI第11～15位数字：为RUE生产流水号后5位，从ESN的6位生产流水号截取后5位得到。

由此可见，通过应用本发明的技术方案，当接收到终端设备UE发送的附着请求时，设置与DeNB中的RN-EPC根据MIB表中预先配置的与UE对应的用户信息对UE进行鉴权，若鉴权通过则根据UE的签约数据信息确定UE当前所在的小区是否为签约小区，并在UE当前所在的小区为签约小区时指示DeNB接受附着请求，以及在UE当前所在的小区非签约小区时指示DeNB拒绝附着请求。从而在节省硬件资源的前提下使终端能够在不良天气有效进行附着处理，保证了用户的使用体验。

为达到以上技术目的，本申请还提出了一种基站，该基站中设有管理信息库MIB表，如图7所示，该基站还包括：

鉴权模块710，当接收到终端设备UE发送的附着请求时，根据所述MIB表中预先配置的与所述UE对应的用户信息对所述UE进行鉴权；

确定模块720，用于在所述UE鉴权通过时根据所述UE的签约数据信息确定所述UE当前所在的小区是否为签约小区；

处理模块730，用于在所述UE当前所在的小区为签约小区时接受所述附着请求，以及在所述UE当前所在的小区非签约小区时拒绝所述附着请求；

其中，所述UE的公共陆地移动网络PLMN为预设固定值。

在具体的应用场景中，所述DeNB中预设用于获取所述用户信息的获取函数以及用于进行鉴权的鉴权函数，所述鉴权模块具体用于：

根据所述获取函数从所述MIB表中获取与所述UE对应的用户的数据， 并将所述数据以及预先写入于程序中的数据作为所述用户信息；

利用所述鉴权函数对所述用户信息进行鉴权；

若鉴权通过，生成与所述用户对应的鉴权向量，并将所述鉴权向量写入所述MIB表中。

在具体的应用场景中，所述用户信息中包含所述UE当前所在的小区，所述RN-EPC根据所述UE的签约数据信息确定所述UE当前所在的小区是否为签约小区，具体为：

获取所述UE发送的上行NAS传输信息中所携带的CGI；

判断所述CGI是否与所述小区匹配；

若匹配，确认所述UE当前所在的小区为与所述UE对应的签约小区；

若不匹配，确认所述UE当前所在的小区为非所述UE对应的签约小区。

在具体的应用场景中，还包括：

第一配置模块，在预设的安全版本查询开关为开启状态且确认所述UE当前使用的非安全版本后，为所述UE配置默认承载的服务质量QoS参数，并在所述UE的专用承载配置过程中为所述UE配置所述专用承载的QoS参数；

第二配置模块，当所述UE的所有专用承载均建立完成后，向所述UE发起参数配置、LAN IP配置以及路由配置。

在具体的应用场景中，所述UE的国际移动用户识别码IMSI由所述UE对应的电子序列号ESN的部分字段映射生成。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可以通过硬件实现，也可以借助软件加必要的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服 务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施场景所述的方法。

本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施场景的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。

本领域技术人员可以理解实施场景中的装置中的模块可以按照实施场景描述进行分布于实施场景的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施场景的一个或多个装置中。上述实施场景的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。

上述本发明序号仅仅为了描述，不代表实施场景的优劣。

以上公开的仅为本发明的几个具体实施场景，但是，本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。