CN101657028B - 一种建立s1接口连接的方法、设备及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种建立S1接口连接的方法、设备及系统。该方法包括：S1接口终止于中继节点RN，施主基站DeNB转发RN与移动性管理实体MME之间的S1接口信令，建立DeNB和MME之间针对DeNB的S1接口连接；建立DeNB和MME之间针对RN的S1接口连接；在下行方向，当DeNB从与MME之间针对DeNB的S1接口连接上接收到S1接口信令时，由DeNB对该S1接口信令进行信令处理；当DeNB从与MME之间针对RN的S1接口连接上接收到S1接口信令时，由DeNB向RN转发该S1接口信令。本发明能够保证DeNB区分出MME发送的S1接口信令。
Description
技术领域
本发明涉及LTE(长期演进)技术，特别是涉及一种建立S1接口连接的方法、设备及系统。
背景技术
LTE是由3GPP(第三代合作伙伴计划)定义的移动宽带网络标准的下一个演进目标，可实现对现有和未来的无线频带的高效利用。LTE系统由CN(核心网)、接入网的eNodeB(基站)和UE(用户设备)三部分组成，其中，RAN(无线接入网)的eNodeB与CN中的网络实体通过S1接口连接，UE与eNodeB通过Uu接口连接。
为了对LTE系统进行增强，目前提出了在LTE无线接入网的架构中增加RN(中继节点)的方案。RN节点设置在UE与eNodeB之间，可以看作是eNodeB的延伸，为系统提供更经济的覆盖，并可以在eNodeB覆盖的边缘增强覆盖质量，也可以在eNodeB覆盖区域之外部署来扩展覆盖的范围，从而提高系统的频谱效率和用户数据率。
图1是LTE系统中增加RN节点后的基本架构示意图。参见图1，在LTE中，为RN提供无线接入的eNodeB被称为DeNB(施主基站)，RN与DeNB之间通过无线的Un接口连接，RN与UE之间通过Uu接口连接，RAN与核心网中的的MME(移动性管理实体)/S-GW(服务网关)节点则仍然通过S1接口连接。
在LTE中，RAN与CN之间的接口是S1接口。当在接入网的架构中增加了RN之后，由于RN是DeNB的延伸，因此，目前提出了一种RAN与CN之间的S1接口具体终止在RN的方案。
当S1接口终止于RN时，一种业务实现方式为由DeNB执行转发功能，在Un接口和DeNB-MME之间转发S1-AP消息、在Un接口和DeNB-SGW之间转换用户数据隧道。对于此种S1接口终止于RN，DeNB执行转发功能的网络架构，必须考虑如何建立无线接入网中 的RN与核心网中的MME之间S1接口的连接。在现有技术中，一种建立RN与MME之间S1接口连接的方法包括：DeNB与MME建立针对DeNB的S1接口连接；RN初始接入时，当需要建立为其UE提供服务的S1接口连接时，RN向DeNB发送S1 Setup Request(S1接口建立请求)消息要求与为UE服务的MME建立S1接口连接；DeNB在DeNB与MME之间已建立的上述针对DeNB的S1接口上进行操作，采用eNB Configuratoion Update(基站配置更新)过程修改已建立的上述S1接口连接，使其增加RN所支持的TAC(跟踪区编码)、PLMN(公共陆地移动网络)的信息，从而完成了RN至MME之间S1接口的建立。
根据以上描述可以看出，在现有技术中，在建立RN与MME之间S1接口的连接时，是对DeNB和MME之间已有的原本针对DeNB的S1接口进行修改配置，这种方法使得RN和MME之间的一个S1接口要为无线接入网中DeNB和RN两个节点同时提供信令服务，下行方向，MME发送给DeNB的信令以及发送给RN的信令都通过一条S1接口连接下发到DeNB，DeNB接收到信令后，往往无法区分该信令是针对DeNB发送的信令，还是针对RN发送的只需DeNB进行转发的信令，从而产生混淆，大大影响了业务的实现。
进一步的，在现有技术中，由于DeNB和RN两个节点共用DeNB和MME之间的一个S1接口连接，因此，DeNB中不仅需要维护直接连接到该DeNB自身的UE的上下文信息，而且还需要维护每一个直接连接到RN的UE的上下文信息等，因此，进一步增加了业务实现的复杂性。
发明内容
本发明提出了一种建立S1接口连接的方法、设备及系统，以便于保证DeNB能够区分MME发送的S1接口信令。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案包括：
一种建立S1接口连接的方法，S1接口终止于中继节点RN，施主基站DeNB转发RN与移动性管理实体MME之间的S1接口信令，该 方法还包括：
建立DeNB和MME之间针对DeNB的S1接口连接；
建立DeNB和MME之间针对RN的S1接口连接；
在下行方向，当DeNB从与MME之间针对DeNB的S1接口连接上接收到S1接口信令时，由DeNB对该S1接口信令进行信令处理；当DeNB从与MME之间针对RN的S1接口连接上接收到S1接口信令时，由DeNB向RN转发该S1接口信令。
该方法进一步包括：建立DeNB和RN之间的S1接口连接，将DeNB和RN之间的S1接口连接与所述DeNB和MME之间针对RN的S1接口连接进行关联；在上行方向，当DeNB从与RN之间的S1接口连接上接收到S1接口信令时，根据所述关联，在DeNB和MME之间针对RN的S1接口连接上发送该S1接口信令；
在下行方向，所述由DeNB向RN转发该S1接口信令的步骤包括：DeNB根据所述关联，在与RN之间的S1接口连接上发送该S1接口信令。
所述建立DeNB和RN之间的S1接口连接的步骤包括：DeNB接收RN发来的携带RN标识的S1接口建立请求；DeNB利用建立的与MME之间针对RN的S1接口连接，转发所接收到的该携带RN标识的S1接口建立请求；MME收到该S1接口建立请求后，将为RN分配的MME侧参数携带在S1接口建立响应中，通过所述针对RN的S1接口连接发送给DeNB；DeNB将接收到的S1接口建立响应转发给所述RN。
在建立完所述针对DeNB的S1接口连接和所述针对RN的S1接口连接后，进一步包括：在下行方向，MME通过所述针对DeNB的S1接口连接发送针对DeNB的S1接口信令；以及，MME通过所述针对RN的S1接口连接发送针对RN的S1接口信令。
在所述建立DeNB和MME之间针对RN的S1接口连接之前，进一步包括：
RN初始接入，附着到网络，并从操作维护O&M系统中下载RN节点的配置信息。
所述S1接口连接为流控制传输协议SCTP连接或IP连接。
一种DeNB，包括：
第一连接处理单元，用于建立DeNB和MME之间针对DeNB的S1接口连接，接收MME通过该连接发来的S1接口信令，并传输给信令处理单元；
第二连接处理单元，用于建立DeNB和MME之间针对RN的S1接口连接，接收MME通过该连接发来的S1接口信令，并传输给信令转发单元；
信令处理单元，用于对第一连接处理单元发来的S1接口信令进行信令处理；
信令转发单元，用于将第二连接处理单元发来的S1接口信令转发给RN。
该DeNB进一步包括：第三连接处理单元，用于建立DeNB和RN之间的S1接口连接，从该连接上接收到RN发来的S1接口信令后，传输给信令转发单元；
所述信令转发单元，进一步用于将第三连接处理单元建立的DeNB和RN之间的S1接口连接与第二连接处理单元建立的DeNB和MME之间针对RN的S1接口连接进行关联；以及，在接收到第三连接单元发来的S1接口信令后，根据所述关联，将该S1接口信令转发到第二连接处理单元建立的S1接口连接上发送；以及，根据所述关联，将第二连接处理单元发来的S1接口信令转发到第三连接处理单元建立的S1接口连接上发送。
一种建立S1接口连接的系统，该系统包括MME以及如权利要求7或8所述的DeNB，其中，
MME，用于通过所述针对DeNB的S1接口连接发送针对DeNB的S1接口信令；以及，通过所述针对RN的S1接口连接发送针对RN的S1接口信令。
所述S1接口连接为SCTP连接或IP连接。
可见，本发明具有如下的有益效果：
1、在本发明中，由于在DeNB与MME之间分别建立了针对 DeNB的S1接口连接以及针对RN的S1接口连接，共2条S1接口连接，后续，DeNB如果从针对DeNB的S1接口连接上接收到MME发来的S1接口信令，则可以确定该S1接口信令是针对DeNB自身的，如果从针对RN的S1接口连接上接收到MME发来的S1接口信令，则可以确定该S1接口信令是针对RN的，从而能够区分出MME发送的S1接口信令，并进而执行相应的直接处理或直接转发，从而避免了在DeNB中产生混淆，确保了业务的实现。
2、在本发明中，DeNB和RN两个节点使用的是DeNB和MME之间两条不同的S1接口连接，因此，DeNB无需为了区分而维护直接连接到该DeNB自身的UE的上下文信息及每一个直接连接到RN的UE的上下文信息等，因此，进一步降低了业务实现的复杂性。
附图说明
图1是LTE系统中增加RN节点后的基本架构示意图；
图2是在本发明一个实施例中建立S1接口连接的流程图；
图3是在本发明一个实施例中RN初始接入时的信息交互示意图；
图4是在本发明实施例中DeNB的基本结构示意图；
图5是在本发明一个实施例中DeNB的一种较佳结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。
本发明提出了一种建立S1接口连接的方法，该方法包括：S1接口终止于RN，DeNB转发RN与MME之间的S1接口信令；建立DeNB和MME之间针对DeNB的S1接口连接；建立DeNB和MME之间针对RN的S1接口连接；在下行方向，当DeNB从与MME之间针对DeNB的S1接口连接上接收到S1接口信令时，由DeNB对该S1接口信令进行信令处理；当DeNB从与MME之间针对RN的S1接口连接上接收到S1接口信令时，由DeNB向RN转发该S1接口信令。
可见，在本发明中，由于在DeNB与MME之间分别建立了针对DeNB的S1接口连接以及针对RN的S1接口连接，共2条S1接口连接，后续，DeNB如果从针对DeNB的S1接口连接上接收到MME发来的S1接口信令，则可以确定该S1接口信令是针对DeNB自身的，如果从针对RN的S1接口连接上接收到MME发来的S1接口信令，则可以确定该S1接口信令是针对RN的，从而能够区分出MME发送的S1接口信令，并进而执行相应的直接处理或直接转发，从而避免了在DeNB中产生混淆。
图2是在本发明一个实施例中建立S1接口连接的流程图。参见图2，在本发明的一个优选实施例中，利用RN的初始接入过程建立S1接口连接，该过程主要包括以下步骤：
步骤201：预先将RN的节点配置信息保存在O&A(操作维护)系统中。
步骤202：预先建立DeNB和MME之间针对DeNB的S1接口连接。
本步骤的具体实现过程是现有技术，此处不再详细描述。
步骤203：RN初始接入时，首先附着到网络，并从O&A系统中下载RN节点的配置信息。
步骤204：RN通过Un接口用户平面将携带RN标识的S1 SetupRequest(S1接口建立请求)发送给DeNB。
本步骤中，RN标识可以是RN的Global eNB ID(全球基站ID)和eNB Name(基站名称)。
步骤205：DeNB接收到携带RN标识的S1 Setup Request后，确定RN首次发起S1连接建立，则新建立一条与MME之间的针对RN的S1接口连接。
步骤206：DeNB在针对RN的S1接口连接上转发所接收到的携带RN标识的S1 Setup Request。
步骤207：MME收到S1 Setup Request后，将为RN分配的MME侧参数携带在S1 Setup Response(S1接口建立响应)中，通过针对RN的S1接口连接发送给DeNB。
步骤208：DeNB将接收到的S1 Setup Response转发给RN。
通过上述步骤204至步骤208的处理，则建立了RN和MME之间的S1接口连接，包括两段：RN与DeNB之间的S1接口连接，DeNB与MME之间针对RN的S1接口连接。
上述步骤203至步骤208描述了RN初始接入流程，其具体信息交互过程可以参见图3所示，图3中，DeNB集成了HeNB GW的功能，MME(RN)表示为RN服务的MME功能，MME(UE)表示位于核心网中为UE服务的MME实体。在本发明中，所涉及的MME均指的是图3中的MME(UE)。
步骤209：将DeNB和RN之间的S1接口连接与DeNB和MME之间针对RN的S1接口连接进行关联，建立关联关系。
步骤210：在上行方向，当DeNB从与RN之间的S1接口连接上接收到RN发来的S1接口信令时，根据所述关联关系，在DeNB和MME之间针对RN的S1接口连接上发送该S1接口信令。
这里，在上行方向，MME从针对RN的S1接口连接上接收到该S1接口信令，则可以确定该S1接口信令是来自RN的。
步骤211：在下行方向上，MME通过针对DeNB的S 1接口连接发送针对DeNB的S1接口信令，以及通过针对RN的S1接口连接发送针对RN的S1接口信令。
步骤212：当DeNB从与MME之间针对DeNB的S1接口连接上接收到S1接口信令时，确定该信令是发送给自身的，则由DeNB对该S1接口信令进行相应的信令处理。
步骤213：当DeNB从与MME之间针对RN的S1接口连接上接收到S1接口信令时，确定该信令是发送给RN的，DeNB则不进行实际的信令处理，根据建立的上述关联关系在与RN之间的S1接口连接上直接向RN转发该S1接口信令。
之后，RN接收到S1接口信令后，则对信令进行相应的信令处理。
在上述图2所示流程中，S1接口连接可以为SCTP(流控制传输协议)连接或IP连接等。
另外，本发明提出了一种DeNB，参见图4，该DeNB的基本结构中包括：
第一连接处理单元，用于建立DeNB和MME之间针对DeNB的S1接口连接，接收MME通过该连接发来的S1接口信令，并传输给信令处理单元；
第二连接处理单元，用于建立DeNB和MME之间针对RN的S1接口连接，接收MME通过该连接发来的S1接口信令，并传输给信令转发单元；
信令处理单元，用于对第一连接处理单元发来的S1接口信令进行信令处理；
信令转发单元，用于将第二连接处理单元发来的S1接口信令转发给RN。
图5是本发明实施例中DeNB的一种较佳结构示意图。参见图5，DeNB中可以进一步包括：第三连接处理单元，用于建立DeNB和RN之间的S1接口连接，从该连接上接收到RN发来的S1接口信令后，传输给信令转发单元；
信令转发单元，进一步用于将第三连接处理单元建立的DeNB和RN之间的S1接口连接与第二连接处理单元建立的DeNB和MME之间针对RN的S1接口连接进行关联；以及，在接收到第三连接单元发来的S1接口信令后，根据所述关联，将该S1接口信令转发到第二连接处理单元建立的S1接口连接上发送；以及，根据所述关联，将第二连接处理单元发来的S1接口信令转发到第三连接处理单元建立的S1接口连接上发送。
另外，本发明还提出了一种建立S1接口连接的系统，该系统包括MME以及本发明中提出的任意一种结构和功能的DeNB，其中，MME用于通过针对DeNB的S1接口连接发送针对DeNB的S1接口信令；以及，通过针对RN的S1接口连接发送针对RN的S1接口信令。
本发明系统中的S1接口连接为SCTP连接或IP连接。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、 改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。
Claims (10)
1.一种建立S1接口连接的方法，其特征在于，S1接口终止于中继节点RN，施主基站DeNB转发RN与移动性管理实体MME之间的S1接口信令，该方法还包括：
建立DeNB和MME之间针对DeNB的S1接口连接；
建立DeNB和MME之间针对RN的S1接口连接；
在下行方向，当DeNB从与MME之间针对DeNB的S1接口连接上接收到S1接口信令时，由DeNB对该S1接口信令进行信令处理；当DeNB从与MME之间针对RN的S1接口连接上接收到S1接口信令时，由DeNB向RN转发该S1接口信令。
2.根据权利要求1所述的建立S1接口连接的方法，其特征在于，
该方法进一步包括：建立DeNB和RN之间的S1接口连接，将DeNB和RN之间的S1接口连接与所述DeNB和MME之间针对RN的S1接口连接进行关联；在上行方向，当DeNB从与RN之间的S1接口连接上接收到S1接口信令时，根据所述关联，在DeNB和MME之间针对RN的S1接口连接上发送该S1接口信令；
在下行方向，所述由DeNB向RN转发该S1接口信令的步骤包括：DeNB根据所述关联，在与RN之间的S1接口连接上发送该S1接口信令。
3.根据权利要求2所述的建立S1接口连接的方法，其特征在于，
所述建立DeNB和RN之间的S1接口连接的步骤包括：DeNB接收RN发来的携带RN标识的S1接口建立请求；DeNB利用建立的与MME之间针对RN的S1接口连接，转发所接收到的该携带RN标识的S1接口建立请求；MME收到该S1接口建立请求后，将为RN分配的MME侧参数携带在S1接口建立响应中，通过所述针对RN的S1接口连接发送给DeNB；DeNB将接收到的S1接口建立响应转发给所述RN。
4.根据权利要求1所述的建立S1接口连接的方法，其特征在于，
在建立完所述针对DeNB的S1接口连接和所述针对RN的S1接口连接后，进一步包括：在下行方向，MME通过所述针对DeNB的S1接口连接发送针对DeNB的S1接口信令；以及，MME通过所述针对RN的S1接口连接发送针对RN的S1接口信令。
5.根据权利要求1所述的建立S1接口连接的方法，其特征在于，在所述建立DeNB和MME之间针对RN的S1接口连接之前，进一步包括：
RN初始接入，附着到网络，并从操作维护O&M系统中下载RN节点的配置信息。
6.根据权利要求1至5中任意一项所述的建立S1接口连接的方法，其特征在于，
所述S1接口连接为流控制传输协议SCTP连接或IP连接。
7.一种DeNB，其特征在于，包括：
第一连接处理单元，用于建立DeNB和MME之间针对DeNB的S1接口连接，接收MME通过该连接发来的S1接口信令，并传输给信令处理单元；
第二连接处理单元，用于建立DeNB和MME之间针对RN的S1接口连接，接收MME通过该连接发来的S1接口信令，并传输给信令转发单元；
信令处理单元，用于对第一连接处理单元发来的S1接口信令进行信令处理；
信令转发单元，用于将第二连接处理单元发来的S1接口信令转发给RN。
8.根据权利要求7所述的DeNB，其特征在于，该DeNB进一步包括：第三连接处理单元，用于建立DeNB和RN之间的S1接口连接，从该连接上接收到RN发来的S1接口信令后，传输给信令转发单元；
所述信令转发单元，进一步用于将第三连接处理单元建立的DeNB和RN之间的S1接口连接与第二连接处理单元建立的DeNB和MME之间针对RN的S1接口连接进行关联；以及，在接收到第三连接单元发来的S1接口信令后，根据所述关联，将该S1接口信令转发 到第二连接处理单元建立的S1接口连接上发送；以及，根据所述关联，将第二连接处理单元发来的S1接口信令转发到第三连接处理单元建立的S1接口连接上发送。
9.一种建立S1接口连接的系统，其特征在于，该系统包括MME以及如权利要求7或8所述的DeNB，其中，
MME，用于通过所述针对DeNB的S1接口连接发送针对DeNB的S1接口信令；以及，通过所述针对RN的S1接口连接发送针对RN的S1接口信令。
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述S1接口连接为SCTP连接或IP连接。
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Legal Events
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