CN101400160A - Hnb建立连接的方法 - Google Patents

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Abstract

一种HNB建立连接的方法，包括步骤：HNB发送“附着请求”消息给操作和维护中心；操作和维护中心为该HNB选择MME；操作和维护中心发送“附着响应”消息给HNB；HNB与上述附着响应消息中的MME建立连接。本发明使得UE在同一个CSG的HNB之间移动时，可以通过X2接口进行切换，同时两个HNB之间可以交换无线资源管理等的信息。

Description

HNB建立连接的方法
技术领域
本发明涉及通信领域，特别涉及家庭基站(以下简称HNB)接入网络的方法。
背景技术
SAE的系统结构如图1所示。下面是对图1SAE系统结构的描述。
101用户设备(以下简称UE)是用来接收数据的终端设备。102EUTRAN是演进系统SAE中的无线接入网络，也可以叫ENB，负责给LTE手机提供接入无线网络的接口，并且与手机的移动管理实体103MME和用户平面实体104Serving Gateway通过S1接口连接。103MME负责管理用户设备的移动上下文、会话上下文，保存用户与安全有关的信息。104Serving Gateway主要提供用户平面的功能。S1-MME接口负责给UE提供无线接入承载建立，将UE发送给MME的消息进行从无线接入网的转发。103MME和104 Serving Gateway结合起来的功能与原来的106SGSN(通用分组无线业务(以下简称GPRS)支持节点)有些类似，MME与ServingGateway有可能处于同一个物理实体。105PDN Gateway负责计费、合法监听等功能。Serving Gateway和PDN Gateway有可能处于同一个物理实体。106SGSN是现在UMTS中为数据的传输提供路由的。现有的SGSN是根据接入点名字(以下简称APN)来找到对应的网关GPRS支持节点(以下简称GGSN)。107HSS是用户设备的家乡归属子系统，它负责保存用户的信息，包括用户设备的当前位置，服务节点的地址，用户的安全有关的信息，用户设备激活的分组数据协议(以下简称PDP)上下文等等。108PCRF通过S7接口提供Qos政策和计费准则。
通常，用户数据流是经过105PDN Gateway到104Serving Gateway，Serving Gateway通过GPRS隧道协议(以下简称GTP)通道把数据发送给UE所在的ENB，ENB把数据发送给相应的用户设备。
HNB是用在家庭的基站，还可以应用于大学，公司等场所。HNB是即插即用的。与普通的宏基站的区别在于：通常不是所有的用户设备都可以接入HNB。比如只有用户家庭的用户设备可以接入家里的HNB，或者此家人同意其它可以接入的用户设备。在一个公司只有公司的员工和其公司允许的合作伙伴可以接入。有相同接入用户群的一组HNB(如用在同一公司的HNB)称为闭合用户组(以下简称CSG，Closed SubscriberGroup)。对于普通的HNB(例如用在家庭的HNB)之间或者HNB和宏基站之间没有X2接口(SAE中基站和基站之间的接口称为X2接口)。UE在HNB与HNB或者HNB与宏基站之间移动时是通过S1接口进行切换的。
对于HNB用于公司或者大学等类似的场景，用户设备在同一个公司的两个HNB之间的移动很频繁，总是通过S1接口进行切换使得切换的时延大，效率低。而且同一个公司的两个HNB之间无法交换无线资源管理等的信息，使得两个HNB下的用户不均匀，无法进行很好的资源利用。
发明内容
本发明的目的是提供一种HNB建立连接的方法。
为实现上述目的，一种HNB建立连接的方法，包括步骤：
HNB发送“附着请求”消息给操作和维护中心；
操作和维护中心发送“附着响应”消息给HNB；
HNB与上述附着响应消息中的MME建立连接；
本发明使得UE在同一个CSG的HNB之间移动时，可以通过X2接口进行切换，同时两个HNB之间可以交换无线资源管理等的信息。
附图说明
图1是SAE的网络结构图；
图2是本发明实施例1的HNB连接建立过程；
图3是本发明实施例2的HNB连接建立过程；
图4是对应实施例1和实施例2的HNB的动作流程；
图5是对应实施例1和实施例2的OMC的动作流程；
图6是对应实施例1和实施例2的MME的动作流程；
图7是重配置MME或者S-GW的过程。
具体实施方式
本发明的实施例1如图2所示。下面是对该图的详细说明。在下面的描述中对与本发明无关的技术忽略了详细的技术说明。在此实施例中，HNB1是此CSG中第一个接入网络的HNB。
步骤201，HNB1发送“附着请求”消息给OMC。消息中包含HNB的位置信息。可选的，所述的“附着请求”消息包含HNB所属CSG的标识。可选的，网络可以通过HNB签约时为HNB分配CSG标识(CSG中第一个/第一批签约的HNB)，或者HNB签约时让网路(例如OMC)知道HNB所属的CSG标识(非CSG中第一批签约的HNB)。
步骤202，OMC为此HNB选择MME。此HNB是该CSG中第一个接入的HNB，操作和维护中心为此HNB选择一个MME，例如根据HNB的位置在临近的MME中按照负载均衡或者减少UE移动时改变MME的可能性等原则来选择。可选的，OMC可以按照和选择MME一样的原则来为此HNB选择S-GW。HNB，OMC检查CSG中需要与此HNB建立X2的其它HNB。OMC根据CSG标识检查CSG中其它的HNB(需要与此HNB建立连接HNB)。可选的，OMC在检查CSG中其它需要与此HNB建立X2的HNB的时候要考虑此HNB的位置，例如在不同国家同一个公司的两个HNB如果属于一个CSG，也是不需要建立X2接口的。对应此实施例，CSG中没有其它的HNB。
S-GW的选择可以等有数据通过HNB发送的时候，由HNB所连接的MME为HNB选择。使得同一个CSG中的HNB连接到同一个S-GW。当CSG中的第一个HNB需要建立用户平面的时候，MME按照负载均衡或者减少UE移动时改变S-GW的可能性等原则来为此CSG选择一个S-GW。
步骤203，OMC发送“附着响应”消息给HNB。所述的“附着响应”消息中包含上述OMC为此HNB选择的MME。可选的，消息中包含为此HNB选择的其它需要建立X2的相邻HNB。可选的消息中包含此HNB应用的频率。所述的“附着响应”消息中包含临近小区的信息。所述的“附着响应”消息中包含此HNB的跟踪区域标识(以下简称TAI)。所述的“附着响应”消息中包含为此HNB分配的HNB标识。可选的，所述消息中包含OMC为此HNB选择的S-GW地址。
步骤204，HNB发起和上述消息中的MME建立连接的过程。HNB发送“连接请求”消息给MME。所述的消息中包含信息‘与此HNB或者CSG小区有重叠或者相邻覆盖的小区信息’。可选的，所述消息中包含信息元素HNB所在的TAI。可选的，所述消息中包含信息元素HNB的标识。可选的，所述消息中包含信息元素HNB所在的CSG标识。MME发送“连接响应”消息给HNB。
本发明的实施例2如图3所示。下面是对该图的详细说明。在下面的描述中对与本发明无关的技术忽略了详细的技术说明。在此实施例中，HNB1和HNB2属于一个CSG。HNB1已经接入网络。HNB2开始第一次接入网络。
步骤301，HNB2发送“附着请求”消息给OMC。消息中包含HNB2的位置信息。可选的，所述的“附着请求”消息包含HNB2所属CSG的标识。可选的，所述的HNB签约时让网路知道其所属的CSG标识。
步骤302，OMC为该HNB选择MME。如果该HNB不是此CSG中第一个接入的HNB，OMC曾为此CSG中的其它HNB选择的MME就是该HNB要连接的MME。对应此实施例，OMC把为HNB1选择的MME和S-GW分配给该HNB。可选的，OMC为该HNB选择MME的时候要考虑HNB的位置，例如在不同国家同一个公司的两个HNB如果属于一个CSG，则这两个HNB不会连接到同一个MME。对于这种情况，如果没有临近的HNB接入网路，则OMC按照这是CSG中第一个接入的HNB一样为此HNB选择一个MME，如按照负载均衡或者减少UE移动时改变MME的可能性等原则来选择。可选的，OMC可以按照和选择MME一样的原则来为此HNB选择S-GW。OMC检查CSG中需要与此HNB建立X2的其它HNB。OMC根据CSG标识检查CSG中其它的HNB(需要与此HNB建立连接HNB)。可选的，OMC在检查CSG中其它需要与此HNB建立X2的HNB的时候除了考虑在同一个CSG还要考虑此HNB的位置，例如在不同国家的同一个公司的两个HNB如果属于一个CSG，也是不需要建立X2接口的。对应此实施例，例如HNB1是需要与HNB2建立X2连接的。
S-GW的选择可以等有数据通过HNB发送的时候，由HNB所连接的MME为HNB选择。使得同一个CSG中的HNB连接到同一个S-GW。当CSG中的第一个HNB需要建立用户平面的时候，MME按照负载均衡或者减少UE移动时改变S-GW的可能性等原则来为此CSG选择一个S-GW。如果HNB不是所在CSG中第一个需要建立用户平面的HNB，MME曾为此CSG中的其它HNB选择的S-GW就是该HNB要连接的S-GW。
步骤303，OMC发送“附着响应”消息给HNB2。所述的“附着响应”消息中包含上述OMC为此HNB选择的MME。上述消息中包含的MME信息可以是MME的IP地址。可选的，消息中包含为此HNB选择的其它需要建立X2的相邻HNB列表。上述消息中包含的HNB列表是HNB的IP地址列表。可选的消息中包含此HNB应用的频率。所述的“附着响应”消息中包含临近小区的信息。所述的“附着响应”消息中包含此HNB的跟踪区域标识(以下简称TAI)。所述的“附着响应”消息中包含为此HNB分配的HNB标识。可选的，所述消息中包含OMC为此HNB选择的S-GW地址。
步骤304，HNB2发起和上述消息中的HNB建立连接的过程。HNB2发送“连接请求”消息给另一HNB(如HNB1)。HNB1发送“连接响应”消息给HNB2。
步骤305，HNB2发起和上述消息中的MME建立连接的过程。HNB2发送“连接请求”消息给MME。所述的消息中包含信息‘与此HNB或者CSG小区有重叠或者相邻覆盖的小区信息’。所述消息中包含信息元素HNB所在的TAI。可选的，所述消息中包含信息元素HNB的标识。可选的，所述消息中包含信息元素HNB所在的CSG标识。MME发送“连接响应”消息给HNB2。
其中步骤304和步骤305没有绝对的先后顺序。
针对上述实施例，其中HNB的动作流程如图4所示。这里忽略了与该发明无关的详细的技术说明。
401HNB发送“附着请求”消息给OMC。消息中包含HNB的位置信息。可选的，所述的“附着请求”消息包含HNB所属CSG的标识。402HNB等待响应消息。403如果HNB收到成功的“附着响应”消息，HNB保存消息中的信息，如MME信息和其它HNB的信息，TAI，HNB标识等参数。404HNB发起和上述“附着响应”消息中的MME的连接建立过程。HNB发送“连接请求”消息给MME。可选的，所述的消息中包含信息‘与此HNB或者CSG小区有重叠或者相邻覆盖的小区信息’。可选的，所述消息中包含信息元素HNB所在的TAI。可选的，所述消息中包含信息元素HNB标识。可选的，所述消息中包含信息元素HNB所在的CSG标识。MME发送“连接响应”消息给HNB。405可选的，如果上述“附着响应”消息包含其它HNB的信息，例如HNB IP地址列表，HNB发起和所述其它HNB的连接建立过程。HNB发送“连接请求”消息给另一HNB。另一HNB发送“连接响应”消息给此HNB。
其中步骤404和步骤405没有绝对的先后顺序。
针对上述实施例，其中OMC的动作流程如图5所示。这里忽略了与该发明无关的详细的技术说明。
501OMC接收消息，502如果OMC收到从HNB来的“附着请求”消息，503OMC保存HNB的信息。如果所述的消息中包含HNB的位置信息，OMC保存HNB的位置信息。如果所述的消息中包含HNB所属的CSG标识，OMC保存HNB所属的CSG。
504如果此HNB是相应CSG中第一个接入网络的HNB，505OMC为此CSG的HNB选择MME。OMC可以按照HNB的位置，以及负载均衡或者UE移动时减少更换MME的可能性等原则来选择MME。可选的，OMC可以按照和选择MME一样的原则来为此HNB选择S-GW。
步骤506，如果此HNB不是CSG中第一个接入的HNB，507OMC查找CSG中其它的HNB。508OMC发送“附着响应”消息给发送请求消息的HNB。所述的“附着响应”消息中包含OMC为此CSG的HNB选择的MME。可选地，所述的“附着响应”消息中包含OMC为此CSG的HNB选择的S-GW。可选地，所述的消息中包含CSG中其它HNB的信息，如HNB的IP地址列表。可选地，消息中包含HNB所在的TAI。可选地，消息中包含为此HNB分配的HNB标识。上述是针对CSG中的HNB离的不是很远的情况描述的。对于另外一种情况，例如在不同国家的同一个公司的两个HNB如果属于一个CSG，如果此HNB所属的CSG中没有临近的HNB接入网路，则OMC按照这是CSG中第一个接入的HNB一样为此HNB选择一个MME，如按照负载均衡或者减少UE移动时改变MME的可能性等原则来选择。可选的，OMC可以按照和选择MME一样的原则来为此HNB选择S-GW。同时对于这种情况，不是单独根据CSG Id来查找此CSG中的其它HNB就是需要与此HNB建立连接的HNB。还要考虑此HNB的位置。例如在不同国家的同一个公司的两个HNB如果属于一个CSG，也是不需要建立X2接口的。
针对上述实施例，其中MME的动作流程如图6所示。这里忽略了与该发明无关的详细的技术说明。
601MME接收消息，602如果MME收到从HNB来得“连接请求”消息，603MME保存消息中的信息，如与HNB或者CSG小区有重叠或者相邻覆盖小区的信息，HNB所在的TAI，HNB标识。604MME发送“连接响应”消息给HNB。
图7是MME或者S-GW超载或者故障时，OMC重配置CSG的MME或者S-GW的过程。下面是对该图的详细说明。
步骤701，OMC发现某CSG连接的MME或者S-GW超载或者故障。
步骤702，OMC发送“重配置请求”消息给CSG中的HNB。所述消息中包含重配置到的MME或者S-GW以及重配置的原因。重配置的MME或者S-GW可以是MME或者S-GW的IP地址。
步骤703，收到“重配置请求”的HNB发送“连接请求”给新的MME或者S-GW。可选的，发送给MME的“连接请求“消息包含信息‘与此HNB或者CSG小区有重叠或者相邻覆盖的小区信息’。可选的，发送给MME的“连接请求“消息中包含信息元素HNB所在的TAI。新的MME或者S-GW发送“连接响应”消息给所述的HNB。
步骤704，所述HNB发送“重配置响应”消息给OMC。
可选的，如果是因为MME或者S-GW超载，HNB发起和旧的MME或者S-GW的连接释放过程
尽管本发明按照所述的实施例进行了描述，需要指出的是，这些实施例都是用来解释，而不是用来对本发明进行限定。本领域的普通技术人员能够很容易对这些实施例进行更改、增加、删除任何步骤而不脱离本发明的精神和范围。

Claims (25)

1.一种HNB建立连接的方法，包括步骤：
HNB发送“附着请求”消息给操作和维护中心OMC；
OMC为所述HNB选择MME；
OMC发送“附着响应”消息给HNB；
HNB与上述附着响应消息中的MME建立连接。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述“附着请求”消息中包含HNB所在CSG的CSG标识。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述“附着请求”消息中包含HNB的位置信息。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于如果所述HNB是所属CSG中第一个接入的HNB，OMC为该HNB选择一个MME。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述“附着响应”消息中包含所述OMC为HNB选择的MME。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述“附着响应”消息中包含OMC为HNB选择的其它需要与此HNB建立X2的相邻HNB。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于如果所述HNB是所属CSG中第一个接入的HNB，则OMC为该HNB选择一个S-GW。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于如果所述HNB是所属CSG中在此区域内第一个接入的HNB，则OMC为该HNB选择一个MME。
9.根据权利要求4、7或8所述的方法，其特征在于OMC根据HNB的位置来选择MME和S-GW。
10.根据权利要求4、7或8所述的方法，其特征在于OMC根据负载均衡来选择MME和S-GW。
11.根据权利要求4、7或8所述的方法，其特征在于OMC根据UE移动时减少更换MME和S-GW的可能性来选择MME和S-GW。
12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，如果所述HNB不是相应CSG中第一个接入的HNB，CSG曾为此CSG中的HNB选择的MME和S-GW就是该HNB要连接的MME和S-GW。
13.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，OMC根据所述HNB所在CSG标识来检查所述HNB需要建立X2的其它相邻HNB。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，OMC还根据所述HNB所在的位置来检查CSG中需要与所述HNB建立X2的其它相邻HNB。
15.根据权利要求1所述的方法，其特征在于还包括步骤：
HNB与所述附着响应消息中的其它HNB建立连接。
16.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述“附着响应”消息中包含CSG的HNB要连接的MME的信息。
17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述CSG的HNB要连接的MME信息是MME的IP地址。
18.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述“附着响应”消息中包含CSG的HNB要连接的S-GW信息。
19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于所述CSG的HNB要连接的S-GW信息是S-GW的IP地址。
20.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述“附着响应”消息中包含CSG的其它HNB信息。
21.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，所述CSG的其它HNB信息是HNB的IP地址列表。
22.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，HNB与MME建立连接包含步骤：
HNB发送“连接请求”消息给MME；
MME发送“连接响应”消息给HNB。
23.根据权利要求22所述的方法，其特征在于，所述连接请求消息中包含HNB标识。
24.根据权利要求22所述的方法，其特征在于，所述连接请求消息中包含HNB所在的TAI。
25.根据权利要求22所述的方法，其特征在于，所述连接请求消息中包含与HNB小区或者CSG小区有重叠或者相邻覆盖小区的信息。
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