一种对用户设备准入小区进行限制的方法

摘要

本发明提供了一种对用户设备准入小区进行限制的方法，包含如下步骤：基站建立连接后，为其分配位置区编码LAC；用户设备UE通过基站发起路由区更新RAU/位置区更新LAU请求，无线控制器判断所述UE是否具有所述基站的接入权限，如果没有，无线控制器向所述UE发送RAU/LAU拒绝消息。本发明通过RAU/LAU Reject和relocation过程相结合，达到了家用基站非授权用户可以被拒绝到其他有效小区，授权用户不受影响的目的。

说明书

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一种对用户设备准入小区进行限制的方法 技术领域

本发明涉及移动通信系统， 特别涉及宽带码分多址 WCDMA/时分同步 码分多址 TD-CDMA/全球移动通信系统 GSM/第三代 3G系统中对 UE准入 的小区进行限制的方法。 背景技术

在 UE接入网络的时候， 通过 Security Function (安全功能）对 UE进行 鉴权. 该鉴权主要针对 UE本身的合法性， 主要通过核心网和 HLR ⁽归属位>

目前有运营商提出家用基站 Nodeb ( HNodeb ) 或者微微 Nodeb ( femetoNodeb )或者 HBts的概念，统称家用基站，即为家庭提供小型 Nodeb, 该 Nodeb 的覆盖范围比较小， 承载用户也小， 但是产权属于用户， 运营商 可提供资费， 带宽等优惠。 对于这类 Nodeb, 为保护所有者的权力， 应该限 定只允许个别用户可接入此 Nodeb, 其它无权限用户应该被拒绝。

在目前的 3G架构中， 鉴权主要在 CN (核心网）进行， 目前的 3G框架 下， CN无法获知 UE所在的小区信息，一般只能采用 RAU/LAU( Routing Area Update/Location Area Update, 路由区更新 /位置区更新 )拒绝的方式进行接 入限制， 但是 LAC(Location Area Code, 位置区编码) /RAC(Routing Area Code,路由区编码)个数全网有限， 而家用基站（HNodeb/femetoNodeb/HBts ) 个数众多， 无法为每个家用基站指定 LAC, 无法直接应用该方法。

另一种方法是， 在 RAN (无线 入网络）侧采用 R C ( Radio Resource Control, 无线资源控制）拒绝方式进行接入限制， 但这种情况下 UE可能会 在短时间再次上来， 造成乒乓效应。 发明内容 本发明要解决的技术问题是提供一种对 UE准入小区进行限制的方法， 解决现有小区接入限制方法无法应用于家庭基站接入限制或可能造成乒乓 效应的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种对用户设备准入小区进行限 制的方法， 包含如下步骤： 基站建立连接后， 为其分配位置区编码 LAC; 用户设备 UE通过所述基站发起路由区更新 RAU/位置区更新 LAU请求，无 线控制器判断所述 UE是否具有所述基站的接入权限， 如果没有， 所述无线 控制器向所述 UE发送 RAU/LAU拒绝消息。

进一步地， 上述方法还可具有以下特点， 如果所述 UE没有所述基站的 接入权限， 所述无线控制器还判断所述 UE是否具有与该基站同 LAC的其 他基站的接入权限，如果没有，所述无线控制器才向所述 UE发送 RAU/LAU 拒绝消息。

进一步地， 上述方法还可具有以下特点， 为所述基站分配 LAC时， 选 择与该基站同一宏小区的基站未使用的 LAC。

进一步地， 上述方法还可具有以下特点， 为所述基站分配 LAC时， 如 果与该基站同一宏小区的基站已占用所有可用 LAC, 选择一个最少被使用 的 LAC分配给所述基站。

进一步地，上述方法还可具有以下特点，如果与该基站同一宏小区的基 站已占用所有可用 LAC, 检查与该基站邻接的基站是否有未占用的 LAC, 如果有， 将该 LAC分配给所述基站， 否则， 选择一个最少被使用的 LAC分 配给所述基站。

进一步地， 上述方法还可具有以下特点， 如果 UE无所述基站的接入权 限， 但具有与该基站同 LAC 的其他基站的接入权限， 允许所述 UE执行 RAU/LAU过程。

进一步地， 上述方法还可具有以下特点， 如果所述 UE无所述基站的接 入权限， 但具有与该基站同 LAC的其他基站的接入权限， 执行 RAU/LAU 过程后， 在所述 UE发起业务时， 执行重定向 Relocation过程。

进一步地， 上述方法还可具有以下特点， 所述 UE发起业务后， 进行 RAB指派过程， RAB指派失败时触发执行重定向 Relocation过程， 或 RAB 分配成功后， 执行重定向 Relocation过程。

进一步地，上述方法还可具有以下特点， 所述无线控制器收到用户设备 UE发起路由区更新 RAU/位置区更新 LAU请求后， 转发或不转发给核心网 CN, 如果转发， 当无线控制器判断该 UE没有接入权限时，对于 CN下发的 非接入层 NAS消息直接丢弃。

进一步地，上述方法还可具有以下特点， 所述无线控制器为无线网络控 制器 RNC或基站控制器 BSC, 所述基站为家用基站 HNodeb或微微基站 femetoNodeb或家用基站 HBts。

本发明通过 RAU/LAU Reject和 relocation过程结合， 达到了家用基站 非授权用户可以被拒绝到其他有效小区， 授权用户不受影响的目的。 附图概述

图 1所示为 RNC (无线网络控制器 /基站控制器 )为 HNodeb分配 LAC 的流程图；

图 ²所示为本发明非授权>

图 3所示为本发明非授权 UE接入重定向流程图；

图 4所示为 RAB指派流程图。

本发明的较佳实施方式

一般的说 HNodeb的个数众多， LAC个数有限，不可能为每个家用基站 (如 HNodeb )单独分配一个 LAC, 因此必须考虑 LAC的重复利用问题。

本方案考虑采用 LAU/RAU Reject ( LAU/RAU拒绝）和 relocation (重 定向）结合的方式。 具体包含如下步驟：

1 )在 HNodeb启动的时候， 为其随机分配 LAC, 不同 HNodeb的 LAC 可以相同， 即 LAC可以重复分配； 其中， 为了降低相邻的 HNodeb重复 LAC的概率， 尽量为同一个宏小 区的 HNodeb分配不同的 LAC, 即为 HNodeb分配 LAC时， 首先选择宏小 区下未被其他 HNodeb占用的 LAC, 如果该宏小区下所有的 LAC都已经被 其他 HNodeb占用，则为其选择一个最少被占用即出现次数最少的 LAC;如 果有若干个出现次数一样的 LAC, 则从中随机选取一个。

上述分配方式， 可以降低 UE碰到和本用户使用的 HNodeb同 LAC的 HNodeb的概率。

2 )在 UE向 HNodeb发起 RRC ( Radio Resource Control,无线资源控制） 连接的时候， 允许其 RRC连接建立；

3 ) RNC需要在 UE进行 LAU/RAU时， 判断 UE的接入权限， 判断原 则为 UE只要具有接入该 HNodeb的接入权限， 或者是和该 HNodeb同 LAC 的任何 HNodeb的接入权限， 则允许该 UE进行正常的 LAU/RAU过程， 否 则 RNC将模拟核心网 （ CN )向 UE发送 LAU/RAU拒绝；

在遇到和 HNodeb同 LAC的 HNodeb时， UE不会被 LAU/RAU拒绝， 从而避免出现回到家， 由于 LAI ( Location Area Identificaton, 位置区标识） 在 UE的禁止列表（ Forbidden list )中，导致该 UE无法进入有权限的 HNodeb 的情况。

4 )当附着在 HNodeb上，无该 HNodeb的接入权限，但具有和该 HNodeb 同 LAC 的其他 HNodeb 的接入权限的 UE发起其他业务的时候， 利用 relocation过程， 将 UE切换到宏小区。

对于附着在无权限 HNodeb的 UE,会在发起业务的时候，被 RNC切换 到宏小区， 因此不会影响该 HNodeb自己的用户的使用。

下面通过具体实施例进一步进行说明。

在 HNodeb传输层建立连接之后， RNC即为该 HNodeb分配 LAC, 如 图 1所示， 分配策略为：

1. 查找已经建立连接的且和该 HNodeb同宏小区的 HNodeb;

2. 选择一个当前已经连接的与该 HNodeb同宏小区的 HNodeb没有使 用的 LAC, 分配给该 HNodeb;

3. 如果当前已经连接的同宏小区 HNodeb 已经占用了所有可用的 LAC , 则检查当前已经连接且同宏小区的和该 HNodeb 邻接的 HNodeb是否有未使用的 LAC， 如果有， 则从中随机选取一个， 分 配给该 HNodeb

4. 如果当前已经连接的同宏小区 HNodeb 已经占用了所有可用的 LAC, 且该 HNodeb邻接的 HNodeb也占用了所有可用的 LAC, 则 选择一个最少被使用的 LAC分配给 HNodeb。

其中，最少被使用的 LAC指最少被同宏小区所有 HNodeb使用的 LAC, 或最少被与该 HNodeb邻接的 HNodeb使用的 LA (：，或最少被同宏小区 所有 HNodeb使用且最少被与该 HNodeb邻接的 HNodeb使用的 LAC；。

5. 如果最少被使用的 LAC有不止一个， 则随机选择一个。

在本发明另一实施例中， 一个宏小区通常包含的 HNodeb数量极大， 因 此， 在具体实施时， 上述步骤 2可以省略， 即可以不检查同宏小区下的所有 HNodeb是否占用了所有可用的 LAC, 只检查 HNodeb邻接的 HNodeb是否 有未使用的 LAC, 如果有， 则选择一个邻接的 HNodeb未使用的 LAC, 分 配给 HNodeb, 从而保证邻接的 HNodeb其 LAC不同即可， 在步驟 4中， 如 果该 HNodeb邻接的 HNodeb也占用了所有可用的 LAC，则选择一个最少被 使用的 LAC分配给 HNodeb。

图 2所示为在为 HNodeb分配 LAC后，非授权的 UE发起 LAU/RAU的 流程图，其中该 UE也不具有和接入 HNodeb同 LAC的其他 HNodeb的接入 权限。

210， UE发起 ROUTING/LOCATION AREA UPDATE REQUST (路由 区 /位置区更新请求）消息；

220, RNC解析 NAS (非接入层）层信令， 得到该 NAS层信息； K C 判断 UE是否具有本 HNodeb的接入权限， 如果没有， 进一步判断该 UE是 否具有其他与本 HNodeb同 LAC的其他 HNodeb的接入权限，如果 UE均没 有权限， 则进入步骤 230;

(路由区 /位置区更新拒绝）消息。

进一步地， 在实现上， RAU/LAU拒绝可以由 CN控制， 也可以由 RNC 控制。 如果由 CN控制， 需要修改 Iu口。

如果由 RNC控制， 则 RNC有以下两种实现选择：

第一种： RNC将 UE发送的 ROUTING/LOCATION AREA UPDATE REQUST緩沖起来， 如杲判断该 UE没有接入权限， 则直接模拟 CN向 UE 发送 ROUTING/LOCATION AREA UPDATE REJECT。在 CN看来， 它从未 收到过 UE的 ROUTING/LOCATION AREA UPDATE REQUST请求。 只有 在 UE有权限的情况下 , R C才会将 ROUTING/LOCATION AREA UPDATE REQUST发送给 C o

第二种： RNC将 UE发送的 ROUTING/LOCATION AREA UPDATE REQUST直接转发给 CN, 如果判断该 UE没有接入权限， 则直接模拟 CN 向 UE发送 ROUTING/LOCATION AREA UPDATE REJECTo对于 CN下发 的其他 NAS层消息则直接丢弃。此时在 CN看来相当于一个由于 UE没有响 应导致的失败的 RAU/LAU过程。

步骤 230中， RAU拒绝的原因可如下表 1所示：

表 1 RAU拒绝原因

其中拒绝原因 15 比较适合 H小区 （HNodeb下的小区）和宏小区同 PLMN ( Pulic Land Mobile Network, 公共陆地移动网）的场景， 但是对于不 同 PLMN则不适合。 拒绝原因 13则在同 PLMN下会到搜索其他 PLMN的 频点， 对于不同 PLMN的场景比较适合， 对于同 PLMN的场景则有些浪费 UE的电力。

LAU拒绝的原因可如表 2所示：

系统可才艮据不同的组网情况， 选择不同的拒绝原因。

图 3所示为非授权的 UE发起 LAU/RAU的流程图， 其中该 UE具有和 接入 HNodeb同 LAC的其他 HNodeb的接入权限。该非授权 UE在发起业务 时， 被 relocation到宏小区。

310, UE进入 HNodeb, 执行 LAU/RAU过程。

尽管 UE不具有接入 HNodeb的权限，但是其具有与该 HNodeb同 LAC 的其他 HNodeb的接入权限， 因此 RNC允许其 LAU/RAU过程。

320, 进行 RRC连接过程；

330, 在 UE发起业务的时候， R C执行正常的接入过程（包括接入层 以及非接入层过程）；

340, 进行 RAB指派， 在进行 RAB指派过程中， 此时由于该 UE不具 有本 HNodeb的接入权限，因此 RNC判断应该对此 UE执行 Relocation过程 参见图 4, 具体包含：

s410, CN向 R C发起 RAB Assignment Request ( RAB指派请求）； s420, RNC向 CN返回 RAB Assignment Response ( RAB指派响应） 。 此时 RNC 向 CN发起的 RAB Assignment Response 中应该指示 unsuccessful RAB configuration modification (失败的 RAB配置更新）， 并且 指示 Cause Value (失败值）为" Relocation triggered" (重定向触发）。 当然系统也可以让 RAB分配成功之后 , 再发起 Relocation过程。

350, 执行正常的 relocation过程。

上述实施例以 3G系统中 HNodeb的接入限制为例对本发明的实施进行 说明， 上书方法也适用于 WCDMA/TD-CDMA/GSM等系统中， RNC为相应 系统中的无线控制器， 如基站控制器 BSC等， HNodeb也可为其它类型的家 用基站如 HBts或 femetoNodeb等。

本发明通过 RAU/LAU Reject和 relocation过程结合， 达到了 HNodeb 非授权用户可以被拒绝到其他有效小区， 授权用户不受影响的目的。

工业实用性

本发明所述 UE准入小区限制方法， 具有如下优点： 1 )对 UE, CN, HNodeb没有任何影响， 均可采用标准接口； 2 )可以降低 UE碰到和本用户 使用的 HNodeb同 LAC的 HNodeb的概率； 3 )在遇到和 HNodeb同 LAC的 HNodeb时， UE不会被 LAU/RAU拒绝， 从而避免出现回到家， 由于 LAI ( Location Area Identificaton,位置区标识）在 UE的禁止列表（ Forbidden list ) 中， 导致该 UE无法进入有权限的 HNodeb的情况； 4)即使已经附着在无权 限 HNodeb的 UE, 也会在发起业务的时候， 被 RNC切换到宏小区， 因此不 会影响该 HNodeb自己的用户的使用。