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Title:
LOCAL WIRELESS ACCESS SYSTEM AND METHOD AND LOCAL ACCESS GATEWAY
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2013/097626
Kind Code:
A1
Abstract:
Provided are a local wireless access system and method and a local access gateway, in order to reduce the network deployment cost and increase the performance price ratio during the accessing of a local Internet service. The local wireless access system comprises a wireless access device which is used for establishing or reestablishing a bearer on an air interface between user equipment and the wireless access device and transmitting data to the user equipment through the bearer, and a local access gateway which is connected to an authentication device in a home network and the at least one wireless access device and is used for establishing a bearer or a tunnel for the user equipment with the wireless access device and interacting with the authentication device in the home core network to authorize and authenticate the user equipment. According to the local wireless access system provided in the embodiments of the present invention, the network construction of a local access architecture is simple and has higher efficiency, and the cost during the network construction can be reduced.

Inventors:
ZHOU WEIHUA (CN)
XIONG CHUNSHAN (CN)
Application Number:
PCT/CN2012/086820
Publication Date:
July 04, 2013
Filing Date:
December 18, 2012
Export Citation:
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Assignee:
HUAWEI TECH CO LTD (CN)
International Classes:
H04W28/14
Foreign References:
CN102281581A2011-12-14
CN101883429A2010-11-10
CN101959176A2011-01-26
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Claims:
权 利 要 求

1、 一种本地无线接入系统, 其特征在于, 所述系统包括无线接入设备和 本地接入网关;

所述无线接入设备,用于建立或重建用户设备与所述无线接入设备之间空 口上的承载;

所述本地接入网关,与归属核心网络中认证设备以及至少一个所述无线接 入设备相连, 用于与所述无线接入设备为所述用户设备建立承载或隧道,通过 与所述归属核心网络中所述认证设备交互对所述用户设备进行认证鉴权。

2、 如权利要求 1所述的系统, 其特征在于, 所述本地接入网关与至少一个 所述无线接入设备相连具体为:所述本地接入网关通过所述本地接入网关与所 述无线接入设备之间接口与至少一个所述无线接入设备相连, 其中, 所述本地 接入网关与所述无线接入设备之间的所述接口上的所述用户设备的承载和所 述空口上的所述用户设备的所述承载——对应;

所述无线接入设备包括会话请求消息转发模块和第一承载重建模块; 所述会话请求消息转发模块,用于在接收到所述用户设备发送的会话恢复 请求消息后将所述会话恢复请求消息转发至所述本地接入网关;

所述第一承载重建模块,用于在接收到所述本地接入网关发送的初始上下 文建立请求消息后 ,根据所述初始上下文建立请求消息重建所述用户设备与所 述无线接入设备之间所述空口上的所述承载以及所述无线接入设备与所述本 地接入网关之间所述接口上所述用户设备的所述承载。

3、 如权利要求 2所述的系统, 其特征在于, 所述本地接入网关包括: 緩存模块,用于在收到所述用户设备即将接入所述无线接入设备时发送的 指示消息时对发送给所述用户设备的数据进行緩存;

计时模块,用于在收到所述用户设备即将接入所述无线接入设备时发送的 指示消息时启动计时器,以对所述用户设备重新接入到本地接入网关所需的时 间进行计时; 以及

会话恢复请求消息接收模块,用于接收所述无线接入设备转发的会话恢复 请求消息。 4、 如权利要求 3所述的系统, 其特征在于, 所述本地接入网关还包括: 第一发送模块,用于向所述无线接入设备发送所述初始上下文建立请求消 息;

第一接收模块,用于接收所述无线接入设备返回的初始上下文建立响应消 息; 以及

承载释放模块,用于在所述第一接收模块接收到所述初始上下文建立响应 消息后,删除所述本地接入网关与所述无线接入设备之间所述接口上对应于所 述用户设备的旧有承载。

5、 如权利要求 3所述的系统, 其特征在于, 所述本地接入网关与至少一个 所述无线接入设备相连具体为:所述本地接入网关通过所述本地接入网关与所 述无线接入设备之间的所述接口与至少一个所述无线接入设备相连,所述本地 接入网关与所述无线接入设备之间所述接口上所述用户设备的隧道和所述空 口上所述用户设备的多个承载相应;

所述无线接入设备包括会话请求消息转发模块和第二承载重建模块; 所述会话请求消息转发模块,用于在接收到所述用户设备发送的会话恢复 请求消息后将所述会话恢复请求消息转发至所述本地接入网关;

所述第二承载重建模块,用于在接收到所述本地接入网关返回的本地初始 上下文建立请求消息后,根据所述本地初始上下文建立请求消息重建用户设备 与所述无线接入设备之间空口上的承载以及无线接入设备与本地接入网关之 间接口上用户设备的隧道,所述本地初始上下文建立请求消息携带所述用户设 备的互联网协议 IP地址。

6、 如权利要求 5所述的系统, 其特征在于, 所述无线接入设备还包括: 第一映射维护模块, 用于维护服务质量等级索引 QCI与区分业务编码点

DSCP的映射关系;

第二映射维护模块,用于维护所述用户设备的 IP地址与所述用户设备的映 射关系。

7、 如权利要求 5所述的系统, 其特征在于, 所述本地接入网关还包括: 第二发送模块,用于向所述无线接入设备发送所述本地初始上下文建立请 求消息; 第二接收模块,用于接收所述无线接入设备返回的本地初始上下文建立响 应消息; 以及

映射维护模块,用于维护所述用户设备的 IP地址与所述无线接入设备的映 射关系。

8、 如权利要求 6或 7所述的系统, 其特征在于, 所述第二承载重建模块在 接收到所述本地接入网关返回的本地初始上下文建立请求消息后,所述第二映 射维护模块用于更新所述用户设备的 IP地址与所述用户设备的映射关系;

所述第二接收模块在接收到所述无线接入设备返回的本地初始上下文建 立响应消息后,所述映射维护模块更新所述用户设备的 IP地址与所述无线接入 设备的映射关系。

9、 如权利要求 3或 7所述的系统, 其特征在于, 所述本地接入网关还包括: 计时超时处理模块,用于若所述计时模块启动的计时器超时时本地接入网 关尚未从用户设备接收到会话恢复请求消息,则删除所述用户设备的上下文以 及所述本地接入网关与所述无线接入设备之间接口上对应于所述用户设备的 旧有承载或删除所述用户设备的上下文和所述本地接入网关与所述无线接入 设备之间对应于所述用户设备的旧有隧道。

10、 一种本地无线接入方法, 其特征在于, 所述方法包括:

本地接入网关接收用户设备通过无线接入设备转发的会话恢复请求消息; 所述本地接入网关根据所述会话恢复请求消息 ,与所述无线接入设备为所 述用户设备建立承载或隧道,通过与归属核心网络中认证设备交互对所述用户 设备进行认证鉴权。

11、 如权利要求 10所述的方法, 其特征在于, 所述本地接入网关接收用户 设备通过无线接入设备转发的所述会话恢复请求消息之前还包括:

所述本地接入网关在收到所述用户设备即将接入所述无线接入设备时发 送的指示消息时, 对发送给所述用户设备的数据进行緩存;

所述本地接入网关在收到所述用户设备即将接入所述无线接入设备时发 送的指示消息时,启动计时器以对所述用户设备重新接入到本地接入网关进行 计时。

12、 如权利要求 11所述的方法, 其特征在于, 所述方法还包括: 所述本地接入网关向所述无线接入设备发送初始上下文建立请求消息; 所述本地接入网关接收所述无线接入设备返回的初始上下文建立响应消 息;

所述本地接入网关删除所述本地接入网关与所述无线接入设备之间接口 上对应于所述用户设备的旧有承载。

13、 如权利要求 11所述的方法, 其特征在于, 所述方法还包括: 所述本地接入网关向所述无线接入设备发送本地初始上下文建立请求消 息;

所述本地接入网关接收所述无线接入设备根据所述本地初始上下文建立 请求消息返回的本地初始上下文建立响应消息;

所述本地接入网关根据所述无线接入设备返回的本地初始上下文建立响 应消息,更新所述用户设备的上下文信息或所述用户设备的 IP地址与无线接入 设备的映射关系。

14、 如权利要求 11所述的方法, 其特征在于, 所述方法还包括: 若所述计时器超时时,所述本地接入网关尚未接收到用户设备发送的会话 恢复请求消息,则本地接入网关删除所述用户设备的上下文以及所述本地接入 网关与所述无线接入设备之间接口上对应于所述用户设备的旧有承载; 或者 若所述计时器超时时,所述本地接入网关尚未接收到用户设备发送的会话 恢复请求消息,则删除所述用户设备的上下文和所述本地接入网关与所述无线 接入设备之间对应于所述用户设备的旧有隧道。

15、 一种本地接入网关, 其特征在于, 所述本地接入网关包括: 会话恢复请求消息接收模块,用于接收用户设备通过无线接入设备转发的 会话恢复请求消息;

交互模块,用于根据所述会话恢复请求消息接收模块接收的所述会话恢复 请求消息与所述无线接入设备为所述用户设备建立承载或隧道,通过与归属核 心网络中认证设备交互对所述用户设备进行认证鉴权。

16、 如权利要求 15所述的本地接入网关, 其特征在于, 所述本地接入网关 还包括:

緩存模块,用于在收到所述用户设备即将接入所述无线接入设备时发送的 指示消息时, 对发送给所述用户设备的数据进行緩存;

计时模块,用于在收到所述用户设备即将接入所述无线接入设备时发送的 指示消息时, 启动计时器, 以对所述用户设备重新接入到本地接入网关所用时 间进行计时。

17、 如权利要求 16所述的本地接入网关, 其特征在于, 所述本地接入网关 还包括:

第一发送模块, 用于向所述无线接入设备发送初始上下文建立请求消息; 第一接收模块, 用于在第一发送模块发送所述初始上下文建立请求消息 后, 接收所述无线接入设备返回的初始上下文建立响应消息;

承载释放模块,用于在所述第一接收模块接收到无线接入设备返回的初始 上下文建立响应消息后,删除所述本地接入网关与所述无线接入设备之间接口 上对应于所述用户设备的旧有承载。

18、 如权利要求 16所述的本地接入网关, 其特征在于, 所述本地接入网关 还包括:

第二发送模块,用于向所述无线接入设备发送本地初始上下文建立请求消 息;

第二接收模块, 用于在所述第二发送模块发送初始上下文建立请求消息 后, 接收所述无线接入设备返回的本地初始上下文建立响应消息;

更新模块,用于根据所述第二接收模块接收的本地初始上下文建立响应消 息, 更新所述用户设备的上下文信息或 /和所述用户设备的 IP地址与无线接入 设备的映射关系。

19、 如权利要求 17或 18所述的本地接入网关, 其特征在于, 所述本地接入 网关还包括:

计时超时处理模块,用于若所述计时模块启动的计时器超时本地接入网关 尚未收到用户设备发送的会话请求消息,则删除所述用户设备的上下文以及所 述本地接入网关与所述无线接入设备之间接口上对应于所述用户设备的旧有 承载,或者删除所述用户设备的上下文和所述本地接入网关与所述无线接入设 备之间对应于所述用户设备的旧有隧道。

20、 一种本地无线接入方法, 其特征在于, 所述方法包括: 无线接入设备在接收到用户设备发送的会话恢复请求消息后将所述会话 恢复请求消息转发至所述本地接入网关;

所述无线接入设备在接收所述本地接入网关根据所述会话恢复请求消息 返回的初始上下文建立请求消息或本地初始上下文建立请求消息后,根据所述 初始上下文建立请求消息重建用户设备与所述无线接入设备之间空口上的承 载以及无线接入设备与本地接入网关之间接口上用户设备的承载, 或者,根据 所述本地初始上下文建立请求消息重建用户设备与所述无线接入设备之间空 口上的承载以及无线接入设备与本地接入网关之间接口上用户设备的隧道,所 述本地初始上下文建立请求消息携带所述用户设备的互联网协议 IP地址。

21、 如权利要求 20所述的方法, 其特征在于, 所述方法还包括: 所述无线接入设备维护服务质量等级索引 QCI与区分业务编码点 DSCP的 映射关系; 或 /和

所述无线接入设备维护所述用户设备的 IP地址与所述用户设备的映射关 系。

22、 如权利要求 20所述的方法, 其特征在于, 所述方法还包括: 所述无线接入设备接收本地接入网关发送的初始上下文建立请求消息; 所述无线接入设备根据所述初始上下文建立请求消息向所述本地接入网 关返回初始上下文建立响应消息。

23、 如权利要求 20所述的方法, 其特征在于, 所述方法还包括: 所述无线接入设备接收本地接入网关发送的本地初始上下文建立请求消 息;

所述无线接入设备根据所述本地初始上下文建立请求消息向所述本地接 入网关返回本地初始上下文建立响应消息。

24、 一种无线接入设备, 其特征在于, 所述无线接入设备包括: 会话请求消息转发模块,用于在接收到用户设备发送的会话恢复请求消息 后将所述会话恢复请求消息转发至所述本地接入网关;

承载重建模块,用于在接收所述本地接入网关根据所述会话恢复请求消息 返回的初始上下文建立请求消息或本地初始上下文建立请求消息后,根据所述 初始上下文建立请求消息重建用户设备与所述无线接入设备之间空口上的承 载以及无线接入设备与本地接入网关之间接口上用户设备的承载, 或者,根据 所述本地初始上下文建立请求消息重建用户设备与所述无线接入设备之间空 口上的承载以及无线接入设备与本地接入网关之间接口上用户设备的隧道,所 述本地初始上下文建立请求消息携带所述用户设备的互联网协议 IP地址。

25、 如权利要求 24所述的无线接入设备, 其特征在于, 所述无线接入设备 还包括:

第一映射维护模块, 用于维护服务质量等级索引 QCI与区分业务编码点 DSCP的映射关系;

第二映射维护模块,用于维护所述用户设备的 IP地址与所述用户设备的映 射关系。

26、 如权利要求 24所述的无线接入设备, 其特征在于, 所述无线接入设备 还包括:

第一接收模块, 用于接收本地接入网关发送的初始上下文建立请求消息; 第一发送模块,用于根据所述第一接收模块接收的初始上下文建立请求消 息向所述本地接入网关返回初始上下文建立响应消息。

27、 如权利要求 24所述的无线接入设备, 其特征在于, 所述无线接入设备 还包括:

第二接收模块,用于接收本地接入网关发送的本地初始上下文建立请求消 息;

第二发送模块, 用于根据所述第二接收模块接收的本地初始上下文建立请 求消息向所述本地接入网关返回本地初始上下文建立响应消息。

Description:
一种本地无线接入系统、 方法和本地接入网关 本申请要求于 2011 年 12 月 30 日提交中国专利局、 申请号为 201110455701.0、 发明名称为"一种本地无线接入系统、 方法和本地接入网关" 的中国专利申请的优先权, 其全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本发明涉及通信领域, 尤其涉及一种本地无线接入系统、 方法和本地接入 网关。 背景技术

高速率、 大带宽的业务在为移动通信注入新的活力的同 时,也为网络运营 带来了更多的挑战。例如, 业务导致的巨大流量使得运营网络长期保持在 高负 荷状态, 扩大的容量很快又会被增加的业务所消耗。 为了解决上述问题, 很多 运营商在某些热点及室内大量部署 WiFi接入点,以期待这些接入点能够分流其 覆盖下的用户设备产生的移动互联网流量, 减少对于宏网络的压力。通过广泛 部署 WiFi接入点虽然在一定程度上緩解了移动互联 带来的剧增流量问题,然 而,对于运营级的网络而言这种方案仍然存在 着诸如网络干扰严重、吞吐率随 用户设备的增多急剧下降等缺陷, 此外, 网络管理与维护方面也存在很大的困 难。

附图 1 于家庭演进基站( Home evolved NodeB , HeNB )的用户设备接 入本地网络的一种现有方案的架构图。在附图 1所示的架构中, 由于 HeNB仍然 基于移动接入的架构, 覆盖扩展以及无缝切换的移动性支持仍然是其 主要目 标。 虽然使用本地网关(Local GateWay, L-GW )可以实现本地互联网业务的 接入, 但核心网的部署仍然必不可少。 换言之, 在附图 1示例的现有解决方案 中, 移动管理实体(Mobile Management Entity, MME )等核心网设备的部署 给整个网络带来更高的成本;对于室内或者热 点地区的低移动性需求的互联网 业务而言, 与 WiFi相比, 其性价比甚至更低。 发明内容

本发明实施例提供一种本地无线接入系统、方 法和本地接入网关, 以在实 现本地互联网业务的接入时降低网络部署成本 并提高性价比。

本发明实施例一方面提供一种本地无线接入系 统,所述本地无线接入系统 包括无线接入设备和本地接入网关;

所述无线接入设备,用于建立或重建用户设备 与所述无线接入设备之间空 口上的承载;

所述本地接入网关,与归属网络中认证设备以 及至少一个所述无线接入设 备相连, 用于与所述无线接入设备为用户设备建立承载 或隧道, 通过与所述归 属核心网络中认证设备交互对所述用户设备进 行认证鉴权。

本发明实施例另一方面提供一种本地无线接入 方法, 所述方法包括: 本地 接入网关接收用户设备通过无线接入设备转发 的会话恢复请求消息;

所述本地接入网关根据所述会话恢复请求消息 ,与所述无线接入设备为所 述用户设备建立承载或隧道,通过与归属核心 网络中认证设备交互对所述用户 设备进行认证鉴权。

本发明实施例另一方面提供一种本地接入网关 , 所述本地接入网关包括: 会话恢复请求消息接收模块,用于接收用户设 备通过无线接入设备转发的会话 恢复请求消息;

交互模块,用于根据所述会话恢复请求消息接 收模块接收的所述会话恢复 请求消息与所述无线接入设备为所述用户设备 建立承载或隧道,通过与归属核 心网络中认证设备交互对所述用户设备进行认 证鉴权。

本发明实施例另一方面提供一种本地无线接入 方法, 所述方法包括: 无线接入设备在接收到用户设备发送的会话恢 复请求消息后将所述会话 恢复请求消息转发至所述本地接入网关;

所述无线接入设备在接收所述本地接入网关根 据所述会话恢复请求消息 返回的初始上下文建立请求消息或本地初始上 下文建立请求消息后,根据所述 初始上下文建立请求消息重建用户设备与所述 无线接入设备之间空口上的承 载以及无线接入设备与本地接入网关之间接口 上用户设备的承载, 或者,根据 所述本地初始上下文建立请求消息重建用户设 备与所述无线接入设备之间空 口上的承载以及无线接入设备与本地接入网关 之间接口上用户设备的隧道,所 述本地初始上下文建立请求消息携带所述用户 设备的互联网协议 IP地址。

本发明实施例另一方面提供一种无线接入设备 , 所述无线接入设备包括: 会话请求消息转发模块,用于在接收到用户设 备发送的会话恢复请求消息 后将所述会话恢复请求消息转发至所述本地接 入网关;

承载重建模块,用于在接收所述本地接入网关 根据所述会话恢复请求消息 返回的初始上下文建立请求消息或本地初始上 下文建立请求消息后,根据所述 初始上下文建立请求消息重建用户设备与所述 无线接入设备之间空口上的承 载以及无线接入设备与本地接入网关之间接口 上用户设备的承载, 或者,根据 所述本地初始上下文建立请求消息重建用户设 备与所述无线接入设备之间空 口上的承载以及无线接入设备与本地接入网关 之间接口上用户设备的隧道,所 述本地初始上下文建立请求消息携带所述用户 设备的互联网协议 IP地址。

从上述本发明实施例可知,由于本地接入网关 可以通过与除移动管理实体 和服务网关外的认证设备交互即可完成对承载 的管理和对用户设备进行认证 鉴权, 不需要部署 MME、 SGW和 PGW等核心网设备。 因此, 与现有技术相比, 本发明实施例提供的本地无线接入系统使得本 地接入架构组网简单, 效率较 高, 并且可以降低组网时的成本。 附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案, 下面将对现有技术或实施例 描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而 易见地, 下面描述中的附图仅仅 是本发明的一些实施例,对于本领域技术人员 来讲,还可以如这些附图获得其 他的附图。

图 1是是现有基于家庭演进基站的用户设备接入 地网络的一种方案的架 构图;

图 2是本发明实施例提供的本地无线接入系统结 示意图;

图 3a是本发明另一实施例提供的本地无线接入系 结构示意图;

图 3b是本发明另一实施例提供的本地无线接入系 结构示意图; 图 4是本发明另一实施例提供的本地无线接入系 结构示意图; 图 5是本发明另一实施例提供的本地无线接入系 结构示意图;

图 6是本发明另一实施例提供的本地无线接入系 结构示意图;

图 7是本发明另一实施例提供的本地无线接入系 结构示意图;

图 8是本发明另一实施例提供的本地无线接入系 结构示意图;

图 9是本发明实施例提供的本地无线接入方法流 示意图;

图 10是本发明实施例提供的本地无线接入系统及 法中用户设备、无线接 入设备和本地接入网关之间的交互流程示意图 ;

图 11是本发明实施例提供的用户设备初始接入网 时用户设备、无线接入 设备、 本地接入网关和认证设备之间的交互流程示意 图;

图 12是本发明另一实施例提供的本地无线接入系 及方法中用户设备、无 线接入设备和本地接入网关之间的交互流程示 意图;

图 13是本发明实施例提供的本地接入网关结构示 图;

图 14是本发明另一实施例提供的本地接入网关结 示意图;

图 15是本发明另一实施例提供的本地接入网关结 示意图;

图 16是本发明另一实施例提供的本地接入网关结 示意图;

图 17a是本发明另一实施例提供的本地接入网关结 构示意图;

图 17b是本发明另一实施例提供的本地接入网关结 构示意图;

图 18是本发明另一实施例提供的本地无线接入方 流程示意图; 图 19是本发明实施例提供的无线接入设备结构示 图;

图 20是本发明另一实施例提供的无线接入设备结 示意图;

图 21是本发明另一实施例提供的无线接入设备结 示意图;

图 22是本发明另一实施例提供的无线接入设备结 示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图 ,对本发明实施例中的技术方案进行清 楚、 完整地描述, 显然, 所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例, 而不是 全部的实施例。基于本发明中的实施例, 本领域技术人员所获得的所有其他实 施例, 都属于本发明保护的范围。

请参阅附图 2 , 是本发明实施例提供的本地无线接入系统结构 示意图。 为 了便于说明, 仅仅示出了与本发明实施例相关的部分。 附图 2示例的本地无线 接入系统包括无线接入设备 201和本地接入网关 202 , 其中:

无线接入设备 201用于建立或重建用户设备 203与所述无线接入设备 201之 间空口上的承载, 通过所述承载与所述用户设备 203传输数据;

本地接入网关 202与归属核心网络( 3GPP Home Network ) 中认证设备以 及至少一个所述无线接入设备 201相连,用于与所述无线接入设备 201为用户设 备建立承载或隧道,通过与归属网络中认证设 备交互对所述用户设备进行鉴权 认证。 例如, 对 IP地址的管理和数据的转发等等。

与现有技术不同的是, 在本发明实施例中, 无线接入设备 201可以是长期 演进(Long Term Evolution, LTE ) 系统接入点 ( Access Point, AP ), 本地接 入网关 202可以是第三代合作伙伴项目 (the 3 rd Generation Partner Project, 3GPP ) 网络架构的新网元, 例如 LTE本地接入网关 (Local Access Gate- Way, LAGW )„ 在用户设备接入国际互联网 (Internet )或本地网络时, 本地接入网 关 202不需要与核心网设备, 例如, 移动管理实体( Mobile Management Entity , MME )和服务网关( Service Gate- Way, SGW )等交互来完成对承载( Bearer ) 的管理(包括承载的建立、 修改以及删除等)和对用户设备(User Equipment, UE )的认证鉴权;本地接入网关 202可以通过与归属网络( 3GPP Home Network ) 中的认证设备交互来完成对用户设备的认证鉴 权。 换言之, 本发明实施例中, 釆用本地无线接入系统完成无线接入不需要部 署 MME和 SGW等核心网设备。

需要进一步说明的是,本发明实施例中的家庭 网络中认证设备可以是除移 动管理实体和服务网关外的认证设备, 例如, 对于 3GPP家庭网络, 认证设备 可以是马全证 4受权己贝长 ( Authentication Authorization Accounting, AAA )月良务 器或家乡用户签约( Home Subscriber Subscription, HSS )数据库所属的服务器 等。本地接入网关 202可以通过其与 HSS服务器之间的新定义的 S6h接口,对 UE 进行认证鉴权、 下载用户签约数据等, S6h接口可以使用 Diameter或者 Radius 协议。

从附图 2示例的本地无线接入系统可知, 由于本地接入网关可以通过与除 移动管理实体和服务网关外的认证设备交互即 可完成对承载的管理和对用户 设备进行认证鉴权, 不需要部署 MME和 SGW等核心网设备。 因此, 与现有技 术相比, 本发明实施例提供的本地无线接入系统使得本 地接入架构组网简单, 效率较高, 并且可以降低组网时的成本。

作为本发明一个实施例,本地接入网关 202可以通过其与无线接入设备 201 之间接口与至少一个所述无线接入设备 201相连, 例如, 本地接入网关 202可以 通过其与无线接入设备 201之间的 L1接口与至少一个无线接入设备 201相连,如 附图 3a所示。以本地接入网关 202是 LTE本地接入网关、无线接入设备 201是 LTE AP为例, LTE本地接入网关可以通过其与 LTE AP之间的 L1接口实现用户设备 203与 LTE本地接入网关之间网络接入控制 ( Network Access Control, NAC ) 消息的传递、 用户设备的 L1承载管理。 本地接入网关 202可以通过其与无线接 入设备 201之间的 L 1接口上为用户设备建立的承载以及无线接入 备 201与用 户设备之间的空口承载与用户设备相连。 用户设备与本地接入网关 202之间的 用户数据都通过上述该用户设备的 L1承载与空口承载进行传输。

作为本发明另一个实施例,本地接入网关 202也可以通过本地接入网关 202 与无线接入设备 201之间的 L1接口与至少一个无线接入设备 201相连,如附图 3b 所示。 以本地接入网关 202是 LTE本地接入网关、 无线接入设备 201是 LTE AP 为例, LTE本地接入网关可以通过其与 LTE AP之间的 L1接口实现用户设备 203 与 LTE本地接入网关之间网络接入控制 (Network Access Control, NAC ) 消息 的传递、 用户设备的隧道管理。 本地接入网关 202可以通过其与 LTE AP之间的 L1接口上为用户设备建立的隧道以及 LTE AP与用户设备之间的空口承载与用 户设备相连。 UE与 LTE本地接入网关之间的用户数据都通过上述该 用户设备的 L1隧道与空口承载进行传输。本地接入网关 202与无线接入设备 201的隧道和用 户设备 203与无线接入设备 201之间空口上的多个承载相应, 即, 用户设备 203 与无线接入设备 201在空口上有多个承载,但无线接入设备 201与本地接入网关 202之间的 L1接口上只为该用户的多个 载建立一个隧道。

由于附图 3a或 3b示例的本地无线接入系统, 归属网络中并没有部署 MME 和 SGW等核心网设备, 因此, 其并不支持对用户设备的全网范围的无缝移动 性支持, 例如, 用户设备切换 LTE AP、 位置更新、 对用户设备的寻呼以及状 态的管理与转换等。

为了保持业务在本地接入网关覆盖区域的连续 性,在附图 3a示例的本地无 线接入系统中, 无线接入设备 201可以进一步包括会话请求消息转发模块 401 和第一承载重建模块 402, 本地接入网关 202可以进一步包括緩存模块 403、 计 时模块 404和会话恢复请求消息接收模块 405 , 如附图 4所示本发明另一实施例 提供的本地无线接入系统, 其中:

会话请求消息转发模块 401 ,用于在接收到用户设备 203发送的会话恢复请 求( Session Recovery Request ) 消息后将所述会话恢复请求消息转发至本地接 入网关 202;

会话恢复请求消息是在用户设备 203从原无线接入设备离开, 重新接入另 一个无线接入设备后发送至所述重新接入的另 一无线接入设备 (本实施例中 , 是无线接入设备 201 ) 的一种消息, 该消息通过所述重新接入的另一无线接入 设备转发至本地接入网关 202, 用于恢复用户设备 203与无线接入设备 201之间 空口上的承载以及无线接入设备 201与本地接入网关 202之间接口上的承载,例 如, L1接口上的 L1承载。

第一承载重建模块 402 ,用于在接收到本地接入网关 202返回的初始上下文 建立请求( Initial Context Setup Request )消息后, 根据所述初始上下文建立请 求消息重建用户设备 203与所述无线接入设备 201之间空口上的承载。

用户设备 203与无线接入设备 201之间空口上的承载可以是数据无线承载 ( Data Radio Bearer, DRB ),每个用户设备 203与本地接入网关 202之间可以建 立多个承载, 而每个用户设备 203与本地接入网关 202之间的承载由用户设备 203与无线接入设备 201之间空口上的承载(例如, DRB )和无线接入设备 201 与本地接入网关 202之间接口上的承载 (例如, L1承载)组成, 用户设备 203 与无线接入设备 201之间空口上的承载 (例如, DRB )——对应于无线接入设 备 201与本地接入网关 202之间接口上的承载(例如, L1承载)。

緩存模块 403用于在收到用户设备 203即将接入无线接入设备 201时发送的 指示消息时对发送给用户设备 203的数据进行緩存;

计时模块 404用于在收到用户设备 203即将接入无线接入设备 201时发送的 指示消息时启动计时器,对用户设备 203重新接入本地接入网关 202所需的时间 进行计时;

用户设备 203在即将接入无线接入设备 201时会发送一个表明即将离开原 无线接入设备而接入一个新的无线接入设备的 指示消息给原无线接入设备,由 所述原无线接入设备转发至本地接入网关 202,该指示消息携带的用户设备 203 的上下文(Context ) 包含建立承载所需要的承载信息。 计时模块 404所启动的 计时器从本地接入网关 202收到该指示消息时即开始计时, 直至无线接入设备 201重建用户设备 203与无线接入设备 201之间空口上的承载以及重建无线接入 设备 201与本地接入网关 202之间的 L1接口上的 L1承载。 若用户设备 203与无线 接入设备 201之间空口上的承载重新建立以及无线接入设 备 201与本地接入网 关 202之间的 L1接口上的 L1承载重新建立, 则用户设备 203事实上已重新接入 本地接入网关 202。 在预设的时间达到前(即超时前), 本地接入网关 202接收 到该用户发送的会话恢复请求消息,则计时器 停止计时,否则,处于运行状态。

会话恢复请求消息接收模块 405用于接收无线接入设备 201转发的会话恢 复请求消息。

附图 4示例的本地无线接入系统中,本地接入网关 202还可以包括第一发送 模块 501、 第一接收模块 502和承载释放模块 503 , 如附图 5所示本发明另一实施 例提供的本地无线接入系统, 其中:

第一发送模块 501用于在接收到来自用户设备 203的会话恢复请求消息时 向所述无线接入设备 201发送初始上下文建立请求消息;

本地接入网关 202的会话恢复请求消息接收模块 405在收到会话恢复请求 消息时,第一发送模块 501通过检查计时模块 404启动的计时器是否还处于运行 状态, 若仍然处于运行状态, 即计时器尚未超时, 则停止计时器, 并根据之前 用户设备 203即将接入无线接入设备 201时发送的指示消息包含的承载信息,向 无线接入设备 201发送一个初始上下文设置请求消息, 以便无线接入设备 201 重建其与用户设备 203之间空口上的承载以及建立本地网关 202与无线接入设 备之间的 L1承载。

第一接收模块 502用于接收所述无线接入设备 201返回的初始上下文设置 响应 ( Initial Context Setup Response ) 消息;

若无线接入设备 201重建了其与用户设备 203之间接口上的承载以及其与 本地接入网关 202之间的 L1承载,则向本地接入网关 202返回初始上下文设置响 应消息。 承载释放模块 503用于在第一接收模块 502接收到无线接入设备 201返回的 初始上下文设置响应消息后,删除本地接入网 关 202与无线接入设备 201之间接 口上对应于用户设备 203的旧有承载。

与附图 4示例的无线接入设备 201和本地接入网关 202类似, 为了保持业务 在本地接入网关覆盖区域的连续性,在附图 3b示例的本地无线接入系统中, 无 线接入设备 201可以进一步包括会话请求消息转发模块 401和第二承载重建模 块 601 , 本地接入网关 202可以进一步包括緩存模块 403、计时模块 404和会话恢 复请求消息接收模块 405 ,如附图 6所示本发明另一实施例提供的本地无线接入 系统, 其中, 会话请求消息转发模块 401、 緩存模块 403、 计时模块 404和会话 恢复请求消息接收模块 405分别与附图 4示例的会话请求消息转发模块 401、 緩 存模块 403、 计时模块 404和会话恢复请求消息接收模块 405相同, 例如, 附图 6 示例的会话请求消息转发模块 401也用于在接收到用户设备 203发送的会话恢 复请求消息后将所述会话恢复请求消息转发至 本地接入网关 202。附图 6示例的 緩存模块 403、计时模块 404和会话恢复请求消息接收模块 405可参考附图 4示例 的緩存模块 403、 计时模块 404和会话恢复请求消息接收模块 405的相关说明, 此处不做赘述。

附图 6示例的第二承载重建模块 601用于在接收到本地接入网关 202返回的 本地初始上下文建立请求(Local Initial Context Setup Request ) 消息后, 才艮据 所述本地初始上下文设置请求消息重建用户设 备 203与无线接入设备 201之间 空口上的承载以及无线接入设备 201与本地接入网关 202之间接口上用户设备 的隧道;本地接入网关 202与无线接入设备 201之间接口上用户设备的隧道和空 口上用户设备 203的多个承载相应。 与附图 4示例的第一承载重建模块 402接收 到的初始上下文设置请求消息不同,此处的本 地初始上下文建立请求消息携带 用户设备 203的互联网协议(Internet Protocol, IP )地址。

附图 6示例的无线接入设备 201还可以包括第一映射维护模块 701和第二映 射维护模块 702 , 本地接入网关 202还可以包括第二发送模块 703、 第二接收模 块 704和映射维护模块 705 , 如附图 7所示本发明另一实施例提供的本地无线接 入系统, 其中:

第一映射维护模块 701用于维护服务质量等级索引( QoS Class Index, QCI ) 与区分业务编码点 (Differentiated Service Coding Point, DSCP ) 的映射关系; 第一映射维护模块 701维护的 QCI与 DSCP的映射关系便于每个用户设备 支持多个 DRB承载的情形。 在本发明实施例中, QCI与 DSCP的映射关系可以 通过静态配置到无线接入设备 201 , 例如, 如通过本地命令行或者 OAM系统将 QCI与 DSCP的映射关系配置到无线接入设备 201 , 也可以在无线接入设备 201 与本地接入网关 202之间建立连接的过程中由本地接入网关 202下载至无线接 入设备 201。

第二映射维护模块 702用于维护用户设备 203的 IP地址与用户设备 203的映 射关系;

在本发明实施例中,第二映射维护模块 702维护的用户设备 203的 IP地址与 用户设备 203的映射关系可以由无线接入设备 201 (例如, LTE AP )根据本地 初始上下文建立请求( Local Initial Context Setup Request )消息中用户设备 203 的 IP地址建立, 并随着用户设备 203的上下文(Context )在释放掉本地接入网 关 202与无线接入设备 201之间对应于用户设备 203的隧道的过程中被删除。

第一映射维护模块 701维护的 QCI与 DSCP的映射关系和第二映射维护模 块 702维护的用户设备 203的 IP地址与用户设备 203的映射关系可用于下行数据 的发送。 具体地, 基于下行数据包头中的目的 IP地址, 根据第二映射维护模块 702维护的用户设备 203的 IP地址与用户设备 203的映射关系将下行数据映射至 相应的用户设备 203 , 然后, 根据下行数据包中的 DSCP信息, 通过查找第一映 射维护模块 701维护的 QCI与 DSCP的映射关系, 获知其对应的 DCI, 进一步将 该下行数据映射到具有相应 QCI的 DRB承载进行发送。

第二发送模块 704用于在计时器尚未超时时向无线接入设备 201发送本地 初始上下文建立请求消息;

与附图 5示例的第一发送模块 501类似, 本地接入网关 202的会话恢复请求 消息接收模块 405在收到会话恢复请求消息时,第二发送模块 704通过检查计时 模块 404启动的计时器是否还处于运行状态, 若仍然处于运行状态, 即计时器 尚未超时, 首先停止计时器, 然后向无线接入设备 201发送一个本地初始上下 文建立请求消息,以便无线接入设备 201重建其与用户设备 203之间空口上的承 载,例如, DRB , 以及重建无线接入设备 201与本地网关 202之间的隧道,例如, GRE隧道。

第二接收模块 705用于接收无线接入设备返回的本地初始上下 文建立响应 消息;

若无线接入设备 201重建了其与用户设备 203之间接口上的承载,则向本地 接入网关 202返回本地初始上下文建立响应消息。

映射维护模块 705用于维护用户设备 203的 IP地址与无线接入设备 201的映 射关系。

用户设备 203的 IP地址与无线接入设备 201的映射关系用于本地接入网关 202找到合适的无线接入设备 201及其数据传输隧道进行下行数据转发。在本 发 明实施例中, 用户设备 203的 IP地址可以是本地接入网关 202分配, 也可以通过 DHCP从外部 DHCP服务器获取(此时本地接入网关 202作为 DHCP代理, 也能 够获取用户设备 203的 IP地址;)。 本地接入网关 202根据为用户设备 203分配的 IP 地址建立用户设备 203的 IP地址与当前为用户设备 203 服务的无线接入设备 201 (例如, LTE AP ) 的映射关系。

需要说明的是, 如果用户设备 203的 IP地址是通过 DHCP从外部 DHCP服务 器获取, 则本地接入网关 202在获取用户设备 203的 IP地址以后, 需要通过向无 线接入设备 201发送本地初始用户设备上下文建立请求 (Local Initial UE Context Setup Request ) 消息, 将用户设备 203的 IP地址通知无线接入设备 201 , 以使无线接入设备 201建立用户设备 203的 IP地址与用户设备 203的映射关系。

在第二承载重建模块 601接收到本地接入网关 202返回的本地初始上下文 建立请求消息、重建用户设备 203与无线接入设备 201之间空口上的承载以及无 线接入设备 201与本地接入网关 202之间的隧道后, 第二映射维护模块 702更新 用户设备 203的 IP地址与用户设备 203的映射关系, 第二接收模块 704在接收到 无线接入设备 201返回的本地初始上下文建立响应消息后, 映射维护模块 706 更新用户设备 203的 IP地址与无线接入设备 201的映射关系。 例如, 当用户设备 203从其它无线接入设备移动接入至无线接入设 备 201以后,第二映射维护模块 702就需要更新用户设备 203的 IP地址与用户设备 203的映射关系, 映射维护模 块 706也需要更新用户设备 203的 IP地址与无线接入设备 201的映射关系。

附图 4或附图 7示例的本地接入网关 202还可以包括计时超时处理模块 801 , 如附图 8所示本发明另一实施例提供的本地无线接入 统。 计时超时处理模块 801用于若计时模块 404启动的计时器超时时, 本地接入网关 202仍然没有接收 到用户设备 203发送的会话恢复请求消息,则删除用户设备 203的上下文以及本 地接入网关 202与无线接入设备 201之间接口上对应于用户设备 203的旧有承 载, 或者删除用户设备 203的上下文和本地接入网关 202与无线接入设备 201之 间对应于用户设备的旧有隧道。

请参阅附图 9 , 是本发明实施例提供的本地无线接入方法流程 示意图, 该 方法用于用户设备从一个无线接入设备移动接 入至另一个无线接入设备时的 场景, 在移动过程中, 其所属的本地接入网关没有改变。 附图 9示例的方法主 要包括以下步骤:

5901 ,本地接入网关接收用户设备通过无线接入设 转发的会话恢复请求 消息。

用户设备从一个无线接入设备移动接入至另一 个无线接入设备时,会向该 即将接入的无线接入设备发送会话恢复请求( Session Recovery Request )消息。 收到该会话恢复请求消息的无线接入设备将会 话恢复请求消息转发至本地接 入网关。

需要说明的是,本地接入网关接收用户设备通 过无线接入设备转发的所述 会话恢复请求消息之前还包括:在收到所述用 户设备即将接入所述无线接入设 备时发送的指示消息时对发送给所述用户设备 的数据进行緩存; 启动计时器, 对用户设备重新接入到本地接入网关进行计时 。

5902 , 本地接入网关根据所述会话恢复请求消息与所 述无线接入设备交 互, 通过与家庭网络中认证设备交互对所述用户设 备进行认证鉴权。

在本实施例中,家庭网络中认证设备为与所述 本地接入网关连接的除移动 管理实体和服务网关外的认证设备。 例如, 对于 3GPP家庭网络, 认证设备可 以是 AAA^务器或 HSS数据库所属的服务器等等。

作为本发明一个实施例,本地接入网关根据会 话恢复请求消息与无线接入 设备为用户设备建立无线接入设备与本地本地 接入网关之间的 L1承载,具体包 括:

S 1 ,本地接入网关在启动的计时器尚未超时时向 线接入设备发送初始上 下文建立请求 ( Initial Context Setup Request ) 消息, 并停止计时器。

52 , 接收所述无线接入设备返回的初始上下文建立 响应 (Initial Context Setup Response ) 消息。

若无线接入设备重建用户设备与所述无线接入 设备之间空口上的承载成 功, 则向本地接入网关返回初始上下文建立响应消 息。

53 ,删除本地接入网关与无线接入设备之间接口 对应于所述用户设备的 旧有承载。

作为本发明另一个实施例,本地接入网关根据 会话恢复请求消息与无线接 入设备为用户设备建立无线接入设备与本地接 入网关之间的隧道, 具体包括: S' l , 在计时器尚未超时时向无线接入设备发送本地 初始上下文建立请求

( Local Initial Context Setup Request ) 消息。

S'2, 本地接入网关接收所述无线接入设备返回的本 地初始上下文建立响 应 ( Local Initial Context Setup Response ) 消息。

若无线接入设备重建用户设备与所述无线接入 设备之间空口上的承载成 功, 则向本地接入网关返回本地初始上下文建立响 应消息。

S'3 , 更新与所述用户设备的相关信息。

具体包括:本地接入网关更新用户设备的上下 文和所述用户设备的 IP地址 与无线接入设备的映射关系,以及删除所述用 户设备在前一个无线接入设备上 的所有上下文。

若计时器超时时本地接入网关尚未接收到用户 设备发送的会话恢复请求 消息,则本地接入网关删除用户设备的上下文 以及本地接入网关与无线接入设 备之间接口上对应于所述用户设备的旧有承载 ,或者删除用户设备的上下文和 本地接入网关与无线接入设备之间对应于所述 用户设备的旧有隧道。

以下以用户设备从一个无线接入设备移动接入 至另一个无线接入设备为 例,通过说明用户设备、无线接入设备、本地 接入网关和认证设备之间的交互, 进一步说明上述本发明实施例提供的本地无线 接入系统及方法。

请参阅附图 10,是本发明实施例提供的本地无线接入系统及 方法中, 用户 设备、 无线接入设备和本地接入网关之间的交互流程 示意图。 在本实施例中, 无线接入设备(包括无线接入设备 1和无线接入设备 2 )可以是长期演进接入点, 即 LTE AP, 本地接入网关可以是第三代合作伙伴项目网元 , 例如长期演进本 地接入网关, 即 LTE LAGW。 附图 10示例的交互过程主要包括步骤:

51001 , 用户设备向无线接入设备 1发送分离请求消息。

无线接入设备 1是用户设备即将与之分离的无线接入设备, 线接入设备 2 是用所述户设备即将接入到的无线接入设备。 在某个时间点, 用户设备可以基 于对无线接入设备 1与用户设备之间空口链路或无线接入设备 2与用户设备之 间空口链路的测量, 判断是否从无线接入设备 1移动接入至无线接入设备 2。例 如,若测得无线接入设备 1与用户设备之间空口链路信号强度低于某个 限值、 无线接入设备 2与用户设备之间空口链路信号强度高于某个 限值, 则用户设 备向无线接入设备 1发送分离请求消息。

用户设备发送的 "分离请求(Detach Request )" 消息携带 "需要会话恢复 ( Recovery Required )" 标识信息, 以指示所述用户设备即将接入新的无线接 入设备, 即无线接入设备 2。

51002, 无线接入设备 1将 "分离请求" 消息转发至本地接入网关。

S1003 , 本地接入网关执行相关操作。

在本实施例中, 本地接入网关收到 "分离请求" 消息后, 并不是立刻对所 述用户设备执行将其从无线接入设备 1分离出来的操作, 例如, 删除所述用户 设备的上下文以及删除无线接入设备 1与本地接入网关之间 L1接口上对应于所 述用户设备的 L1承载等。 本地接入网关在收到 "分离请求"消息后执行的相关 操作包括暂时保留所述用户设备的上下文、启 动一个定时器和开始緩存发送给 所述用户设备的数据等。

启动的定时器可以用于对用户设备发起会话恢 复请求的所需的时间进行 计时。 若定时器超过预设的时间 (定时器超时)时, 本地接入网关仍然没有接 收到来自用户设备的会话恢复请求消息, 则本地接入网关删除无线接入设备 1 与本地接入网关之间 L1接口上对应于用户设备的 L1承载, 计时器停止计时。 以下的流程假设计时器没有超时, 而是处于计时状态。

S 1004 , 用户设备向无线接入设备 2发送会话恢复请求消息。

在用户设备与无线接入设备 2建立 RRC连接后, 向无线接入设备 2发送 "会 话恢复请求( Session Recovery Request )"消息, 以恢复用户设备与无线接入设 备 2之间空口上的承载(例如, DRB等)以及无线接入设备 2与本地接入网关之 间接口上的承载, 例如, 无线接入设备 2与本地接入网关之间 L1接口上的 L1承 载。

需要说明的是, 在本实施例中, 用户设备与无线接入设备 2建立 RRC连接 后, 也可以向无线接入设备 2发送 "扩展的服务请求 ((Extended ) Service Request )" 消息来实现恢复用户设备与无线接入设备 2之间空口上的承载以及 无线接入设备 2与本地接入网关之间接口上的承载。由于 Service Request消息目 前只用于用户设备的空闲态到激活态的转变, 以及 CSFB。 因此, 可以通过在 "( Extended ) Service Request" 消息中增力口携带标示符 "Recovery Required" 来实现。 此时, 本地接入网关接收到该消息后, 知道该消息是用于恢复用户设 备的本地接入会话,虽然其保存该用户设备的 上下文且该用户设备与无线接入 设备 1之间空口上的承载仍然存在。

51005 , 无线接入设备 2将会话恢复请求消息转发至本地接入网关。

51006 , 本地接入网关生成初始上下文建立请求消息。

本地接入网关在收到会话恢复请求消息时,通 过检查之前启动的计时器是 否还处于计时状态, 若仍然处于计时状态, 即计时器尚未超时, 则生成 "初始 上下文建立请求 ( Initial Context Setup Request )" 消息, 以用于重建用户设备 与无线接入设备 2之间空口上的承载以及无线接入设备 2与本地接入网关之间 接口上的 7 载。

S1007 , 本地接入网关向无线接入设备 2发送初始上下文建立请求消息。 本地接入网关向无线接入设备 2发送初始上下文建立请求消息, 主要以使 无线接入设备 2重建其与用户设备之间空口上的承载, 例如, DRB, 以及无线 接入设备 2与本地接入网关之间的承载。

51008, 无线接入设备 2为用户设备重建其与用户设备之间空口上的 载, 以及与本地接入网关之间的承载。

51009, 无线接入设备 2向本地接入网关返回初始上下文建立响应消 。

51010, 本地接入网关执行更新与删除操作。

本地接入网关在收到无线接入设备 2返回的 "初始上下文建立响应(Initial Context Setup Response )" 消息后, 执行更新与删除操作, 具体包括: 更新用 户设备的上下文(Context ), 停止计时器计时以及删除无线接入设备 1与本地 接入网关之间接口上对应于所述用户的承载等 。

附图 11是用户设备初始接入网络时, 用户设备、 无线接入设备、 本地接入 网关和认证设备之间的交互流程, 主要包括步骤:

S1101 , 用户设备向无线接入设备发送附着请求消息。

在本实施例中, 无线接入设备可以是长期演进接入点, 即 LTE AP , "附 着请求(Attach Request )" 消息用于用户设备开始附着至所要接入的无线 接入 设备。

51102 , 无线接入设备向本地接入网关转发附着请求消 息。

本地接入网关可以是第三代合作伙伴项目网元 ,例如长期演进本地接入网 关, 即 LTE LAGW。

51103 , 本地接入网关对用户设备执行认证鉴权操作。

51104, 本地接入网关从认证设备下载所述用户设备相 关的签约数据。 在本实施例中, 认证设备可以是除移动管理实体和服务网关外 的认证设 备, 例如, 对于 3GPP家庭网络, 认证设备可以是 AAA服务器或 HSS数据库所 属的服务器等。

51105 ,本地接入网关向无线接入设备发送本地初始 下文建立请求消息。

"本地初始上下文建立请求( Local Initial Context Setup Request )" 消息通 过本地接入网关与无线接入设备之间的 LI接口发送, 与 S1接口上的 "初始上 下文建立请求( Initial Context Setup Request )" 消息不同的是, "本地初始上下 文建立请求" 消息携带用户设备的 IP地址; 由于不需要建立本地接入网关与无 线接入设备之间的承载, 因此, 发送的 "本地初始上下文建立请求" 消息中也 不需要携带 TEID等 GTP-U隧道相关参数, 但需要携带该用户设备的其它隧道 信息, 例如, GRE隧道标识。

S1106, 无线接入设备建立其与用户设备之间空口上的 承载。

无线接入设备根据 "本地初始上下文建立请求" 消息中的承载参数, 建立 与用户设备之间空口上的承载, 例如, DRB等。

S1107,无线接入设备向本地接入网关返回本地初 始上下文建立响应消息。 同样地, "本地初始上下文建立响应( Local Initial Context Setup Response )" 消息也不需要携带 TEID等 GTP-U隧道相关参数, 但需要携带该用户设备的其 它隧道信息, 例如, GRE隧道标识。

S1108, 用户设备向无线接入设备发送 "附着完成( Attach Complete )" 消 息。

S1109, 无线接入设备更新用户设备的 IP地址与用户设备的映射关系。 用户设备的 IP地址与用户设备的映射关系在前述实施例已 细说明,可以 参阅前述说明, 此处不做赞述。

S1110, 无线接入设备将 "附着完成(Attach Complete )" 消息转发至本地 接入网关。

S1111 ,本地接入网关更新用户设备的 IP地址与无线接入设备的映射关系。 用户设备的 IP地址与无线接入设备的映射关系在前述实施 已详细说明, 可以参阅前述说明, 此处不做赘述。

请参阅附图 12,是本发明实施例提供的本地无线接入系统及 方法中, 用户 设备、 无线接入设备和本地接入网关之间的交互流程 示意图。 在本实施例中, 无线接入设备(包括无线接入设备 1和无线接入设备 2 )可以是长期演进接入点 , 即 LTE AP, 本地接入网关可以是第三代合作伙伴项目网元 , 例如长期演进本 地接入网关, 即 LTE LAGW。 附图 12示例的交互过程主要包括步骤:

51201 , 用户设备向无线接入设备 1发送分离请求消息。

无线接入设备 1是用户设备即将与之分离的无线接入设备, 线接入设备 2 是用所述用户设备即将接入到的无线接入设备 。在某个时间点, 用户设备可以 基于对无线接入设备 1与用户设备之间空口链路或无线接入设备 2与用户设备 之间空口链路的测量, 判断是否从无线接入设备 1移动接入至无线接入设备 2。 例如, 若测得无线接入设备 1与用户设备之间空口链路信号强度低于某个 限 值、 无线接入设备 2与用户设备之间空口链路信号强度高于某个 限值, 则用 户设备向无线接入设备 1发送分离请求消息。

用户设备发送的 "分离请求(Detach Request )" 消息携带 "需要会话恢复 ( Recovery Required )" 标识信息, 以指示所述用户设备即将接入新的无线接 入设备, 即无线接入设备 2。

51202, 无线接入设备 1将 "分离请求" 消息转发至本地接入网关。 51203 , 本地接入网关执行相关操作。

在本实施例中, 本地接入网关收到 "分离请求" 消息后, 并不是立刻对所 述用户设备执行将其从无线接入设备 1分离出来的操作, 例如, 删除所述用户 设备的上下文(Context )信息以及删除无线接入设备 1上的上下文信息等。 本 地接入网关在收到 "分离请求"消息后执行的相关操作包括暂时保 所述用户 设备的上下文信息、 启动一个定时器和开始緩存发送给所述用户设 备的数据 等。

启动的定时器可以用于用户设备发起会话恢复 请求的所需的时间进行计 时。 若定时器超过预设的时间(定时器超时)时, 本地接入网关仍然没有接收 到来自用户设备发送的会话恢复请求消息,则 本地接入网关删除无线接入设备 1与本地接入网关之间 L1接口上的隧道, 计时器停止计时。 以下的流程假设计 时器没有超时, 而是处于计时状态。

51204, 用户设备向无线接入设备 2发送会话恢复请求消息。

在用户设备与无线接入设备 2建立 RRC连接后, 向无线接入设备 2发送 "会 话恢复请求( Session Recovery Request )" 消息, 以更新无线接入设备 2上用户 设备的 IP地址与用户设备的映射关系、安全上下文以 本地接入网关上用户设 备的 IP地址与无线接入设备的映射关系。

需要说明的是, 在本实施例中, 用户设备与无线接入设备 2建立 RRC连接 后, 也可以向无线接入设备 2发送 "扩展的服务请求 ((Extended ) Service Request )"消息来实现更新无线接入设备 2上用户设备的 IP地址与用户设备的映 射关系、安全上下文以及本地接入网关上用户 设备的 IP地址与无线接入设备的 映射关系。 由于 Service Request消息目前只用于用户设备的空闲态到激 态的 转变, 以及 CSFB。 因此, 可以通过在 "(Extended ) Service Request" 消息中 增加携带标示符 "Recovery Required" 来实现。 此时, 本地接入网关接收到该 消息后,知道该消息是用于恢复用户设备的本 地接入会话, 虽然其保存该用户 设备的上下文且该用户设备与无线接入设备 1之间空口上的承载仍然存在。

51205 , 无线接入设备 2将会话恢复请求消息转发至本地接入网关。

51206, 本地接入网关生成本地初始上下文建立请求消 息。

本地接入网关在收到会话恢复请求消息时,通 过检查之前启动的计时器是 否还处于计时状态, 若仍然处于计时状态, 即计时器尚未超时, 首先停止计时 器,然后生成 "本地初始上下文建立请求( Local Initial Context Setup Request )" 消息。

51207 , 本地接入网关向无线接入设备 2发送本地初始上下文建立请求消 息。

本地接入网关向无线接入设备 2发送本地初始上下文建立请求消息, 主要 以使无线接入设备 2重建其与用户设备之间空口上的承载, 例如, DRB, 以及 无线接入设备 2与本地接入网关之间的隧道, 例如, GRE隧道。

51208,无线接入设备 2重建其与用户设备之间空口上的承载, 以及与本地 接入网关之间的隧道。

与此同时, 无线接入设备 2更新用户设备的 IP地址与用户设备的映射关系 以及安全上下文。

51209 , 无线接入设备 2向本地接入网关返回本地初始上下文建立响 消 息。

S1210, 本地接入网关执行更新与删除操作。

本地接入网关在收到无线接入设备 2返回的 "本地初始上下文建立响应 ( Local Initial Context Setup Response )" 消息后, 执行更新与删除操作, 具体 包括: 更新用户设备的上下文(Context ), 用户设备的 IP地址与无线接入设备 的映射关系以及删除无线接入设备 1与本地接入网关之间接口上的隧道等。

请参阅附图 13 ,是本发明实施例提供的本地接入网关结构示 图。 为了便 于说明,仅仅示出了与本发明实施例相关的部 分。 附图 13示例的本地接入网关 包括会话恢复请求消息接收模块 1301和交互模块 1302, 其中:

会话恢复请求消息接收模块 1301用于接收用户设备通过无线接入设备转 发的会话恢复请求消息;

交互模块 1302用于根据所述会话恢复请求消息与所述无 接入设备交互, 通过与家庭网络中认证设备交互对所述用户设 备进行认证鉴权,所述家庭网络 中认证设备为与所述本地接入网关连接的除移 动管理实体和服务网关之外的 认证设备。

具体地,交互模块 1302可用于通过本地接入网关与无线接入设备 间接口 上的承载, 例如, L1接口上的 L1承载与无线接入设备交互, 或者通过本地接 入网关与无线接入设备之间的隧道与所述无线 接入设备交互。

附图 13示例的本地接入网关还可以包括緩存模块 1401和计时模块 1402 ,如 附图 14所示本发明另一实施例提供的本地接入网关 其中:

緩存模块 140用于在收到用户设备即将接入无线接入设备 时发送的指示消 息时对发送给所述用户设备的数据进行緩存;

计时模块 1402用于启动计时器对无线接入设备重建用户 备与所述无线 接入设备之间空口上的承载进行计时。

附图 14示例的本地接入网关还可以包括第一发送模 1501、第一接收模块 1502和承载释放模块 1503 ,如附图 15所示本发明另一实施例提供的本地接入网 关, 其中:

第一发送模块 1501用于在计时器尚未超时时向无线接入设备 送初始上 下文建立请求消息;

第一接收模块 1502用于接收无线接入设备根据所述初始上下 建立请求 消息返回的初始上下文建立响应消息;

承载释放模块 1503用于在第一接收模块 1502接收到无线接入设备返回的 初始上下文设置响应消息后,删除本地接入网 关与无线接入设备之间接口上对 应于所述用户设备的旧有承载。

附图 14示例的本地接入网关也可以包括第二发送模 1601、第二接收模块 1602和更新模块 1603 , 如附图 16所示本发明另一实施例提供的本地接入网关 其中:

第二发送模块 1601用于在计时器尚未超时时向无线接入设备 送本地初 始上下文建立请求消息;

第二接收模块 1602用于接收无线接入设备根据所述本地初始 下文建立 请求消息返回的本地初始上下文建立响应消息 ;

更新模块 1603用于根据所述第二接收模块 1602接收的本地初始上下文建 立响应消息, 更新与用户设备相关的信息, 包括更新用户设备的上下文、 所述 用户设备的 IP地址与无线接入设备的映射关系以及删除所 用户设备在前一 个无线接入设备上的所有上下文等。 附图 15或附图 16示例的本地接入网关还可以包括计时超时处 模块 1701 , 如附图 17a或附图 17b所示本发明另一实施例提供的本地接入网关 。

计时超时处理模块 1701用于若计时模块 1402启动的计时器超时时本地接 入网关尚未接收到用户设备的会话恢复请求消 息,则删除所述用户设备的上下 文以及所述本地接入网关与所述无线接入设备 之间接口上对应于所述用户设 备的旧有承载或删除所述用户设备的上下文和 所述本地接入网关与所述无线 接入设备之间对应于所述用户设备的旧有隧道 。

请参阅附图 18 , 是本发明另一实施例提供的本地无线接入方法 流程示意 图, 主要包括以下步骤:

S1801 , 无线接入设备在接收到用户设备发送的会话恢 复请求消息后将所 述会话恢复请求消息转发至所述本地接入网关 ;

在本发明实施例中,会话恢复请求消息是在用 户设备从原无线接入设备离 开,重新接入另一个无线接入设备后发送至重 新接入的另一无线接入设备的一 种消息, 该消息通过所述重新接入的另一无线接入设备 转发至本地接入网关 , 用于恢复用户设备与无线接入设备之间空口上 的承载以及无线接入设备与本 地接入网关之间接口上的承载, 例如, L1接口上的 L1承载。

本地接入网关在收到会话恢复请求消息时,通 过检查其启动的计时器是否 还处于运行状态, 若仍然处于运行状态, 即计时器尚未超时, 则停止计时器, 并根据之前用户设备所发送的即将接入无线接 入设备时发送的指示消息包含 的承载信息,向无线接入设备发送一个初始上 下文设置请求消息或者本地初始 上下文建立请求消息,以便无线接入设备重建 其与用户设备之间空口上的承载 以及建立本地网关与无线接入设备之间的承载 ,或者重建其与所述用户设备之 间空口上的承载以及与本地接入网关之间接口 上用户设备的隧道。无线接入设 备接收到初始上下文建立请求消息或本地初始 上下文建立请求消息,根据所述 初始上下文建立请求消息或本地初始上下文建 立请求消息,对应向本地接入网 关返回初始上下文建立响应消息或本地初始上 下文建立响应消息。

S1802 , 无线接入设备在接收所述本地接入网关根据所 述会话恢复请求消 息返回的初始上下文建立请求消息或本地初始 上下文建立请求消息后,根据所 述初始上下文建立请求消息重建用户设备与所 述无线接入设备之间空口上的 承载以及无线接入设备与本地接入网关之间接 口上用户设备的承载, 或者,根 据所述本地初始上下文建立请求消息重建用户 设备与所述无线接入设备之间 空口上的承载以及无线接入设备与本地接入网 关之间接口上用户设备的隧道, 所述本地初始上下文建立请求消息携带所述用 户设备的互联网协议 IP地址。

用户设备与无线接入设备之间空口上的承载可 以是无线数据承载,每个用 户设备与本地接入网关之间可以建立多个承载 ,而每个用户设备与本地接入网 关之间的承载由用户设备与无线接入设备之间 空口上的承载(例如, DRB )和 无线接入设备与本地接入网关之间接口上的承 载(例如, L1承载)组成, 用户 设备与无线接入设备之间空口上的承载(例如 , DRB )——对应于无线接入设 备与本地接入网关之间接口上的承载 (例如, L1承载)。 当无线接入设备根据 本地初始上下文建立请求消息重建用户设备与 无线接入设备之间空口上的承 载以及无线接入设备与本地接入网关之间接口 上用户设备的隧道时 ,所述本地 接入网关与无线接入设备之间接口上用户设备 的隧道和空口上所述用户设备 的多个 7 载相应。

在本实施例中, 无线接入设备维护服务质量等级索引 (QoS Class Index,

QCI )与区分业务编码点 ( Differentiated Service Coding Point, DSCP ) 的映射 关系, 便于每个用户设备支持多个 DRB承载的情形。 在本实施例中, QCI与 DSCP的映射关系可以通过静态配置到无线接入 备, 例如, 如通过本地命令 行或者 OAM系统将 QCI与 DSCP的映射关系配置到无线接入设备, 也可以在无 线接入设备与本地接入网关之间建立连接的过 程中由本地接入网关下载至无 线接入设备。 进一步地, 无线接入设备还可以维护用户设备的 IP地址与用户设 备的映射关系。具体地, 可以由无线接入设备根据本地初始上下文建立 请求消 息中用户设备的 IP地址建立, 并随着用户设备的上下文(Context )在释放掉本 地接入网关与无线接入设备之间对应于用户设 备的隧道的过程中被删除。

无线接入设备维护的 QCI与 DSCP的映射关系以及用户设备的 IP地址与用 户设备的映射关系可用于下行数据的发送。具 体地,基于下行数据包头中的目 的 IP地址, 根据维护的用户设备的 IP地址与用户设备的映射关系, 可以将下行 数据映射至相应的用户设备, 然后, 根据下行数据包中的 DSCP信息, 通过查 找维护的 QCI与 DSCP的映射关系, 获知其对应的 DCI, 进一步将该下行数据映 射到具有相应 QCI的 DRB承载进行发送。

请参阅附图 19,是本发明实施例提供的无线接入设备结构示 意图。 为了便 于说明,仅仅示出了与本发明实施例相关的部 分。 附图 19示例的无线接入设备 包括会话请求消息转发模块 1901和承载重建模块 1902, 其中:

会话请求消息转发模块 1901 ,用于在接收到用户设备发送的会话恢复请求 消息后将所述会话恢复请求消息转发至所述本 地接入网关;

承载重建模块 1902,用于在接收所述本地接入网关根据所述会 恢复请求 消息返回的初始上下文建立请求消息或本地初 始上下文建立请求消息后,根据 所述初始上下文建立请求消息重建用户设备与 所述无线接入设备之间空口上 的承载以及无线接入设备与本地接入网关之间 接口上用户设备的承载, 或者, 根据所述本地初始上下文建立请求消息重建用 户设备与所述无线接入设备之 间空口上的承载以及无线接入设备与本地接入 网关之间接口上用户设备的隧 道, 所述本地初始上下文建立请求消息携带所述用 户设备的互联网协议 IP地 址。

附图 19示例的无线接入设备进一步包括第一映射维 模块 2001和第二映 射维护模块 2002,如附图 20所示本发明另一实施例提供的无线接入设备 其中: 第一映射维护模块 2001 , 用于维护服务质量等级索引 QCI与区分业务编码 点 DSCP的映射关系;

第二映射维护模块 2002,用于维护所述用户设备的 IP地址与所述用户设备 的映射关系。

附图 19示例的无线接入设备也可以进一步包括第一 收模块 2101和第一 发送模块 2102, 如附图 21所示本发明另一实施例提供的无线接入设备 其中: 第一接收模块 2101 ,用于接收本地接入网关发送的初始上下文建 请求消 息;

第一发送模块 2102,用于根据所述第一接收模块 2101接收的初始上下文建 立请求消息向所述本地接入网关返回初始上下 文建立响应消息。

附图 19示例的无线接入设备也可以进一步包括第二 收模块 2201和第二 发送模块 2202, 如附图 22所示本发明另一实施例提供的无线接入设备 其中: 第二接收模块 2201 ,用于接收本地接入网关发送的本地初始上下 建立请 求消息;

第二发送模块 2202,用于根据所述第二接收模块 2201接收的本地初始上下 文建立请求消息向所述本地接入网关返回本地 初始上下文建立响应消息。

需要说明的是, 上述装置各模块 /单元之间的信息交互、 执行过程等内容, 由于与本发明方法实施例基于同一构思,其带 来的技术效果与本发明方法实施 例相同, 具体内容可参见本发明方法实施例中的叙述, 此处不再赘述。

本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各 种方法中的全部或部分步 骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成, 比如以下各种方法的一种或多种 或全部:

方法一:

本地接入网关接收用户设备通过无线接入设备 转发的会话恢复请求消息; 所述本地接入网关根据所述会话恢复请求消息 ,与所述无线接入设备为所 述用户设备建立承载或隧道,通过与归属核心 网络中认证设备交互对所述用户 设备进行认证鉴权。

方法二:

无线接入设备在接收到用户设备发送的会话恢 复请求消息后将所述会话 恢复请求消息转发至所述本地接入网关;

所述无线接入设备在接收所述本地接入网关根 据所述会话恢复请求消息 返回的初始上下文建立请求消息或本地初始上 下文建立请求消息后,根据所述 初始上下文建立请求消息重建用户设备与所述 无线接入设备之间空口上的承 载以及无线接入设备与本地接入网关之间接口 上用户设备的承载, 或者,根据 所述本地初始上下文建立请求消息重建用户设 备与所述无线接入设备之间空 口上的承载以及无线接入设备与本地接入网关 之间接口上用户设备的隧道,所 述本地初始上下文建立请求消息携带所述用户 设备的互联网协议 IP地址。

本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各 种方法中的全部或部分步 骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成, 该程序可以存储于一计算机可读 存储介质中, 存储介质可以包括: 只读存储器(ROM, Read Only Memory ) 、 随机存取存储器 (RAM, Random Access Memory ) 、 磁盘或光盘等。

以上对本发明实施例提供的本地无线接入系统 、 方法和本地接入网关进行 以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的 方法及其核心思想; 同时,对于 本领域的一般技术人员,依据本发明的思想, 在具体实施方式及应用范围上均 会有改变之处, 综上所述, 本说明书内容不应理解为对本发明的限制。