发明内容
本发明提供一种长期演进局域网LTE-LAN系统和接入设备及终端,以能够对室内及热点区域的终端提供高效的数据通信服务。
本发明提供一种长期演进局域网LTE-LAN系统,包括:
接入设备LTE-LAN-AP,用于实现本地无线网络LTE-LAN的组网与LTE-LAN内终端的通信,并通过建立与外部网络的数据连接,为终端提供访问外部网络的途径;
终端,用于通过选择并接入一个LTE-LAN-AP,成为LTE-LAN的网络成员,通过所接入的LTE-LAN-AP,与LTE-LAN中其它网络成员进行通信,并访问LTE-LAN-AP所连接的外部网络。
本发明还提供一种长期演进局域网接入设备,包括:
通信模块,基于位于长期演进局域网接入设备与终端之间的空中接口LTE-Uu,与终端建立无线连接并通信;
接口实现模块,用于建立与外部网络的数据连接,为终端提供访问外部网络的途径;
路由转发模块,用于建立并维护本地无线网络LTE-LAN路由表,根据所述路由表与通信模块、网络管理模块和接口实现模块配合,进行上下行数据的转发及终端间的数据交互;
网络管理模块,用于通过对所述通信模块、路由转发模块及接口实现模块的管理与控制,实现LTE-LAN的组网与LTE-LAN内终端的通信,实现终端对外部网络的访问,及组建、管理与维护LTE-LAN。
本发明还提供一种长期演进局域网终端LTE-LAN-UE,所述终端包括:
无线通信模块,基于位于长期演进局域网接入设备LTE-LAN-AP与LTE-LAN-UE之间的空中接口LTE-Uu,与LTE-LAN-AP建立无线连接并通信;
应用模块,用于负责承载不同的网络应用业务,通过无线通信模块传输业务的数据分组;
所述管理控制模块,用于与无线通信模块及应用模块进行交互与控制,接入LTE-LAN-AP成为LTE-LAN的网络成员,通过所接入的LTE-LAN-AP,与LTE-LAN中其它网络成员进行通信,并访问LTE-LAN-AP所连接的外部网络,及并负责终端处本地无线网络的配置、管理与维护。
本发明还提供一种操作与维护OAM实体,包括:
人机交互模块,为管理员提供管理与控制LTE-LAN的接口;
控制模块,将管理员通过人机交互模块设置的指令通过接口传输至LTE-LAN-AP,实现对LTE-LAN的网络参数配置、终端的管理及LTE-LAN安全机制的设置,并将LTE-LAN的状态信息通过人机交互模块进行显示。
本发明还提供一种基于上述系统的网络注册方法,包括:
LTE-LAN的LTE-LAN-AP接收终端发送的网络注册请求消息;
所述LTE-LAN-AP向终端发送网络密码请求消息,请求终端输入有效的网络密码;
所述LTE-LAN-AP根据终端返回的网络密码响应消息,对终端的合法性进行判断,如果合法则继续后续终端注册流程,否则返回网络注册拒绝消息拒绝终端在该LTE-LAN的注册;
所述LTE-LAN-AP确定终端注册成功时,向终端返回网络注册响应消息,确定注册失败时,向终端返回网络注册失败消息。
本发明还提供一种基于上述系统的网络访问方法,包括:
LTE-LAN-AP接收终端请求访问外部网络时发送的无线链路建立请求消息,为终端建立与外部网络间的无线链路;
所述LTE-LAN-AP为数据传输建立无线承载并分配无线资源,向终端返回无线链路建立响应消息,其中携带所建立的无线承载的相关参数信息;
所述LTE-LAN-AP接收终端根据无线链路建立响应消息中的相关参数信息完成无线承载配置后,所返回的无线链路建立完成消息;
利用建立的无线承载,所述LTE-LAN-AP将终端发送的上行数据转发至外部网络,及向终端转发外部网络发送的下行数据。
本发明还提供一种基于上述系统的网络配置方法,包括:
OAM实体向LTE-LAN-AP发送访问请求消息;
所述LTE-LAN-AP接收到访问请求消息后,向OAM实体返回访问响应消息,所述访问响应消息中携带LTE-LAN可配置的参数列表;
所述OAM实体将管理员根据所述参数列表所配置的参数携带在参数设置请求消息中发送给LTE-LAN-AP;
所述LTE-LAN-AP根据接收的参数设置请求消息完成参数配置后,向OAM实体返回参数设置响应消息。
利用本发明提供的长期演进局域网LTE-LAN系统和接入设备及终端,具有以下有益效果:本发明提供的系统基于LTE无线接入技术实现本地网络构建,为用户提供组建本地无线网络的新的途径,能够对室内及热点区域的终端提供高效的数据通信服务,该架构中,无线接入点LTE-LAN-AP利用现有LTE底层传输及接入技术为终端提供无线数据链路,从而为终端提供具有QoS保障的通信服务;此外,此架构中的本地网络的LTE-LAN-AP通过相应接口可以直接访问外部网络,这样一种扁平化的网络结构有助于终端数据的快速处理和转发,降低了网络通信的成本,提高了效率。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明提供的长期演进局域网LTE-LAN系统和接入设备及终端进行更详细地说明。
近年来,为了满足用户不断上升的数据业务需求,3GPP组织在GPRS系统的基础上提出EPS系统演进方案为用户提供无处不在的数据通信服务,其中包括上述描述的家庭基站网络架构。然而,对于家庭、企业或热点地区处于低移动或游牧移动状态的宽带数据通信应用场景,终端的任何通信过程都需要3GPP核心网参与其控制和管理并由核心网完成数据分组的路由和转发,这极大的增加了3GPP网络的业务负荷,降低了系统的工作效率。
通过组建无线局域网络WLAN,WLAN通信技术能够有效解决室内及热点地区的覆盖及数据传输问题。然而,受其无线接入技术的制约,它不能像LTE接入技术那样为终端提供具有QoS保障的数据传输服务。
针对现有技术的不足,为了能够实现对家庭企业环境、热点区域的有效覆盖,并为具有游牧移动特性的终端提供大数据量通信的途径,本发明提出一种基于LTE无线接入技术构建本地无线网络的系统,如图4所示,本发明提供的长期演进局域网LTE-LAN系统,其特征在于,包括:
接入设备LTE-LAN-AP,用于实现本地无线网络长期演进局域网LTE-LAN的组网与LTE-LAN内终端的通信,并通过建立与外部网络的数据连接,为终端提供访问外部网络的途径;
终端,用于通过选择并接入一个LTE-LAN-AP,成为LTE-LAN的网络成员,通过所接入的LTE-LAN-AP,与LTE-LAN中其它网络成员进行通信,并访问LTE-LAN-AP所连接的外部网络。
本发明提供的LTE-LAN系统架构,终端直接通过LTE-LAN-AP访问外部网络,且能够通过LTE-LAN-AP进行LTE-LAN内终端间通信,终端与LTE-LAN-AP间的通信基于LTE移动通信系统底层通信技术实现,LTE-LAN-AP基于LTE移动通信系统底层通信技术组建局域网,因此UE基于LTE-LAN与外部网络通信,这样在家庭、企业或热点地区部署LTE-LAN-AP组建无线局域网的方法有效地为终端建立了本地接入系统,从而允许终端以较为直接的方式在同一网络内部实现信息交互并实现对外部网络的访问;另外,由于基于LTE移动通信系统底层通信技术实现本地网络LTE-LAN的系统架构,可以通过利用现有LTE系统层1、层2和层3技术在终端和无线网络接入点之间建立具有安全性和QoS保证的无线链路,因此能够对室内及热点区域的终端提供高效的数据通信服务。
优选地,如图4所示,本发明实施例中LTE-LAN系统还包括:操作与维护OAM实体,与LTE-LAN-AP连接,用于通过与LTE-LAN-AP的交互,实现对LTE-LAN的网络参数配置、终端的管理及LTE-LAN安全机制的设置。管理员通过OAM实体实现对LTE-LAN进行配置和管理及维护。
本发明实施例提供的LTE-LAN系统中的无线接入点LTE-LAN-AP利用现有LTE底层传输及接入技术为终端提供无线数据链路,从而为终端提供具有QoS保障的通信服务。本地无线网络的LTE-LAN-AP通过相应接口可以直接访问外部网络,这样一种扁平化的网络结构有助于终端数据的快速处理和转发,降低了网络通信的成本,提高了效率。LTE-LAN-AP和终端均基于LTE移动通信系统底层通信技术实现其各自的功能,即通过增加新的管理及传输调度功能实现本地无线网络的组网与本地网络内终端的互联互通,通过改造现有LTE系统的网络架构及高层协议在不经过运营商核心网处理的情况下实现终端对外部网络的IP接入。
依照本发明优选实施例中,LTE-LAN-AP和终端均基于LTE移动通信系统底层通信技术所实现的功能不限于此,还可以进行相应的功能拓展,下面对本发明优选实施例中LTE-LAN-AP和终端基于LTE底层通信技术所实现的功能进行描述:
1)LTE-LAN-AP功能
从整体上来看,LTE-LAN-AP是LTE-LAN网络的中心控制单元,负责LTE-LAN的组网和管理,为终端LTE-LAN-UE提供本地无线网络接入服务。
在终端一侧,LTE-LAN-AP基于位于LTE-LAN-AP与LTE-LAN-UE之间的空中接口LTE-Uu与终端建立无线连接,空中接口LTE-Uu作用是实现LTE-LAN-AP与LTE-LAN-UE之间的无线通信,空中接口LTE-Uu为LTE系统定义的实现无线接入点与UE通信的空中接口,因此本申请LTE-LAN-AP与LTE-LAN-UE的通信沿用了LTE系统的空口技术,因此终端与LTE-LAN-AP通信的工作频段、无线接入技术均能克服现有WLAN所存在的缺陷,为高层数据传输提供可靠的传输通道。LTE-LAN-AP利用与终端间的传输通道,可以实现下面功能:LTE-LAN-AP与终端进行高层管理实体间的控制信息交互,实现对LTE-LAN内终端的管理;除了控制信息之外,利用此传输通道,LTE-LAN-AP实现对面向终端的业务数据的发送与接收。
在外部网络一侧,LTE-LAN-AP通过连接LTE-LAN-AP与外部网络的接口II,建立至外部网络的数据连接,为终端访问外部网络提供途径。
此外,LTE-LAN-AP还可以通过连接LTE-LAN-AP与OAM实体的接口I,与OAM实体相连接,实现与OAM实体间的信息交互。
2)终端LTE-LAN-UE功能
LTE-LAN-UE为具有LTE-LAN接入能力的终端,即可以基于LTE-Uu接口与LTE-LAN-AP建立无线连接。LTE-LAN-UE具有如下功能:开机后,通过选择并接入一个LTE-LAN-AP,LTE-LAN-UE可以成为一个LTE-LAN网络的成员;通过所接入的LTE-LAN-AP,LTE-LAN-UE可以与LTE-LAN网络中其他网络成员进行通信,并通过LTE-LAN-AP的接口II访问LTE-LAN-AP所连接的外部网络。
上述功能的LTE-LAN-UE终端通过支持LTE底层传输技术并在协议栈高层增加适当功能实现,它可以是对高层协议改进的现有LTE系统终端,也可以是底层基于LTE系统技术全新设计的LTE-LAN专用终端。
3)OAM实体功能
OAM实体是操作管理维护模块,网络用户可以通过它实现对LTE-LAN的网络参数配置、LTE-LAN终端的管理、LTE-LAN安全机制的设置等。OAM实体可以与LTE-LAN-AP合设于同一物理实体,或与LTE-LAN-AP分设于不同物理实体,在分设的情形下,OAM通过连接OAM与LTE-LAN-AP的接口I与LTE-LAN-AP相连接。
图4中的外部网络主要是指本地无线网络LTE-LAN范围之外的其他网络,如Internet网络、家庭网络、企业网络等。LTE-LAN-AP通过回程链路(如xDSL,xPON,CABLE等)或以太网的方式与外部网络相连接。
下面给出本发明提供的LTE-LAN系统中各个设备的优选实施方式。
实施例1
支持上述LTE-LAN-AP功能的LTE-LAN-AP优选结构。
如图5所示,本实施例中LTE-LAN-AP包括通信模块501、接口实现模块502、路由转发模块503、网络管理模块500,其中:
通信模块501,基于LTE-Uu接口与终端建立无线连接并通信;
LTE-LAN-UE基于LTE-LAN-AP进行通信,既可以访问外部网络,也可以与LTE-LAN内终端进行通信,LTE-LAN-AP与LTE-LAN-UE交互控制信息实现对LTE-LAN-UE的管理。
接口实现模块502,用于建立与外部网络的数据连接,为终端提供访问外部网络的途径;
本实施例中接口实现模块502通过本实施例新定义的连接LTE-LAN-AP与外部网络的接口II访问外部网络,将上行数据转发给外部网络,并将外部网络发送的下行数据转发给LTE-LAN-UE。
路由转发模块503,用于建立并维护LTE-LAN路由表,根据所述路由表与通信模块、网络管理模块和接口实现模块配合,进行上下行数据的转发及终端间的数据交互;
网络管理模块500,用于通过对所述通信模块、路由转发模块及接口实现模块的管理与控制,实现LTE-LAN的组网与LTE-LAN终端的通信,实现终端对外部网络的访问,及组建、管理与维护LTE-LAN。
优选地,本实施例中LTE-LAN-AP还包括:数据存储模块504,用于存储LTE-LAN系统参数;网络管理模块500,还用于当LTE-LAN-AP处于工作状态时,根据操作需求从所述数据存储模块中提取保存的系统参数,将其配置到LTE-LAN-AP的各个模块中。当前,数据存储模块504还可以根据需要实现存储其它数据的功能。
下面进一步详细地描述LTE-LAN-AP中各个模块的功能及各个模块间相互配合所实现的功能。
1)通信模块501
通信模块501主要负责实现LTE-Uu空中接口,通过该接口在LTE-LAN-UE与LTE-LAN-AP间建立并维护无线链路。
通信模块501通过内部接口与LTE-LAN-AP中的网络管理模块500、路由转发模块503进行交互,为这些上层模块提供空口的数据传输服务。
在下行方向,通信模块501负责将上层模块传递过来的用户面数据(即业务数据)或控制面信令(即控制信息)发送给LTE-LAN-UE;在上行方向,它负责接收LTE-LAN-UE发送的业务数据或控制信息,并将其转发至相应的上层模块。
除此之外,为了保证LTE-LAN能够给终端提供具有QoS保证的服务,通信模块501将根据网络管理模块500的控制,建立与终端的业务类型相应的无线承载,以满足所述业务类型的QoS需求,满足终端业务传输需求的无线承载。
从通信协议栈的角度来看,本实施例中通信模块501包括3GPP LTE相关协议所定义的射频层、物理层、无线接入控制MAC(Media Access Control,无线接入控制)层、无线链路控制RLC(Radio Link Control,无线链路控制)层、分组数据集中协议PDCP(Packet Data Convergence Protocol,分组数据集中协议)层、无线资源控制RRC(Radio Resource Control,无线资源控制)层。
上述各层的详细功能设计参见3GPP LTE相关协议的规定,如射频层主要负责上下行无线射频信号的发送与接收。为了实现小区域覆盖,本实施例中RF射频使用较小的发射功率(如23dBm以下)以降低对覆盖范围之外区域的干扰。物理层主要进行数据的编解码、调制解调、数据同步等功能,以适应单天线或多天线的传输体制。为了降低LTE-LAN-AP的成本,物理层可以减少当前LTE系统中所采用的传输模式,配置小于设定数目即更少的控制信道和参考符号。MAC层主要完成数据包的调度、信道映射和复用、传输格式选择以及HARQ功能。RLC层主要负责上层数据分组的分段、级联以及ARQ功能,为MAC层提供适合在信道传输的数据块并进行差错重传。PDCP层主要完成数据的完整性保护与加密。RRC层主要负责接入层无线资源的控制和管理,功能包括系统广播信息、RRC连接管理、测量配置与上报及无线承载控制等。
2)网络管理模块500
网络管理模块500是LTE-LAN-AP的核心单元,负责LTE-LAN-AP及所建立的本地无线网络的配置、管理及维护,综合实现对通信模块501、路由转发模块503、接口实现模块502、数据存储模块504的管理与控制。
具体地,当LTE-LAN-AP处于工作状态时,网络管理模块500根据操作需求从数据存储模块504中提取保存的系统参数,将其配置到LTE-LAN-AP的各个模块中去。
具体地,对于通信模块501,网络管理模块500将为其配置LTE-LAN-AP在组建本地无线网络时的工作频点、射频发射功率、数据分组调度规则、数据传输格式及系统广播周期等工作参数。另外,当终端请求数据传输时,网络管理模块500,用于根据请求传输的数据的业务类型,控制通信模块501为终端建立与业务类型相应的无线承载,以满足所述业务类型的QoS需求。更详细地,网络管理模块500通过通信模块501的RRC层控制无线承载的建立,通过RRC层和PDCP层控制无线链路的安全性等。
具体地,对于路由转发模块503,网络管理模块500根据本地无线网络中终端的注册情况,建立数据分组转发路由表,并将路由表配置到路由转发模块503。
具体地,对于接口实现模块502,网络管理模块500为接口实现模块502配置实现与外部网络连接所需的工作参数。
优选地,网络管理模块500,还用于在组建LTE-LAN时,通过通信模块501与终端交互控制信息,完成终端的入网管理操作,并将注册终端的信息存储于数据存储模块504并进行维护。上述入网管理操作包括身份识别、鉴权、注册、加密、接入控制、IP地址分配、状态维护等。这样,可以支持当终端请求数据传输时,根据终端业务的类型控制通信模块为其建立合适的无线承载。
优选地,网络管理模块500,还用于在组建LTE-LAN时,为所建立的LTE-LAN设置网络名和密码,以限制非法终端的接入。
3)接口实现模块502
接口实现模块502主要负责实现建立、管理与维护LTE-LAN-AP与外部网络间的接口II的功能。
在LTE-LAN-AP与OAM单元分设的情况下,接口实现模块502还负责建立、管理与维护连接OAM实体与LTE-LAN-AP的接口I。
对于接口II,接口实现模块502可以利用运营商提供的回程链路(如,xDSL,xPON,CABLE等)实现LTE-LAN-AP与外部网络如Internet网络的数据连接,也可通过本地以太网或光纤网络实现LTE-LAN-AP与外部网络如家庭网络或企业网络的连接。
对于接口I,接口实现模块502可以通过API(Application ProgramInterface,应用程序接口)实现LTE-LAN-AP与OAM实体的连接。
4)路由转发模块503
路由转发模块503主要负责建立并维护LTE-LAN网络的路由表,并根据路由表完成上下行数据分组的转发及终端间的数据交互。
具体地,对于终端发送至外部网络的上行业务数据,路由转发模块503从通信模块501接收终端发送的IP分组形式的上行业务数据,根据需要在完成协议转换或适配(如NAT地址转换)之后,按照路由表及IP分组目的地址将IP分组交由接口实现模块502从接口II转发。对于发送至LTE-LAN-UE的下行业务数据,可采用与上行数据处理相反的操作。对于本地无线网络内部终端间的数据交互,路由转发模块503在接收到终端发送的IP分组形式的数据后,可依照路由表进行本地无线网络内部IP数据分组的转发。
4)数据存储模块504
数据存储模块主要负责实现LTE-LAN-AP系统参数的存储,这些系统包括LTE-LAN-AP节点参数以及本地无线网络参数等。具体地,可以包括如下参数:LTE-LAN-AP中通信模块501、路由转发模块503、接口实现模块502、网络管理模块500的初始化及用户预配置参数,本地无线网络工作参数,注册终端的上下文信息,分组数据路由转发信息,接口链路上下文信息等。
实施例2
支持上述LTE-LAN-UE功能的LTE-LAN-UE优选结构。
如图6所示,本实施例中LTE-LAN-UE主要包括无线通信模块601、管理控制模块600以及应用模块602组成,其中:
无线通信模块601,用于基于LTE-Uu接口与LTE-LAN-AP建立无线连接并通信;
应用模块602,用于负责承载不同的网络应用业务,通过无线通信模块601传输业务的数据分组;
管理控制模块600,用于与无线通信模块601及应用模块602进行交互与控制,接入LTE-LAN-AP成为LTE-LAN的网络成员,通过所接入的LTE-LAN-AP,与LTE-LAN中其它网络成员进行通信,并访问LTE-LAN-AP所连接的外部网络,及并负责终端处本地无线网络的配置、管理与维护。
具体地,无线通信模块601主要负责实现LTE-Uu空中接口,完成应用模块602产生的业务的数据分组以及管理控制模块600产生的控制信令的发送接收。无线通信模块601与LTE-LAN-AP中的通信模块501功能相对应,构成协议栈中的对等实体。该模块功能可参见LTE-LAN-AP通信模块功能描述。
具体地,管理控制模块600是LTE-LAN-UE的中心控制模块,它负责终端处本地无线网络的参数配置、管理与维护,并与无线通信模块601及应用模块602进行交互与控制实现以下功能:在终端开机之后,管理控制模块600通过无线通信模块601与LTE-LAN-AP中的网络管理模块500交互控制信息,从而完成终端的入网操作,并在终端入网后负责终端工作状态管理与维护。
具体地,通过与应用模块602进行交互,应用模块602还用于向管理控制模块600提供不同网络应用业务的QoS需求,管理控制模块600可以获得终端各种网络应用业务的QoS需求,进而根据获得的不同网络应用业务的QoS需求,通过无线通信模块601与LTE-LAN-AP中的网络管理模块500进行交互,为不同网络应用业务建立满足其QoS需求的无线承载
具体地,管理控制模块600还用于在终端注册至LTE-LAN时,通过无线通信模块601向LTE-LAN-AP提交用户设置的网络名及密码,请求LTE-LAN-AP进行身份识别与验证,以实现对用户身份的鉴权。
具体地,应用模块602主要负责承载终端的各种上层网络应用业务,通过无线通信模块601建立的数据传输通道传输各种网络应用业务的数据分组;通过向管理控制模块600提供业务的QoS需求,请求网络为其建立能够提供QoS保证的无线承载,从而完成业务数据的传输。
实施例3
支持上述OAM实体功能的OAM实体优选结构。
考虑到LTE-LAN是部署于家庭、企业或热点地区的网络,因此为了方便对网络的操作与维护,LTE-LAN系统中还包括OAM实体。如图7所示,本实施例提供的OAM实体包括:
人机交互模块701,为管理员提供管理与控制LTE-LAN的接口;
控制模块700,将管理员通过人机交互模块设置的指令通过接口传输至LTE-LAN-AP,实现对LTE-LAN的网络参数配置、终端的管理及LTE-LAN安全机制的设置,并将LTE-LAN的状态信息通过人机交互模块进行显示。
因此,本实施例中OAM可以实现对本地无线网络的操作、管理与维护功能。可以实现对本地无线网络的基本属性如网络名称、端口号、接口协议、网络密码等的配置,为管理员提供管理网络的途径。
本实施例中OAM实体可以与LTE-LAN-AP合设同一物理实体,也可以分设于不同物理实体,对于分设的情况,如图7所述,OAM实体还包括:
接口模块702,接口模块702与LTE-LAN-AP中的接口实现模块502相对应,用于在控制模块700的控制之下完成与LTE-LAN-AP的信息交互,为管理员对对LTE-LAN的网络参数配置、终端的管理及LTE-LAN安全机制的设置提供支持。接口模块702通过API接口实现与LTE-LAN-AP的连接。
当OAM与LTE-LAN-AP合设时,OAM实体与LTE-LAN-AP间的接口通过内部接口来实现,此时需无接口模块702。当OAM实体与LTE-LAN-AP合设时,控制模块700功能可由LTE-LAN-AP中的网络管理模块500实现。
依照本发明的另一优选实施例中,还提供一种长期演进局域网接入设备,其具体结构同本发明上述实施例中LTE-LAN-AP的结构,这里不再详述。
依照本发明的另一优选实施例中,还提供一种长期演进局域网终端LTE-LAN-UE,其具体结构同本发明上述实施例中LTE-LAN-UE的结构,这里不再详述。
依照本发明的另一优选实施例中,还提供一种操作与维护OAM实体,其具体结构同本发明上述实施例中OAM实体的结构,这里不再详述。
实施例4
本实施例提供一种基于上述实施例所提供的LTE-LAN系统的网络注册方法,该方法包括:LTE-LAN的LTE-LAN-AP接收终端发送的网络注册请求消息;LTE-LAN-AP向终端发送网络密码请求消息,请求终端输入有效的网络密码;LTE-LAN-AP根据终端返回的网络密码响应消息,对终端的合法性进行判断,如果合法则继续后续终端注册流程,否则返回网络注册拒绝消息拒绝终端在该LTE-LAN的注册;LTE-LAN-AP确定终端注册成功时,向终端返回网络注册响应消息,确定注册失败时,向终端返回网络注册失败消息。本实施例详细流程图8所示,描述如下:
步骤S801,终端LTE-LAN-UE在开机后,将对终端所支持的频带进行搜索,从而发现终端所在地点周围存在的LTE-LAN网络;
步骤S802,在设置为用户手动选择网络的情况下,终端将网络搜索结果通过显示屏返回给用户,供其选择;在自动选择网络的情况下,终端将根据预先配置的准则(如信号最强,信道频率最低等)选择一个LTE-LAN网络;
步骤S803,终端向选择的LTE-LAN网络的LTE-LAN-AP发送网络注册请求消息,发起注册过程,网络注册请求消息中携带终端的相关信息,如设备名称、标识、地址等;
步骤S804,为了判断终端身份的合法性,在LTE-LAN网络设置接入密码的情况下,LTE-LAN-AP向终端发送网络密码请求消息,要求终端输入有效的网络密码;
步骤S805,用户输入网络密码后,LTE-LAN-UE返回网络密码响应消息,其中携带用户输入的网络密码;
步骤S806,LTE-LAN-AP根据终端返回的网络密码对终端的合法性进行判断,在合法性的到确认的情况下,执行步骤S807继续后续终端注册流程;否则,返回网络注册拒绝消息拒绝终端在该LTE-LAN网络的注册。
步骤S807,LTE-LAN-AP与LTE-LAN-UE进行交互,获取彼此更多的信息,进行终端在网络中的注册流程;
步骤S808,在注册成功进行的情况下,LTE-LAN-AP返回网络注册响应消息;否则,返回网络注册失败消息。
本发明实施例所提供的网络注册方法,通过LTE-LAN-AP与LTE-LAN-UE的交互即可实现终端的注册,去掉了核心网对注册进行处理的过程,整个注册过程在网络侧由于仅经LTE-LAN-AP,提高了注册效率且减少时延。
实施例5
本实施例提供一种基于上述实施例所提供的LTE-LAN系统的网络访问方法,实现终端对外部网络的访问,该方法包括:LTE-LAN-AP接收终端请求访问外部网络时发送的无线链路建立请求消息,为终端建立与外部网络间的无线链路;LTE-LAN-AP为数据传输建立无线承载并分配无线资源,向终端返回无线链路建立响应消息,其中携带所建立的无线承载的相关参数信息;LTE-LAN-AP接收终端根据无线链路建立响应消息中的相关参数信息完成无线承载配置后,所返回的无线链路建立完成消息;利用建立的无线承载,所述LTE-LAN-AP将终端发送的上行数据转发至外部网络,及向终端转发外部网络发送的下行数据。
本实施例详细流程图9所示,描述如下:
步骤S901,已注册至LTE-LAN网络的LTE-LAN-UE,在访问外部网络如Internet时,首先向LTE-LAN-AP发送无线链路建立请求消息,请求LTE-LAN-AP为数据传输请求建立无线承载并分配无线传输资源;
步骤S902,LTE-LAN-AP接收到无线链路建立请求消息后,根据LTE-LAN-UE的请求为其建立与外部网络间的无线链路,建立无线承载并分配无线传输资源,之后向终端返回无线链路建立响应消息,其中携带所建立的无线承载的相关参数信息;
步骤S903,LTE-LAN-UE根据无线链路建立响应消息中的相关参数信息配置无线承载,配置完成后向LTE-LAN-AP返回无线链路建立完成消息。
步骤S904,利用建立的无线承载,LTE-LAN-UE经过LTE-LAN-AP的IP分组转发处理及协议适配,通过接口Ⅱ向外部网络传输上行业务数据分组;
步骤S905,利用建立的无线承载,外部网络通过接口Ⅱ经过LTE-LAN-AP向LTE-LAN-UE发送下行业务数据分组。
优选地,该方法还包括:LTE-LAN-AP基于与终端间的LTE-Uu接口,实现LTE-LAN内终端间的互联互通。
本发明实施例提供上述方法,本地无线网络的LTE-LAN-AP通过相应接口可以直接访问外部网络,不经过运营商核心网处理的情况下实现终端对外部网络的IP接入,有助于终端数据的快速处理和转发,降低了网络通信的成本,提高了效率。LTE-LAN-AP和终端均基于LTE移动通信系统底层通信技术实现其各自的功能,能够有效保证业务的Qos需求。
实施例6
本发明实施例还提供一种基于上述实施例提供的LTE-LAN系统的网络配置方法,包括:OAM实体向LTE-LAN-AP发送访问请求消息;LTE-LAN-AP接收到访问请求消息后,向OAM实体返回访问响应消息,所述访问响应消息中携带LTE-LAN可配置的参数列表;OAM实体将管理员根据所述参数列表所配置的参数携带在参数设置请求消息中发送给LTE-LAN-AP;LTE-LAN-AP根据接收的参数设置请求消息完成参数配置后,向OAM实体返回参数设置响应消息。
本实施例详细流程图10所示,描述如下:
步骤S101,网络管理员在通过OAM实体对LTE-LAN网络参数进行配置时,OAM实体通过接口I向LTE-LAN-AP发送访问请求消息。
其中,OAM实体与LTE-LAN-AP分设于不同的物理实体。
步骤S102,LTE-LAN-AP接收到访问请求消息后,在需要对管理员管理权限进行判别的情况下,向OAM实体返回管理员身份请求消息;如果不需要对管理员管理权限进行判别的情况下,执行步骤S105。
步骤S103,OAM实体接收到管理员身份请求消息后,提示管理员输入管理员身份信息如输入管理员账号及管理员密码等,在管理员输入管理员帐户及管理员密码后,将管理员身份信息携带在管理员身份应答消息中发送给LTE-LAN-AP。
步骤S104,LTE-LAN-AP根据接收的管理员身份应答消息进行管理员身份鉴权,具体地,可以是对管理员权限进行判断,在权限得到确认的情况下,执行步骤S105;否则,返回访问拒绝消息,拒绝管理员的访问请求。
步骤S105,LTE-LAN-AP向OAM实体返回访问响应信息,消息中携带LTE-LAN可配置的参数列表,向管理员列出可供配置的网络参数。在需要对管理员管理权限进行判别的情况下,LTE-LAN-AP可以根据步骤S104对管理员权限的判别结果,提供部分的或全部的网络参数供管理员进行配置。
步骤S106,管理员进行通过配置参数实现运行、管理、维护操作。本实施例中,管理员将设置LTE-LAN网络名及密码。
步骤S107,在参数设置完成后OAM实体发送参数设置请求消息,其中携带管理员所配置的参数,这些参数包括网络名称及密码。
步骤S108,LTE-LAN-AP根据接收的参数设置请求消息进行参数配置。
步骤S109,在参数配置成功完成后,LTE-LAN-AP向OAM实体返回参数设置响应消息,对管理员操作进行确认。
通过本实施例提供的上述方法,本地网络管理员通过OAM实体对LTE-LAN-AP进行访问并对LTE-LAN网络参数进行设置,如设置网络名称及密码,实现LTE-LAN-AP对LTE-LAN的组建、管理与维护。
本领域内的技术人员应明白,本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本发明的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。