本发明涉及移动通信领域， 尤其涉及 3GPP ( 3rd Generation Partnership Project, 第三代合作伙伴计划） 无线接入网络中的接入点 （Access Point, AP )、 基于接入点实现的简化接入网系统中的终端接 入方法。 背景技术

为了更好的满足用户对无线连接带宽的需求， 3GPP 定义了 GPRS ( General packet radio service, 通用分组无线业务）的演进系统 LTE ( Long Term Evolution, 指长期演进的空口）和 EPC ( evolved Packet Core, 演进的 分组核心网）， 架构如图 1所示， 各网元的功能如下说明。

演进无线网络控制器 /演进无线节点 /基站（ evolved NodeB , eNodeB ), 演进的无线节点可以在空口上提供比 UTRAN/GERAN ( Universal Mobile Telecommunication System Radio Access Network/GSM EDGE Radio Access Network, 全球移动通信系统无线接入网， 指 GPRS 的无线网络， UTRAN 代表 3G, GERAN代表 2G )更高的上下行速率， 更低的传输延迟和更加可 靠的无线传输。 eNodeB为终端 （ User Equipment, UE ) 的接入提供无线资 源， 同时和核心网移动性管理实体 MME之间建立 S1控制面链接。

移动性管理实体（Mobility Management Entity, MME ), 也是一个控制 面实体， 临时存储用户数据的服务器， 负责管理和存储终端上下文（比如 UE/用户标识、 移动性管理状态、 用户安全参数等）， 为用户分配临时标识 GUTI ( Globally Unique Temporary Identity, 全球唯一临时标识）， MME负 责用户从 LTE接入的时候对用户进行鉴权。 MME和 eNodeB之间通过 S1-C 接口相连。 系统结构演进网关（ System Architecture Evolution Gateway, SAE GW ), 是一个用户面实体， 负责用户面数据路由处理。 SAE GW —般分为服务网 关 Serving GW和分组数据网网关 PDN GW, Serving GW负责 LTE和 2G/3G 之间移动性的锚点， 空闲状态下下行数据触发 MME寻呼； PDN GW负责 UE接入 PDN ( Packet Data Network, 分组数据网） 的网关功能， 为用户分 配用户 IP ( Internet Protocol )地址。 PDN GW和 Serving GW可能合设在一 个物理实体中。 PDN GW通过 SGs接口和运营商网络相连。

用户设备 UE,通过在 MME中注册并鉴权，从 PDN GW获取 IP地址 , 为用户提供服务。

图 2是用户在 LTE中的注册过程。

步驟 201， 终端开机之后， LTE模块发现用户处于 LTE覆盖范围， 则 LTE模块选择合适小区， 向 eNodeB 发起无线资源控制 （Radio Resource Control, RRC )链接建立请求， 建立 RRC连接， 然后发起注册请求， 带有 用户永久用户标识 IMSI;

步驟 202, eNodeB选择合适的 MME, 将注册请求转发到所选 MME。 步驟 203 , MME 根据 IMSI , 找到对应的归属用户服务器 （Home Subscriber Server, HSS ), 然后向 HSS发起获取鉴权参数过程

步驟 204, HSS返回用户鉴权参数。

步驟 205 , MME向 UE发起鉴权请求， 里面带有随机数。

步驟 206, UE首先对网络进行鉴权， 成功之后， UE根据随机数计算 鉴权结果， 然后将鉴权结果返回 MME。 UE同时根据随机数计算出完整性 密钥和加密密钥。

步驟 207 , MME对鉴权结果进行判断是否鉴权成功， 成功之后， 向 eNodeB发起安全模式命令， 其中带有支持的安全算法、 以及相关完整性和 加密密钥。 步驟 208, eNodeB向 UE发起安全模式命令，其中带有 eNodeB支持的 安全算法。

步驟 209, UE返回安全模式完成， 带有 UE所选择的安全算法。 算法 协商之后， UE和 eNodeB都有相关的完整性密钥和加密密钥， 于是安全模 式启动成功。

步驟 210, eNodeB返回加密模式完成到 MME。

步驟 211 , MME向 HSS发起位置更新请求， 获取用户数据

步驟 212, HSS返回 MME位置更新响应， 其中带有用户签约数据。 步驟 213 , MME选择合适的 SAE GW,向 SAE GW发起创建会话请求； 步驟 214, SAE GW分配用户 IP地址，确定承载 QoS,之后，返回 MME 创建会话响应。

步驟 215, MME向 eNodeB发起初始上下文建立请求， 带有 SAE GW 所确定的^载 Q ₀ S。

步驟 216 , eNodeB向 UE发起 RRC链接重配过程， 和 UE协商相关的 无线参数， 建立承载的空口资源。

步驟 217, UE完成承载建立之后， 返回 eNodeB RRC链接重配完成。 步驟 218, eNodeB分配 S1用户面信息， 返回 MME。

步驟 219, MME向 SAE GW发起更新承载请求， 将 eNodeB的 S1用 户面信息发送给 SAE GW

步驟 220, SAE GW返回响应。

步驟 221 , MME分配用户临时 ID, 返回注册响应给 eNodeB, 在注册 响应中带有用户临时 Id以及用户 IP地址。步驟 221可以和步驟 215在一条 消息中发送给 eNodeB.

步驟 222, eNodeB将注册响应发送给 UE。

步驟 223 , UE保存临时 Id以及用户 IP地址之后，返回 eNodeB注册完 成。

步驟 224, eNodeB将注册完成返回给 MME。

通过上述过程 , UE完成了通过 LTE在 MME中的注册。

上述是一个正常的 LTE接入过程， 该过程中需要核心网的多个网元参 与， 比如 MME\SAE GWXHSS等。 在某些情况， 比如为家庭用户提供无线 宽带的时候， 固网运营商不一定想重新部署 MME\SAE GW以及 HSS这些 网元， 但是又希望给 LTE终端用户在家里提供 LTE无线信号。 发明内容

有鉴于此， 本发明的主要目的在于提供一种接入点及终端 接入方法， 用于解决在家用环境下， 固网运营商若不重新部署 MME、 SAE GW及 HSS 等网元， 就无法为 LTE终端用户提供 LTE无线信号的技术问题。

为达到上述目的， 本发明的技术方案是这样实现的：

一种接入点 AP, 该 AP包括：

演进基站 eNodeB模块， 用于为终端的接入提供无线资源管理； 移动性管理实体 MME模块， 用于在本地执行移动性管理， 与所述 eNodeB模块连接；

系统结构演进网关 SAE GW模块， 用于在本地执行用户面数据路由处 理， 分别与所述 eNodeB模块和所述 MME模块连接。

进一步地， 所述 eNodeB模块具体用于： 接收到终端发送的注册请求， 将注册请求转发给所述 MME模块；接收 MME模块发送的本地配置的缺省 签约数据， 根据本地配置的缺省签约数据向终端发起无线 资源控制 RRC链 接重配置过程， 建立与终端之间的空口承载； 向终端返回包含临时标识的 注册响应；

所述 MME模块具体用于： 处理所述注册请求，获取本地配置的缺省签 约数据并将本地配置的缺省签约数据提供给所 述 eNodeB模块；为终端分配 临时标识并将临时标识提供给所述 eNodeB模块。

进一步地， 所述 SAE GW模块还用于在向终端返回注册响应之前， 为 终端分配本地 IP地址， 并随同所述 MME模块为终端分配的临时标识一同 反馈给终端； 或

所述 SAE GW模块还用于在向终端返回注册响应之后， 采用动态主机 配置协议 DHCP方式， 从 DHCP服务器获取为终端分配本地 IP地址， 并反 馈给终端。

进一步地， 所述 MME模块还用于在发起 RRC链接重配置过程之前或 在建立与终端的空口承载之后，经所述 eNodeB模块向终端发送协议配置选 择（PCO )请求消息；

所述 MME模块还用于接收终端反馈的用户名和密码并 提供给所述 SAE GW模块；

所述 SAE GW模块还用于依据本地配置的用户名和密码判� ��终端返回 的用户名和密码是否正确， 如果正确则继续注册流程， 否则终止注册流程 并向终端返回注册拒绝消息。

进一步地， 所述 SAE GW模块在检测到终端有用户数据需要发送时， 还用于向固定网络发起拨号连接， 注册到固定网络并获取对外的 IP地址， 从而建立 AP到固定网络的通道用于用户数据的传送。

进一步地， 所述 AP还包括：

本地配置模块， 该模块用于配置工作模式， 所述工作模式包括家用模 式和公用模式；

在家用模式下，所述 eNodeB模块选择所述 MME模块以实现终端的注 册流程； 在公用模式下， 所述 eNodeB模块还用于选择运营商部署的 MME 以实现终端的注册流程。

基于本发明实施例， 还提供一种终端接入方法， 该方法应用于包含 eNodeB模块、 MME模块及 SAE GW模块的接入点的接入网络， 该方法包 括：通过所述 eNodeB模块为终端的接入提供无线资源管理；通 过所述 MME 模块在本地执行移动性管理； 通过所述 SAE GW模块在本地执行用户面数 据路由处理。

AP与终端之间建立 RRC连接，在所述 eNodeB模块接收到终端发送的 注册请求后，将注册请求转发给所述 MME模块； 所述 MME模块获取本地 配置的缺省签约数据并将本地配置的缺省签约 数据提供给所述 eNodeB模 块； 所述 eNodeB模块根据本地配置的缺省签约数据， 发起 RRC链接重配 置过程， 建立与终端之间的空口承载；

所述 MME模块为终端分配临时标识并将临时标识提供 给所述 eNodeB 模块， 所述 eNodeB模块向终端返回包含所述临时标识的注册 响应。

进一步地， 在接收到注册请求之后， 发起 RRC链接重配置过程之前， 所述方法还包括：

所述 AP判断本地配置的工作模式， 当本地配置的工作模式为公用模 式，则 AP选择运营商部署的移动性管理实体 MME来处理终端的注册请求； 当本地配置的工作模式为家用模式，则 AP选择本地配置的 MME模块来处 理终端的注册请求， 由本地配置的 MME模块根据本地配置的缺省签约数 据， 发起 RRC链接重配置过程。

进一步地，在所述 AP接收到注册请求之后，还包括与终端执行安� ��模 式协商的步驟：

所述 AP发送安全模式命令消息， 消息中指示完整性算法为空算法，加 密算法为空算法；

终端接收到安全模式命令消息后， 返回安全模式完成消息。

进一步地， 所述方法还包括：

所述 AP在向终端返回注册响应之前， 由所述 AP本地配置的 SAE GW 模块为终端分配本地 IP地址， 并随同分配的临时标识一同反馈给终端； 或 所述 AP在向终端返回注册响应之后， 采用动态主机配置协议 DHCP 方式， 由 DHCP月良务器为终端分配本地 IP地址。

进一步地， 在所述 AP发起 RRC链接重配置过程之前或在所述 AP与 终端之间建立空口承载之后， 所述方法还包括：

所述 AP向终端发送协议配置选择 PCO请求消息， 请求用户的用户名 和密码， 终端接收到 PCO请求消息后， 向所述 AP返回用户名和密码； 所述 AP依据本地配置的用户名和密码判断终端返回� ��用户名和密码 是否正确， 如果正确则继续注册流程， 否则终止注册流程并向终端返回注 册拒绝消息。

进一步地， 所述方法还包括：

终端收到所述 AP发送的注册响应消息后， 向所述 AP发送注册完成消 息， 所述 AP在接收所述注册完成消息后， 当所述 AP检测到终端有用户数 据需要发送时， 所述 AP向固定网络发起拨号连接， 注册到固定网络并获取 对外的 IP地址，从而建立所述 AP到固定网络的通道用于用户数据的传送。

本发明提供的 AP中包含 eNodeB模块、 MME模块、 SAE GW模块， 基于该 AP能够实现一种简化无线接入系统，在该系统� ��运营商不需要新建 MME\SAE GW\HSS等网元， 通过本发明基于该 AP提供的接入方法， 也能 够为用户提供 LTE服务， 同时该 AP在家用模式下， 能直接替换现有的无 线局域网 （ Wireless Local Access Net , WLAN )的无线路由器， 并能够节约 运营商 IP地址。 附图说明

图 1为 3GPP定义的 GPRS的 LTE和 EPC架构示意图；

图 2为现有架构中用户在 LTE中的注册过程；

图 3为本发明实施例提供的无线接入系统的架构� �意图； 图 4为本发明实施例提供的 AP的内部功能模块结构示意图；

图 5为本发明实施例提供的终端接入方法流程图� � 具体实施方式

本发明基本思想是， 提供一种接入点（Access Point, AP ), 该 AP内部 配置基站 eNodeB功能模块、移动性管理实体 MME功能模块、 系统结构演 进网关 SAE GW功能模块， 在家用模式下， 通过本地配置模块提供默认签 约数据， 在注册过程中， 该 AP基于默认的签约数据建立终端与 AP之间的 RRC连接， 并为终端分配本地 IP地址， 在建立 RRC连接之后， AP向固定 网络发起拨号连接， 从固定网络获取对外的 IP地址， 从而建立终端与固定 网络之间的数据通道。 基于该 AP, 为 LTE终端用户提供 LTE服务时， 不 需要运营商专门部署 MME、 SGW GW、 HSS等核心网网元， 简化了网络， 降低了运营商成本。

为使本发明的目的、 技术方案和优点更加清楚明白， 以下举实施例并 参照附图， 对本发明进一步详细说明。

图 3为本发明实施例提供的基于本发明提供的 AP实现的无线接入系统 300的网络架构示意图， 该系统架构中， 多个终端通过 LTE无线接入到本 发明提供的 AP 300中， AP300为这些终端分配本地 IP地址， 通过拨号接 入到运营商固定网络 301中， 从而完成终端通过 AP的上网过程。

图 4为本发明实施例提供的 AP的内部功能模块结构示意图，该 AP 400 包括：

演进基站模块 401 , 即 eNodeB模块， 用于为终端接入网络提供无线资 源管理， 功能包含： 建立与终端之间的 RRC连接、 处理 RRC链接重配置 过程， 以建立空口承载， 该模块分别与本地 MME模块、 本地 SAE GW模 块接口相连；

移动性管理实体模块 402,即 MME模块，用于在本地执行移动性管理， 功能包含： 管理和存储终端上下文、 处理终端的注册请求、 发起安全模式 协商过程、 为用户分配临时标识 ID、 获取本地缺省的签约数据； 该模块分 别与 eNodeB模块 401和 SAE GW模块 403接口相连；

系统结构演进网关模块 403 , 即 SAE GW模块， 用于在本地执行用户 面数据路由处理， 功能包含： 为终端分配本地 IP、 向固定网络发起拨号连 接、 向固定网络发起注册流程并获取对外的 IP地址、 建立 AP到固定网络 的通道； 该模块分别与 eNodeB模块 401、 MME模块 402和固定网络接口 相连；

进一步地， 所述 AP还包含一个本地配置模块 404, 该模块用于配置本 地默认签约数据、用户和密码及工作模式，该 模块分别与 eNodeB模块 401、 MME模块 402和 SAE GW模块 403接口相连； 所述工作模式包括家用模 式和公用模式。在家用模式下，所述 AP的 eNodeB模块 401选择本地 MME 模块 402完成终端的注册过程， SAE GW模块 403依据本地的缺省的签约 数据建立到固定网络的通道； 在公用模式下， 所述 AP作为普通 eNodeB执 行终端的注册流程， MME模块 402、 SAE GW模块 403不起作用， eNodeB 模块 401选择运营商部署的 MME完成终端的注册过程。

图 5为基于本发明提供的 AP实现的接入流程， 该流程中包含终端向 AP注册流程及 AP向运营商的固定网络注册流程， 具体步驟如下：

步驟 501 , 终端开机之后， 终端的 LTE模块发现用户处于 LTE覆盖范 围， 则 LTE模块选择合适小区， 若终端选定本发明 AP提供的 LTE小区， 则终端向对应的 AP发起无线资源控制 RRC建立请求， 建立 RRC连接； 在 RRC连接建立后， 终端向 AP发送注册请求， AP的 eNodeB模块向 MME 模块转发注册请求， 所述注册请求中携带用户的永久用户标识 IMSI;

步驟 502, 可选地， 若本发明实施例提供的 AP提供工作模式选择， 则 AP的 eNodeB模块检查本地配置模块的工作模式配置， 如果当前工作模式 为公用模式， 则 AP和普通 eNodeB—样， 选择运营商的 MME, 然后转发 注册请求到所选运营商的 MME, 后续注册步驟参照图 2所示， 此为现有技 术， 此处不再赘述； 如果当前工作模式为家用模式， 则 AP选择自己本身的 MME模块来处理终端的注册请求； 以下步驟 503至步驟 511为家用模式下 的注册流程；

步驟 503 , 在家用模式， 本发明实施例的注册流程取消 3GPP的鉴权过 程， 即本发明 AP中的 MME模块不向终端发起鉴权请求过程； AP的 MME 模块在接收到终端发送的注册请求后， 主动发起安全模式协商过程；

本发明一优选实施例中， MME模块经 eNodeB模块向终端发送安全模 式命令消息， 消息中携带完整性算法为 EIA0 (空算法）， 加密算法为 EEA0 (空算法）， 即终端和 AP之间没有完整性保护和加密。 当然， UE和 AP之 间也可通过其他方式协商密钥， 使终端和 AP之间有完整性保护和加密。

步驟 504, 终端接收到安全模式命令消息后， 采用协商的安全模式， 并 返回安全模式完成消息。

步驟 505 , 可选地， AP的 MME模块经 eNodeB模块向终端发起协议 配置选择 ( Protocol Configuration Option , PCO )请求消息， 请求用户的用 户名和密码。

步驟 506, 可选地， 终端返回用户名和密码， AP的 MME模块将其发 送给 SAE GW模块， SAE GW模块依据本地配置模块中配置的用户名和密 码检查用户名和密码是否正确， 如果正确则继续注册流程， 如果错误则终 止注册流程， 并向终端返回注册拒绝消息， 本流程终止。

步驟 507, 本发明实施例的注册流程取消 MME从 HSS获取上下文过 程， 取而代之的是， eNodeB模块将注册请求转发给 MME模块， MME模 块从本地配置模块获取本地预置的默认或缺省 的签约数据， 例如接入点名 称以及对应的服务质量 Qos信息等， 之后 AP的 eNodeB模块根据 MME模 块提供的默认的签约数据向终端发起 RRC链接重配请求， 并根据默认的服 务质量 QoS参数配置相关无线参数， 建立空口承载。

步驟 508,终端完成承载建立之后， 向 AP的 eNodeB模块返回 RRC链 接重配完成消息。

步驟 509, RRC链接重配完成消息触发 AP的 SAE GW模块为终端分 配本地 IP地址以及 AP的 MME模块为终端分配临时标识（ ID ), 然后通过 eNodeB模块发送注册响应给终端， 注册响应消息中携带为终端分配的本地 IP地址和临时 ID。

步驟 510, 终端保存 AP为终端分配的临时 ID和本地 IP地址， 并向 AP返回注册完成消息 , 以确认完成注册流程。

通过上述步驟， 终端获取了 IP地址后， 便建立起了终端和 AP之间的 无线连接。

可选的， 用户本地 IP地址也可以在注册过程中获取， 也可以在注册过 程之后，由 UE向 DHCP服务器获取， DHCP服务器地址是 UE自己配置的。 DHCP服务器在 SAE GW后面， 可以和 AP在物理上合设。 例如在步驟 509 中 AP只反馈临时 ID, 在步驟 510之后， 终端再与 AP的 SAE GW模块进 行 DHCP交互， 从 DHCP服务器获取本地 IP地址。

可选的， 步驟 505和步驟 506对终端的认证过程也可在建立 RRC无线 连接之后进行， 终端通过该连接将用户名和密码发送给 AP, 如果 AP检查 用户名和密码正确， 则维持注册过程， 如果错误， 则发起去注册过程。

步驟 511 ,当 AP检测终端有用户数据需要发送的时候， AP的 SAE GW 模块从本地配置模块获取用户名和密码， 向固定网络发起拨号连接， 在固 定网络中注册获取 AP的对外 IP地址， 这样建立了 AP到固定网络的通道。

在步驟 511之后，终端可以通过 LTE无线网络接入 AP,并利用对外 IP 地址通过固定网络和其他用户通讯。 基于本发明实施例提供的部署本发明实施例提 供的 AP的接入网络，用 户终端可直接通过 AP与运营商的固定网络建立 IP连接， 运营商无需部署 MME、 SGW GW、 HSS等核心网网元。 本发明对终端侧无需做修改， 当终 端在公用网络中的时候， 可以通过 eNodeB接入公用网络， 当终端位于家用 网络中的时候， 可以通过本发明实施例提供的 AP接入固定网络， 降低了应 用成本。

此外， 本发明实施例提供的 AP具有家用模式和公用模式，对于公用模 式， 该 AP相当于 eNodeB, 对于家用模式， 该 AP具有 eNodeB\MME\SAE GW 的功能， 简化了接入网络， 降低了时延。 在家用模式下， 本发明实施 例提供的 AP能够直接替换家庭中的 WLAN无线路由器， 用户使用简单、 方便。

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。 工业实用性

本发明能够为用户提供 LTE服务， 同时 AP在家用模式下， 能直接替 换现有的无线局域网 WLAN的无线路由器， 并能够节约运营商 IP地址。