[发明专利]通信系统中的位置验证

说明书

技术领域

本发明涉及通信系统中的位置验证（LV）。具体地但不排他地涉及验证蜂窝通信系统中的基站位置。

背景技术

研究表明高达70%的移动电话通话发生在移动电话的用户位于室内时。然而，当前运行中的无线电接入网络（RAN）已经发展成用于室外使用。结果，在家庭和办公室建筑物中可用的移动服务通常是微弱或不存在的。直到室内覆盖同室外覆盖一样良好或者优于室外覆盖时，移动网络运营商（MNO）将不能够使用户完全放弃固定线路电话或者不能够认识到无线高速数据和视频服务的全部收益潜力。

提供改进的室内移动服务的一种方式是通过使用非常小的室内基站，即家庭基站。在3GPP（第三代合作伙伴计划）的背景中，家庭基站被称作毫微微基站。基于第三代（3G）无线电接入技术（RAT）的毫微微基站被称为家庭NodeB（HNB）。基于长期演进（LTE）RAT的毫微微基站被称为家庭增强NodeB（HeNB）。通用术语家庭（增强）NodeB（H(e)NB）被用来指任一种RAT类型的毫微微基站。毫微微基站还可以被称作毫微微接入点或FAP。

在蜂窝系统中，宏小区在3G系统中由NodeB（NB）基站提供，并且在LTE系统中由增强NodeB（eNB）基站提供。术语(e)NB一般被用于应用到任一种系统的基站。基站可能具有覆盖限制，特别是由于强烈的室外到室内穿透损耗。这可以轻易地高达20dB。

除了回避穿透损耗之外，位于家庭和建筑物中的家庭基站在诸如3GPP LTE系统之类的蜂窝移动无线电系统中提供数据卸载。家庭基站的使用对MNO是有益的，因为基站站点由最终用户免费提供并且安装涉及低成本/努力。可以通过针对所有最终用户通信需要的单个编号方案和单个集成通信平台来回报最终用户。

诸如NB、eNB和毫微微之类的基站必须连接到核心网络并且对于毫微微基站而言，已经提出使用广泛部署的数字订户线路（DSL）来提供连接。虽然大多数通信服务提供商（CSP）以统一费率提供DSL线路并且准许DSL接入被用于任何数据通信，但是可能存在一些监管、合同或技术上的约束，例如涉及用于住宅或商业安装的使用简档。避免准许除了那些被家庭环境的所有者（即DSL线路和家庭基站的订户/所有者）所允许（例如指定）的那些之外的用户经由所分配的家庭基站而建立通话是合期望的。为此，对每个家庭基站的接入可能被约束到所谓的封闭订户组（CSG）。

家庭基站操作在电磁频谱的限定和许可的部分中。为了进行操作，它们需要去往网络运营商的核心网络的连接以便接收并且在一些情形中交换操作、管理和维护（OAM）业务、管理平面（m-平面）业务、用户平面（u-平面）业务以及控制平面（c-平面）业务。在该上下文中，使该环境安全以便降低误使用、凭证和/或设备/系统的不需要的操纵以及对核心网络的黑客攻击的风险至关重要。因此，为家庭基站限定以下安全原则：

a）它们必须运行在安全启动环境中；并且

b）m-平面、u-平面和c-平面业务都必须完整地受保护。

原则a）在家庭基站本地得到满足并且原则b）通过使用其中家庭基站是一个端点并且称作安全网关（SeGW）的核心网络中的网络元件是另一个端点的IPSec（网际协议（IP）安全隧道）来得到满足。

由于家庭基站操作在对网络运营商许可的电磁频谱的一个或多个部分中，因此时常存在适用于家庭基站的使用的相关联的地理约束，例如适用于特定国家。

需要由MNO实行的控制的另一方面是避免在其中宏基站和家庭基站并行操作的区域中与宏基站的干扰的需要。因此，家庭基站的操作，例如其操作频率和功率，被指定为与其本地环境兼容以便避免与附近的宏基站的干扰。

出于包括家庭基站的激活和CSG的限定在内的其它目的而在OAM系统与家庭基站之间交换OAM消息。为了激活家庭基站来使得其正确地操作，它的位置必须要考虑在内。因此，可以关于家庭基站而执行LV操作。这可以避免新近建立的家庭基站与室外宏部署之间的冲突，以便例如避免可能显著打扰诸如eNB之类的宏基站的其它用户的被禁止的功率设置。

已经针对关于3GPP毫微微基站的位置验证定义了以下三种方法：

1）检查宽带凭证（例如公共IP地址的检查）；

2）无线电邻居检查；和/或

3）全球定位系统（GPS）位置数据检查。