CN101998545A - 支持在网络部署Femto基站后的受控切换方法 - Google Patents

支持在网络部署Femto基站后的受控切换方法 Download PDF

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CN101998545A
CN101998545A CN2009101661725A CN200910166172A CN101998545A CN 101998545 A CN101998545 A CN 101998545A CN 2009101661725 A CN2009101661725 A CN 2009101661725A CN 200910166172 A CN200910166172 A CN 200910166172A CN 101998545 A CN101998545 A CN 101998545A
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femto
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csg
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宋建全
骆文
曲红云
褚丽
许玲
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ZTE Corp
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Abstract

本发明提出了一种支持在网络部署Femto基站后的切换方法,包括以下步骤:服务基站发送切换请求消息给候选目标基站;候选目标基站发送切换响应消息给服务基站;服务基站收到切换响应消息之后,向终端发送切换请求或切换响应。通过本发明,定制了一种相对完善的Femto切换策略,从而可以轻易实现与Femto基站有关的基站间的切换。

Description

支持在网络部署Femto基站后的受控切换方法
技术领域
本发明涉及通信领域,尤其涉及一种与Femto相关的基站间的受控切换方法。
背景技术
在WiMAX网络中的基站可以根据覆盖范围分为多种,宏站(Macro BS),微站(Pico),家庭基站(Femto);Femto主要用于家庭或办公室,而且Femto可以分为两种类型,一种为私有类型,即该种类型的Femto(简称为CSG类型Femto),只能为特定的终端提供服务;另外一种类型为公有类型,即该种类型的Femto(简称为OSG类型)同宏站一样,可以为所有合法用户提供服务;此外还有一种混合特性的基站,即该Femto即允许特定终端接入,也允许其它非特定的终端接入,但是特定终端接入和得到服务的优先级高于非特定用户;在分析时,根据不同情况,该种类型的基站可以归属到CSG和OSG类型Femto分别进行分析;例如,在判断是否允许用户接入时,混合基站作为OSG分析;在做QoS相关的控制时,则既要考虑CSG特性,也要考虑OSG特性。从终端用户角度而言,网络中的私有类型Femto也可以分为两种,一种是允许该终端接入的私有类型的Femto,另外一种是不允许该终端接入的私有类型的Femto。
对每个CSG Femto而言,存在一个允许接入的终端用户标识列表,即CSG User List(或CSG Member List);该列表可以进一步表明该CSG Femto为哪个或哪些终端用户所控制或拥有;如果某些终端用户只是临时用户,则还可以标明该临时终端用户的接入的时间信息。终端用户标识可以采用终端用户网络接入标识NAI,终端MAC地址,终端用户至少在该CSG Femto范围内的唯一索引。
此外,CSG Femto还可以进行分组,分组标识采用CSG ID;具有相同CSG ID的CSG Femto共享相同的CSG User List;这样,针对每个终端用户而言,允许接入的CSG Femto既可以采用CSGFemto List表示,也已采用CSG ID List表示;由于终端用户在某些CSG Femto或CSG ID中是临时成员,因此对这些CSG Femto或CSGID,需要在CSG Femto List或CSG ID List中标明允许接入的时间信息。另外,由于终端用户可能控制或者拥有某些CSG Femto或CSG ID(即该CSG ID对应的所有CSG Femto),因此也需要在CSGFemto List或CSG ID List中表明哪些CSG Femto或CSG ID为该终端用户控制或拥有。
切换一般分为切换准备阶段和切换执行阶段,切换准备阶段主要用来选择候选目标基站;而切换执行阶段主要是终端从候选目标基站中最终选择一个切换目标基站并切换到该目标基站的过程;
如果切换执行阶段终端选择的目标基站来自于切换准备阶段的候选目标基站的集合,则切换是受控切换;在切换过程中,保存在服务基站的终端的上下文会转移到目标基站。
当在WiMAX网络中部署Femto基站后,由于Femto存在CSG类型和OSG类型、以及混合类型;特别是CSG Femto,只有在其允许接入终端用户标识列表中的终端用户,才能接入,因此原有宏站下的切换流程必须做相应的修改,才能使用;例如终端与Femto相关的信息必须转到切换的目标基站,而且不允许终端接入的CSGFemto基站不能作为切换候选目标基站等。本发明就是支持对部署Femto后,如何支持与Femto相关的切换的方法。
发明内容
鉴于以上所述的一个或多个问题,本发明提出了一种支持在网络部署Femto基站后的切换方法,包括以下步骤:服务基站发送切换请求消息给候选目标基站;候选目标基站发送切换响应消息给服务基站;服务基站收到切换响应消息之后,向终端发送切换请求或切换响应。
其中,如果是终端触发的切换,则在服务基站发送切换请求消息给候选目标基站的步骤之前,服务基站首先接收来自终端的切换请求,以及在服务基站收到切换响应消息之后,向终端发送切换响应;如果是网络侧触发的切换,在服务基站收到切换响应消息之后,则向终端发送切换请求。
其中,终端收到服务基站发送的切换请求或切换响应消息之后,终端发送切换指示消息给服务基站;服务基站给目标基站发送切换证实消息;目标基站给服务基站发送切换证实确认消息;终端在目标基站处进行网络重入。
其中,切换过程获取目标基站的AK Context过程的操作为如下至少之一:在服务基站发送切换请求消息给候选目标基站之前,服务基站和锚定鉴权器通过上下文请求/上下文报告消息交互获取目标基站的AK Context;目标基站收到服务基站的切换请求消息之后,目标基站和锚定鉴权器通过上下文请求/上下文报告消息交互获取目标基站的AK Context;目标基站收到服务基站的切换证实消息之后,目标基站和锚定鉴权器通过上下文请求/上下文报告消息交互获取目标基站的AK Context。
其中,目标基站通过如下操作中的至少一个来获取终端与Femto相关的信息:目标基站从服务基站获取终端与Femto的相关信息;目标基站从锚定鉴权器获取终端与Femto的相关信息。
其中,目标基站从服务基站获取终端与Femto的相关信息,目标基站通过如下操作中的至少一个来获取终端与Femto相关的信息:服务基站通过切换请求消息将信息传递给目标基站;服务基站通过切换证实消息将信息传递给目标基站。
其中,目标基站从锚定鉴权器获取终端与Femto的相关信息,锚定鉴权器通过上下文报告消息将信息传递给目标基站。
其中,终端与Femto相关的信息包括如下至少之一:终端的允许接入的CSG Femto基站列表、终端允许接入的CSG ID List、用户自己拥有的CSG Femto基站以及与Femto相关的切换策略。
其中,与Femto相关的切换策略至少包括如下切换策略之一:切换策略I,切换策略II;切换策略I包括如下至少之一:允许或禁止宏基站到Femto的切换;允许或禁止Femto到宏基站的切换;允许或禁止Femto到Femto之间的切换;终端与Femto相关的切换策略II包括如下至少之一:信号强度优先、Femto基站优先、CSG Femto基站优先以及与各种优先策略相关的门限值。
其中,服务基站发送切换请求消息之前,服务基站对目标基站做切换判决或选择。
其中,服务基站发送切换请求消息之后,对目标基站做切换判决或选择的网元至少包括如下之一:服务基站、锚定鉴权器,目标基站、Femto-GW。
其中,服务基站至少包含如下操作之一:在服务基站发送切换请求消息的步骤之前,根据切换策略I选择候选目标基站;在服务基站发送切换请求消息的步骤之前,如果目标Femto基站是OSGFemto或混合类型的Femto基站,则允许作为切换的目标基站;在服务基站发送切换请求消息的步骤之前,从可供选择的候选基站列表中排除不允许终端接入的CSG Femto基站;在服务基站发送切换请求消息的步骤之前,服务基站根据自身保存的Femto切换策略II选择候选目标基站;在服务基站收齐所有目标基站的切换响应消息之后,向终端发送切换请求消息或切换响应消息之前,根据所诉终端与Femto相关的切换策略II对候选目标基站做选择。
其中,服务基站根据如下信息中的至少之一从候选目标基站中排除不允许终端接入的CSG Femto基站:候选目标Femto基站类型、候选目标Femto基站标识、终端允许接入的CSG Femto成员列表、候选目标基站的CSG ID、允许终端接入的CSG ID List。
其中,当目标CSG Femto基站在终端允许接入的CSG Femto成员列表中时,则允许该目标CSG Femto作为终端的候选目标基站,否则,该目标CSG Femto不能作为终端的候选目标基站;或者当目标CSG Femto基站的CSG ID在终端允许接入的CSG ID List中时,则允许该目标CSG Femto作为终端的候选目标基站,否则,该目标CSG Femto不能作为终端的候选目标基站。
其中,候选目标基站收到切换请求消息之后,目标基站至少包含如下操作之一:根据切换策略I判断是否允许终端切换;如果是OSG Femto或混合类型的Femto基站,则允许作为切换的目标基站;如果候选目标基站是CSG Femto基站,则目标基站判断是否允许终端接入。
其中,目标基站是CSG Femto基站时,目标基站根据如下信息中的至少一个判断是否允许终端接入:终端用户标识、目标CSGFemto基站的允许接入的终端用户标识列表。
其中,当终端用户标识在目标CSG Femto基站中终端用户标识列表中时,CSG Femto基站允许终端接入;否则,不允许接入。
其中,终端用户标识可以为以下标识之一:网络接入标识NAI,终端MAC地址,终端至少在该CSG Femto内的唯一标识符。
其中,当目标基站判断不允许终端接入时,目标基站发送给服务基站的切换响应消息中带有适当的错误指示或适当的失败原因。
其中,锚定鉴权器对目标基站进行选择至少包含如下操作之一:服务基站在给候选目标基站发送切换请求消息之前,服务基站与锚定鉴权器进行交互获取目标基站的AK Context过程中,由锚定鉴权器判断是否允许终端接入目标基站;候选目标基站在收到切换请求消息之后,目标基站通过与锚定鉴权器进行交互获取目标基站AKContext过程中,由锚定鉴权器判断是否允许终端接入目标基站;候选目标基站在收到切换证实消息之后,目标基站通过与锚定鉴权器进行交互获取目标基站的AK Context过程中,由锚定鉴权器判断是否允许终端接入目标基站。
其中,锚定鉴权器在进行选择时至少包含如下操作之一:在锚定鉴权器根据切换策略I选择候选目标基站;如果目标基站时是OSG Femto或混合类型的Femto基站,则允许作为切换的目标基站;如果目标基站是CSG Femto,锚定鉴权器根据如下信息中的至少之一进行判断:目标基站的类型、目标基站的标识、终端的CSG Femto成员列表、候选目标基站的CSG ID、允许终端接入的CSG ID List。
其中,当目标CSG Femto基站在终端允许接入的CSG Femto成员列表中时,则允许该目标CSG Femto作为终端的候选目标基站,否则,该目标CSG Femto不能作为终端的候选目标基站;或者当目标CSG Femto基站的CSG ID在终端允许接入的CSG ID List中时,则允许该目标CSG Femto作为终端的候选目标基站,否则,该目标CSG Femto不能作为终端的候选目标基站。
其中,当锚定鉴权器判断目标CSG Femto不允许终端接入时,则进行如下操作至少之一:锚定鉴权器拒绝目标基站的AK Context的Context Req消息;在发送给服务基站或目标基站的Context Rpt消息中带有适当的失败原因或适当的错误指示;在发送给服务基站或目标基站的Context Rpt消息中不携带目标基站的AK Context。
其中,在候选目标基站是Femto基站,服务基站要通过Femto-GW发送给的切换请求消息给Femto基站,当Femto-GW收到切换请求消息之后,由Femto-GW判断目标基站是否允许终端接入。
其中,Femto-GW在进行切换判决时至少包含如下操作之一:在Femto-GW根据切换策略I选择候选目标基站;如果是OSG Femto或混合类型的Femto基站,则允许作为切换的目标基站;如果目标基站时CSG Femto基站,Femto-GW根据如下信息中的至少之一进行判断是否允许作为目标基站:目标基站的类型、目标基站的标识、终端的CSG Femto成员列表、候选目标基站的CSG ID、允许终端接入的CSG ID List、终端用户标识,目标基站允许接入终端用户标识列表。
其中,当目标基站时CSG Femto时,当目标CSG Femto基站在终端允许其接入的CSG Femto成员列表中时,则允许该目标CSGFemto作为终端的候选目标基站,否则,该目标CSG Femto不能作为终端的候选目标基站;或者当目标CSG Femto基站的CSG ID在终端允许接入的CSG ID List中时,则允许该目标CSG Femto作为终端的候选目标基站,否则,该目标CSG Femto不能作为终端的候选目标基站;或者当终端用户标识在目标基站允许接入终端用户标识列表中时,则允许该目标CSG Femto作为终端的候选目标基站,否则,该目标CSG Femto不能作为终端的候选目标基站。
其中,如果不允许终端接入,则Femto-GW执行如下操作至少之一:发送给服务基站的切换响应消息带有适当的失败原因值或适当的错误指示;发送给服务基站的切换响应消息带有在指示终端网络重入时推荐的目标基站;不发送切换请求消息给目标基站。
其中,如果判断结果是目标基站允许终端接入,则Femot-GW发送切换请求消息给目标基站。
其中,当所有的目标基站或目标Femto基站不允许终端接入时,服务基站发送给终端的切换响应包含有如下信息至少之一:适当的错误指示或适当的失败原因值;指示终端进行网络重入或者初始网络重入;指示终端进行网络重入或初始网络重入时推荐的目标基站。
其中,如下消息中的至少之一包含有基站类型标识:切换请求消息,切换响应消息,上下文请求消息,上下文报告消息。
其中,基站类型标识能够明确或者隐含标识基站属于以下类型之一:宏基站,Femto基站。
其中,如果基站类型是Femto基站,基站类型标识能够明确或者隐含标识基站属于以下类型之一:CSG Femto基站,OSG Femto基站,混合型的Femto基站。
其中,当目标基站是CSG Femto时,如下消息中的至少之一包含有基站的CSG ID:切换请求消息,切换响应消息,上下文请求消息,上下文报告消息。
具体地,本发明提出在部署Femto基站后,对现有受控切换的切换准备阶段、切换执行阶段做相应的修改;主要包括以下内容,切换目标基站必须获取终端与Femto相关相关信息,因为这些信息会在终端后续切换中用到,或者在终端进入空闲模式以后的其它操作中用到(例如,位置更新,空闲模式进入,空闲模式退出,寻呼等)。另外,不允许终端接入的CSG Femto基站不能作为切换候选目标基站。
切换目标基站获取终端与Femto相关的一些信息,可以通过修改切换流程的一些消息,让这些消息把这些内容带给切换目标基站。具体可以是选择如下三种方式之一:通过服务基站发送给目标基站的切换请求消息中带上所述信息;通过服务基站发送给目标基站的切换证实消息带上所述信息;通过锚定鉴权器发送给目标基站的上下文报告消息带上所述信息。
而终端与Femto相关的参数包括如下信息至少之一:终端的允许该终端接入的CSG Femto列表(即CSG Femto List),允许该终端接入的CSG ID List,与Femto相关的切换策略。CSG Femto List中除了列出允许该终端接入的CSG Femto基站标识外,如果终端在某个CSG Femto只是临时成员,则还要列出该终端在该CSG Femto上允许的接入的时间信息。CSG ID List中除了列出允许该终端接入的CSG ID外,如果终端在某个CSG ID只是临时成员,则还要列出该终端在该CSG ID上允许的接入的时间信息。与Femto相关的切换策略可以分为切换策略I和切换策略II;切换策略I可以为如下信息至少之一:允许或禁止宏基站到Femto的切换;允许或禁止Femto到宏基站的切换;允许或禁止Femto到Femto之间的切换;切换策略II可以为如下信息至少之一:信号强度优先的策略、Femto基站优先策略,与这些策略相关的门限值;而Femto基站优先策略可以进一步细分为CSG Femto基站优先策略,而CSG Femto基站优先策略可以进一步细分为Home CSG Femto优先策略。
不允许终端接入的CSG Femto不能作为切换目标基站,则可以通过切换流程中涉及的网元对候选目标基站进行选择,从中排除允许终端接入的CSG Femto基站。切换过程涉及的服务基站,目标基站自身,以及锚定鉴权器、Femto-GW都可以进行这种选择。由于OSG Femto以及混合类型的Femto不对接入的终端做限制,下面切换判决或目标基站选择时针对CSG Femto而言的。
如果服务基站进行选择,则可以在服务基站给目标基站发送切换请求消息之前进行选择,服务基站利用如下信息至少之一进行选择:允许终端接入的CSG Femto基站列表,目标基站类型,目标基站标识,允许终端接入的CSG ID List,目标基站所属的CSG ID。如果目标基站是CSG Femto基站,而且其基站标识不在允许终端接入的CSG Femto List中,则需要从候选目标基站集合中去掉该CSGFemto基站;或者目标基站的CSG ID不在允许终端接入的CSG IDList中,则需要从候选目标基站集合中去掉该CSG Femto基站。
如果是锚定鉴权器进行选择,则可以在服务基站或目标基站和锚定鉴权器交互获取目标基站的AK Context中进行判断,锚定鉴权器利用如下信息至少之一进行选择:允许终端接入的CSG Femto基站列表,目标基站类型,目标基站标识,允许允许终端接入的CSGID List,目标基站所属的CSG ID。如果目标基站是CSG Femto基站,而且其基站标识不在允许终端接入的CSG Femto List中,则需要从候选目标基站集合中去掉该CSG Femto基站;或者目标基站的CSGID不在允许终端接入的CSG ID List中,则需要从候选目标基站集合中去掉该CSG Femto基站。如果锚定鉴权器判断不允许所述终端接入,那么锚定鉴权器在发送给服务基站或目标基站的Context Rpt消息中带上适当的错误指示或失败原因,表明该基站不能做为终端候选目标基站。同时,锚定鉴权器发送给服务基站或目标基站的Context Rpt消息也不用带所述目标基站的AK Context。
如果是目标基站是CSG Femto,则目标基站自己可以判断是否允许所述终端接入;判断可以在目标基站收到切换请求消息之后进行,目标基站利用如下信息至少之一进行判断:终端用户标识,目标CSG Femto基站允许接入终端用户标识列表。如果终端用户标识在列表中,则允许接入,如果不在列表中,则不允许接入。终端用户标识可以是如下标识之一:终端用户网络接入标识NAI,终端的MAC地址,终端至少在该CSG Femto基站内唯一索引。如果不允许所述终端接入,目标基站返回给服务基站的切换响应消息带上适当的错误指示或失败原因。
如果目标基站时Femto基站,服务基站通过Femto-GW发送切换请求消息给Femto基站,Femto-GW收到切换请求消息之后进行这种判断。如果是OSG Femto或混合类型,则允许接入,如果是CSG Femto,Femto-GW利用如下部分或全部信息进行判断:允许终端接入的CSG Femto基站列表,目标基站类型和标识,目标基站所属的CSG ID,允许终端接入的CSG ID List,终端用户标识,目标基站允许接入终端用户标识列表。Femto-GW可以根据如下方法判断是否允许终端接入目标基站:方法一,根据终端允许接入CSG Femto List、目标基站类型和标识判断,如果目标基站是CSGFemto而且其标识在终端的允许其接入的CSG Femto List中,则允许接入,否则不允许接入;方法二根据该终端的允许其接入的CSGID List、目标基站的CSG ID来判断,如果目标基站的CSG ID在终端的允许其接入的CSG ID List中,则允许接入,否则不允许接入;方法三,根据终端用户标识、目标基站允许接入终端用户标识列表来判断,如果终端用户标识在允许接入终端用户标识列表中,则允许其接入,否则不允许接入;如果不允许接入,则Femto-GW即反馈一个带有适当失败或错误指示消息给服务基站,同时可以推荐终端进行网络重入的目标基站,不用发送切换请求消息给目标基站;如果允许接入,则发送切换请求消息给目标CSG Femto基站。
除了按照允许终端接入的CSG Femto列表对候选目标基站进行选择外;服务基站还可以根据与Femto相关的切换策略II做进一步选择,这种选择可以发生在服务基站发送切换请求消息给目标基站之前,或者服务基站收齐了目标基站返回的切换响应消息之后。
如果所有切换目标基站都是不允许终端接入的CSG Femto基站,服务基站发送给终端的测距响应消息需要带上如下信息至少之一:适当的错误指示或失败原因,指示终端进行网络重入,推荐终端进行网络重入的目标基站。
特别地,如果存在切换策略I,那么上述网元在进行判断时,首先根据切换策略I来判断是否允许切换到所属的目标基站;如果根据切换策略I的判断结果是允许切换到目标基站,所述网元再根据上述策略做进一步判断。切换策略I可以预先配置在所述网元中,或者所述网元从最初保存切换策略I的网元中获取切换策略I。
此外,由于部署了Femto基站,那么基站信息方面,需要增加基站类型,例如宏站或Femto基站,而Femto基站又可以进一步分为CSG Femto,OSG Femto或者混合类型;而CSG Femto针对终端用户而言,还可以细分为Home CSG Femto和Non Home CSG Femto.由于在切换过程中目标基站的选择过程中需要利用基站类型信息,因此在切换过程中如下消息至少之一需要带上基站类型标识:切换请求消息、切换响应消息、切换证实消息、上下文请求消息、上下文报告消息。这里Home CSG Femto是针对终端而言的,即该CSGFemto是该终端用户拥有的或者控制的;由于在切换过程中目标基站的选择过程中或者需要利用基站的CSG ID,因此在切换过程中如下消息至少之一需要带上目标CSG Femto基站的CSG ID:切换请求消息、切换响应消息、切换证实消息、上下文请求消息、上下文报告消息。
此外,在CSG Femto基站允许接入终端用户标识列表中,还需要表明哪个或哪些终端用户是该CSG Femto的拥有者或控制者;在允许终端接入的的CSG Femto List中,还需要表明哪个或哪些Femto为该终端所拥有或者控制。
通过本发明,定制了一种相对完善的Femto切换策略,从而可以轻易实现与Femto基站有关的基站间的切换。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本申请的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1是切换准备阶段示意图;
图2是切换准备阶段示意图;
图3是切换执行阶段示意图。
具体实施方式
根据本发明的目标基站选择方法,包括以下步骤:当部署Femto基站之后,根据与Femto优先策略对有关终端的目标基站进行选择。
优选地,当所述服务基站是宏基站而所述目标基站是Femto基站时,所述Femto优先策略包括:如果满足i)所述Femto基站的信号强度超过第一预定门限,以及ii)所述Femto基站的信号强度与所述宏基站的信号强度相比的差值不低于第二预定门限两个条件中的至少一个时,则发起到所述Femto基站的切换。
优选地,当所述Femto基站包括CSG Femto基站和OSG Femto基站时,所述Femto优先策略还包括:CSG Femto优先策略:如果满足所述CSG Femto基站的信号强度与OSG Femto基站的信号强度相比的差值不低于第三预定门限,则发起到所述CSG Femto基站的切换。
优选地,所述CSG Femto基站包括Home CSG Femto基站和Non Home OSG Femto基站,所述Femto优先策略还包括:HomeCSG Femto优先策略:如果满足所述Home CSG Femto基站的信号强度与Non Home OSG Femto基站的信号强度相比的差值不低于第四预定门限,则发起到所述Home CSG Femto基站的切换。
优选地,当所述服务基站是Femto基站而所述目标基站是Femto基站时,所述Femto优先策略包括:如果满足服务Femto基站的信号强度不低于第五预定门限以及服务Femto基站的信号强度与目标Femto基站的信号强度相比的差值不低于第六预定门限两个条件中的至少一个,则不发起从所述服务Femto基站到所述目标Femto基站的切换。
优选地,当Femto基站包括CSG Femto基站和OSG Femto基站时,所述Femto优先策略还包括:CSG Femto优先策略,当服务基站是CSG Femto基站时,如果满足所述服务基站的信号强度不低于第七预定门限以及所述服务基站的信号强度与目标基站的信号强度相比的差值不低于第八预定门限两个条件中的至少一个,则不发起从所述服务基站到所述目标基站的切换;当服务基站不是CSGFemto基站而目标基站是CSG Femto基站时,如果满足所述目标基站的信号强度高于第九预定门限以及所述目标基站的信号强度与所述服务基站的信号强度相比的差值不低于第十预定门限两个条件中的至少一个,则发起从所述服务基站到所述目标基站的切换;如果存在多个所述目标基站,则选择其中信号强度最高的一个进行切换。
优选地,当所述CSG Femto基站包括Home CSG Femto基站和Non Home OSG Femto基站时,所述Femto优先策略还包括:HomeCSG Femto优先策略,当所述服务基站是Home CSG Femto基站时,如果满足所述服务基站的信号强度不低于第十一预定门限以及所述服务基站的信号强度与所述目标基站的信号强度相比的差值不低于第十二预定门限,则不发起从所述服务基站到所述目标基站的切换;当服务基站不是Home CSG Femto基站而目标Femto基站是目标Home CSG Femto基站时,如果满足所述目标Home CSG Femto基站的信号强度高于第十三预定门限以及所述目标Home CSG Femto基站的信号强度与所述服务Femto基站相比的差值不低于第十四预定门限两个条件中的至少一个,则发起从所述服务Femto基站到所述目标Home CSG Femto基站的切换;如果存在多个所述目标HomeCSG Femto基站,则选择信号强度最高的一个Home CSG Femto基站。
优选地,当所述服务基站是Femto基站而所述目标基站是宏基站时,所述Femto优先策略包括:如果满足所述Femto基站的信号强度不低于第十五预定门限以及所述Femto基站的信号强度与所述宏基站的信号强度相比的差值不低于第十六预定门限两个条件中的至少一个,则不发起到所述宏基站的切换。
优选地,当所述的从宏基站到Femto基站的切换由所述宏基站发起时,根据所述宏基站自身保存的邻近Femto基站的信息和CSGFemto基站列表,判定所述邻近Femto基站中是否存在所述终端的CSG Femto基站;如果存在所述终端的CSG Femto基站,则对所述存在的所述终端的CSG Femto基站进行扫描,以获取信号强度;根据所述切换策略决定是否发起到存在的所述终端的CSG Femto基站的切换或选择切换候选的目标CSG Femto基站。
优选地,当所述的从宏基站到Femto基站的切换由所述宏基站发起时,根据所述终端的当前位置以及所述宏基站自身保存的邻近Femto基站的位置,选择出邻近于所述终端的Femto基站;对所选择的邻近于所述终端的Femto基站进行扫描,获取信号强度;根据所述切换策略决定是否发起从所述宏基站到Femto基站的切换或选择切换候选的目标Femto基站。
优选地,所述Femto基站不包括不允许所述终端接入的CSGFemto基站。
优选地,当所述的从宏基站到Femto基站的切换由所述终端发起时,当所述宏基站接收到来自所述终端的切换请求消息时,根据所述宏基站自身保存的信息识别所述Femto基站的类型,并且根据所述切换策略选择切换的候选目标Femto基站。
优选地,当所述的从服务Femto基站到目标Femto基站的切换由所述服务Femto基站发起时,根据所述服务Femto基站自身保存的邻近Femto基站的信息和CSG Femto基站列表,判定所述邻近Femto基站中是否存在所述终端的CSG Femto基站;如果存在所述终端的CSG Femto基站,则对存在的终端的CSG Femto基站进行扫描,获取信号强度;根据所述切换策略决定是否发起到存在的所述终端的CSG Femto基站的切换或选择切换候选的目标CSG Femto基站。
优选地,当所述的从服务Femto基站到目标Femto基站的切换由所述服务Femto基站发起时,根据所述终端的当前位置以及所述服务Femto基站自身保存的邻近Femto基站的位置,选择出邻近于所述终端的Femto基站;对邻近于所述终端的Femto基站进行扫描,获取信号强度;根据所述切换策略决定是否发起所述服务Femto到所述目标Femto基站的切换或选择切换候选的目标Femto基站。
优选地,所述目标Femto基站不包括不允许所述终端接入的CSG Femto基站。
优选地,当所述的从服务Femto基站到目标Femto基站的切换由所述终端发起时,当所述服务Femto基站接收到来自所述终端的切换请求消息时,根据所述服务Femto基站自身保存的信息识别所述目标Femto基站的类型,并且根据所述切换策略选择切换的候选目标Femto基站。
优选地,当所述的从Femto基站到宏基站的切换由所述Femto基站发起时,根据所述Femto基站自身保存的邻近宏基站的信息,判定所述邻近Femto基站中是否存在宏基站;如果存在宏基站,则对存在的宏基站进行扫描,获取信号强度;根据切换策略决定是否发起所述终端到宏基站的切换或选择切换候选目标宏基站。
优选地,当所述的从Femto基站到宏基站的切换由所述终端发起时,当所述Femto基站接收到来自所述终端的切换请求消息时,根据所述Femto基站自身保存的信息找到宏基站。
下面将具体描述本发明的基本原理。
基本假设
在分析宏站到Femto的切换方法之前,先要有如下假设:
每个宏站保存有其覆盖范围或及其邻区范围内的所有Femto信息,所述Femto信息至少包含如下信息之一:Femto位置信息,Femto基站类型等;其中Femto基站类型是指该Femto是属于CSG还是OSG类型、或混合类型;
每个Femto在部署到网络后,也会得到并保存其邻区Femo和Macor BS的信息,其中邻区Femto基站信息还可能包含有Femto基站类型,即CSG还是OSG类型还是混合型;
H-AAA的数据库中,针对每个有终端用户,存在一个允许该终端用户接入的CSG Femto基站列表,即CSG Femto List;此外用户的CSG Femto List还可以保存该用户在CSG Femto的用户类型,即是Home User,还是Non Home User等特性;Home User就是该CSGFemto的拥有者或者实际控制者;
每个CSG Femto保存有允许接入的终端用户标识列表,即CSGMember List(或CSG User List),表中为每个允许接入终端用户标识,终端用户标识可以为MAC地址或NAI或者至少在该基站范围内的唯一索引等;
当有新的Femto部署到或移除网络后,会涉及到相关宏站更新保存的其自身覆盖范围或及其邻区范围内Femto信息,以及涉及到相关Femto基站更新保存其邻区Femto基站信息;
当某个CSG Femto更新(包括添加或移除)其允许接入的终端或用户信息后,即更新其CSG Member List,H-AAA数据库中对应终端的允许其接入的CSG Femto List或者CSG ID List会及时得到更新;
在用户CSG Femto List或CSG ID List中,如果用户在该Femto或者CSG ID的Member List中是Home User,则表明该CSG Femto或CSG ID为该用户所有或者控制,即该CSG Femto或CSG ID(即CSG ID对应的CSG Femto)是该用户的Home CSG Femto;如果用户在该Femto或者CSG ID中的CSG Member List中是Non HomeUser,则表明该CSG Femto或者CSG ID(即CSG ID对应的CSGFemto)不为该用户所有,即该CSG Femto或者CSG ID(即CSG ID对应的CSG Femto)是该用户的Non Home CSG Femto。也就是,针对每个CSG Femto或者CSG ID,其允许接入终端用户标识列表(CSG User List)中需要表明哪个或哪些终端用户是其Homer User;而针对每个终端用户,允许其接入的CSG Femto List或者CSG IDList中也需要表明哪个或哪些CSG Femto或者CSG ID(即CSG ID对应的CSG Femto)是其Home CSG Femto。
切换策略设计
在没有引入Femto之前,网络侧(即服务基站)和终端都默认采用信号强度优先的切换策略,即根据目标基站信号强度来选择候选切换目标基站的优先顺序。
当网络部署Femto基站后,其网络侧和终端采用的切换策略可能发生改变。
当网络部署Femto以后,服务基站在选择终端扫描或者切换的目标基站(宏站,OSG Femto,CSG Femto)时,可以有多种策略,可以是信号强度优先的原则,也可以是Femto优先的原则
如果当前服务基站是宏站,目标基站是Femto基站,则Femto优先的原则如下所述:
Femto优先的原则就是只要Femto基站的信号强度超过一定门限,或与宏站信号相比不低于某个门限值,则发起到Femto基站的切换;
Femto优先原则还可以进一步细分,CSG Femto优先的:即无论OSG Femto信号强度如何,或CSG Femto比OSG Femto信号相比不低于某个门限,则发起到CSG Femto基站的切换;
CSG Femto优先原则还可以进一步细分,Home CSG Femto优先的原则:即无论Non Home CSG Femto信号强度如何,或HomeCSG Femto比Non Home OSG Femto信号相比不低于某个门限,则发起到Home CSG Femto基站的切换。
如果当前服务基站是Femto基站,目标基站是Femto基站,则Femto优先原则如下所述:
Femto优先的原则就是终端尽可能在当前服务Femto得到服务,只要服务Femto基站的信号强度不低于一定门限,或比目标基站(Femto基站或宏站)信号相比不低于某个门限值,则不发生从服务Femto基站到目标基站的切换,即终端继续在原有Femto基站得到服务。
CSG Femto优先原则就是终端尽可能在CSG Femto得到服务。如果当前服务基站就是CSG Femto,只要服务CSG Femto基站的信号强度不低于一定门限,或比目标基站(Femto基站或宏站)信号相比不低于某个门限值,则不发生从服务CSG Femto基站到目标基站的切换,即终端继续在原有CSG Femto基站得到服务。如果当前服务Femto基站不是CSG基站,而目标Femto基站存在CSG Femto基站,则只要目标CSG Femto基站信号强度高于一定门限,或比服务Femto基站相比不低于某个门限值,则发送从当前服务Femto基站到目标CSG Femto基站的切换;如果有多个目标CSG Femto可供选择,则选择信号强度高的CSG Femto基站。
CSG Femto优先原则还可以进一步细分为Home CSG Femto优先;Home CSG Femto优先就是用户尽可能在Home CSG Femto得到服务;如果当前服务基站就是Home CSG Femto,只要服务HomeCSG Femto基站的信号强度不低于一定门限,或比目标基站(Femto基站或宏站)信号相比不低于某个门限值,则不发生从服务HomeCSG Femto基站到目标基站的切换,即终端继续在原有Home CSGFemto基站得到服务。如果当前服务Femto基站不是Home CSGFemto基站,而目标Femto基站存在Home CSG Femto基站,则只要目标Home CSG Femto基站信号强度高于一定门限,或比服务Femto基站相比不低于某个门限值,则发送从当前服务Femto基站到目标Home CSG Femto基站的切换。如果有多个目标Home CSGFemto可供选择,则选择信号强度高的Home CSG Femto基站。
如果当前服务基站是Femto基站,目标基站是宏站,则Femto优先的原则如下所述:
即终端尽可能在Femto基站得到服务,只要服务的Femto基站的信号不低于某个门限值,或与宏站信号相比不低于某个门限值,则不发起到宏站的切换,即终端继续在当前服务的Femto基站得到服务。
CSG Femto List配置信息以及切换原则的设置和传递
每个终端都有一个对应CSG Femto List或者CSG ID List,该List用于保存允许该用户接入的私有Femto列表或CSG ID列表,这个列表保存在核心网的网元中(例如,AAA中);每个CSG Femto或者CSG ID都有一个对应CSG Member List,这个列表用来保存该CSG Femto或者CSG ID允许接入终端用户标识列表,这个列表可以保存私有Femto上,管理Femto的AGW中,以及核心网中网元(例如,AAA中)。CSG Femto或者CSG ID的CSG Member List中的用户列表可以由Femto的拥有者更改,即可能添加或删除用户,这种修改会影响到相关终端的CSG Femto List或者CSG ID List,即添加的用户在其CSG Femto List或者CSG ID List中添加该Femto或者CSG ID信息,删除的用户在其CSG Femto List或者CSG ID List中删除该Femto或者CSG ID信息。
在部署Femto基站情况下,存在多种可以选择的切换原则,例如信号优先,Femto基站优先,CSG Femto优先,Home CSG Femto优先等;这些切换原则以及可能的门限值可以设置在核心网的用户数据库中(例如,AAA),统称切换策略;在切换策略设置和使用上,Home CSG Femto优先高于CSG Femto优先,CSG Femto优先高于Femto优先,Femto优先高于信号优先。
下面分别描述用户的CSG Femto List或者CSG ID List以及切换策略传递的几种场景:
1.用户入网时
在终端进入网络时,其CSG Femto List或者CSG ID List、切换策略会从核心网传递到接入网的网元(例如,从核心网的H-AAA)传递并保存到接入网的网元Anchor SFA/Anchor Authenticator、以及在接入网内继续从Anchor SFA/Anchor Authenticator传递并保存到服务基站,这里服务基站可以是任何类型的服务基站。
2.信息变更时
终端进入网络后,由于某些CSG Femto或者CSG ID增加或删除终端用户,导致核心网保存的某些终端CSG Femto List或者CSGID List发生更新,更新的CSG Femto List或者CSG ID List,或CSGFemto List或者CSG ID List的更新信息从核心网的网元(例如,从核心网的H-AAA)传递并保存到接入网的网元Anchor SFA/AnchorAuthenticator、以及在接入网内继续从Anchor SFA/AnchorAuthenticator传递并保存到服务基站,这里服务基站可以是任何类型的服务基站。
3.发生切换时
当发起切换时,无论是终端触发的切换还是网络侧触发的切换,无论服务基站是宏站还是Femto基站,无论目标基站是宏站还是Femto基站,服务基站在发送给目标基站的切换请求消息中或切换确认消息中带上该用户的CSG Femto List或者CSG ID List、切换策略信息。
4.锚定鉴权器发生重新分配时
如果接入网的网元锚定鉴权器保存有终端的CSG Femto List或者CSG ID List、切换策略信息,当锚定鉴权器发生重新分配时,CSGFemto List或者CSG ID List、切换策略等也会从旧的锚定鉴权器转移到新的锚定鉴权器。
宏站到Femto基站基本切换方法
当终端目前在一个宏站下服务时,该宏站会保存有该用户的CSG Femto List或者CSG ID List。该宏站可以有如下两种方式得到用户的CSG Femto List或者CSG ID List。如果终端是初次入网接入到该宏站,该宏站会从入网流程中得到该用户CSG Femto List或者CSG ID List信息;如果该服务基站是从其他基站切换过来的,则服务基站是在切换过程中从原服务基站得到该用户的CSG Femto List或者CSG ID List。
对于宏站到Femto基站之间的切换可以分为两种类型,一种是宏站发起的切换,另外一种是终端发起的切换。
宏站发起的切换流程如下所述:
由于宏站自身保存有覆盖范围或邻区内的Femto信息;当前服务基站根据其覆盖范围内或邻区内的Femto信息以及CSG FemtoList或者CSG ID List,可以得知当前覆盖范围或邻区内是否有该用户的CSG Femto,如果有该用户的CSG Femto,服务基站可以发起让终端对这些CSG Femto基站进行扫描;终端上报扫描结果之后,然后服务基站根据扫描结果来决定是否触发终端到CSG Femto的切换。
在宏站决定发起终端对Femto基站扫描之前,宏站也可以根据终端当前位置信息,以及其自身保存的覆盖范围内Femto位置信息,选择出当前终端周围的Femto基站(包括OSG Femto以及允许该终端接入的CSG Femto),然后发起终端对这些Femto基站的扫描;终端上报扫描结果之后,然后服务基站根据扫描结果来决定是否触发终端到Femto(包括OSG Femto以及允许该终端接入的CSGFemto)的切换。
当服务基站收到终端上报这些候选目标基站(宏站,CSGFemto,OSG Femto)信号强度后,服务基站可以根据信号优先的原则或切换策略选择目标基站;
如上所述,当服务宏基站选择出切换的目标Femto基站之后,其后续处理和通常的切换处理一样。
终端发起的切换流程如下所述:
当终端扫描周围的Femto基站后,可能会主动向服务宏基站发起切换请求,切换请求消息中带有切换目标基站,终端并不知道这些基站属于宏站还是Femto基站,更不知道Femto基站是属于CSG还是OSG类型。当宏站收到切换请求消息后,服务宏基站能够根据自身保存的信息识别基站的类型,即宏站还是Femto,如果是Femto是属于OSG类型还是CSG类型,如果是CSG类型是不是属于该用户的Home CSG Femto;那么服务宏基站则可以根据信号优先的原则或切换策略进一步选取切换目标基站,当选择出目标基站后,即后续的切换处理流程和服务宏基站发起的切换处理一样。
Femto基站到Femto基站之间的切换
当终端目前在一个Femto基站(可以是该用户的CSG Femto或OSG Femto)下工作时,该Femto基站会保存有该用户的CSG FemtoList或者CSG ID List。该Femto基站可以有如下两种方式得到用户的CSG Femto List或者CSG ID List。如果终端是初次入网接入到该Femto基站,该Femto基站会从入网流程中得到该用户CSG FemtoList或者CSG ID List信息;如果该终端是从其他基站切换过来的,则服务基站是在切换过程中从原服务基站通过切换相关消息(例如,切换请求,切换确认消息等)得到该用户的CSG Femto List或者CSGID List。
对于Femto基站到Femto基站之间的切换,同样分为服务基站发起的切换以及终端发起的切换。
服务基站发起的切换流程如下所述:
由于Femto基站自身保存有邻区Femto基站以及宏站信息;当前服务基站根据其邻区Femto基站和宏站信息以及用户的CSGFemto List或者CSG ID List,可以得知邻区的宏站,邻区OSG Femto基站,以及是否有该用户的CSG Femto;如果有OSG Femto以及该用户的CSG Femto,服务基站可以发起让终端对这些Femto基站进行扫描;终端上报扫描结果之后,然后服务基站根据扫描结果来决定是否触发终端到邻区Femto的切换。
服务基站在选择终端扫描或者切换的目标基站(OSG Femto,CSG Femto)时,可以采用信号优先的原则或切换策略选择目标Femto基站;
如上所述,当服务的Femto基站选择出切换的目标Femto基站之后,其后续处理和通常的切换处理一样。
终端发起的切换流程如下所述:
当终端扫描周围的Femto基站后,可能会主动向服务Femto基站发起切换请求,切换请求消息中带有切换目标基站,终端并不知道这些基站属于宏站还是Femto基站,更不知道Femto基站是属于CSG还是OSG类型。当服务Femto收到切换请求消息后,服务基站能够根据自身保存的信息识别基站的类型,即宏站还是Femto,如果是Femto是属于OSG类型还是CSG类型,如果是CSG类型是不是属于该用户的Home CSG Femto;那么服务基站则可以根据信号优先的原则或切换策略进一步选取切换目标基站,当选择出目标基站后,即后续的切换处理流程和服务宏基站发起的切换处理一样。
Femto基站到宏基站之间的切换
如果当前服务基站是Femto基站,而Femto基站保存有邻近宏站的信息,因此服务基站可以决定是否发起到宏站的切换。
Femto基站到宏站的切换同样可以分为基站发起的切换以及终端发起的切换。
基站发起的切换流程如下所述:
当服务基站指导终端扫描并上报邻区基站强度后,服务基站可以根据信号优先的原则切换策略决定是否选择切换的目标基站;当选择出切换目标基站后,后续的处理同通常的切换流程一样;
终端发起的切换流程如下所述:
当终端扫描周围的基站后,可能会主动向服务Femto基站发起切换请求,切换请求消息中带有切换目标基站,终端并不知道这些基站属于宏站还是Femto基站,更不知道Femto基站是属于CSG还是OSG类型。当服务Femto收到切换请求消息后,服务基站能够根据自身保存的信息识别基站的类型,即宏站还是Femto,如果是Femto是属于OSG类型还是CSG类型,如果是CSG类型是不是属于该用户的Home CSG Femto;那么服务基站则可以根据信号优先的原则或切换策略进一步选取切换目标基站,当选择出目标基站后,即后续的切换处理流程和服务宏基站发起的切换处理一样。
实施例1
本实例如图1所示,用来说明切换准备阶段流程图,包含以下情况:MS触发或服务基站触发切换流程,锚定鉴权器或服务基站判断终端是否允许接入CSG Femto。
步骤1,MS(终端)向当前服务基站(宏基站Macro-BS(Serving))发起切换请求消息。消息中包含有MS选择切换候选目标基站;
(步骤1是用于终端触发的切换流程;如果是服务基站触发的切换过程,则直接从步骤2开始)
步骤2服务基站和锚定鉴权器交互,获取目标基站的AKContext(如果是MS触发的切换,则目标基站就是MS向服务基站发送的切换请求消息中的目标基站,服务基站可以根据切换策略做进一步选择;如果是服务基站触发的切换,则目标基站就是服务基站根据MS上报邻区基站信号强度,以及切换策略等从邻区基站中选择出;服务基站在和锚定鉴权器交互之前,如果目标基站是CSGFemto基站,服务基站可以判断该CSG Femto基站是否允许该终端接入,判断方法同步骤3中描述;只有判断该CSG Femto基站允许该终端接入,服务基站才会锚定鉴权器交互)。这是通过服务基站向锚定鉴权器发送Context Req(上下文请求),以及锚定鉴权器发送响应Context Rpt(上下文报告)给服务基站来完成;
如果目标基站是CSG Femto基站,锚定鉴权器可以判断该CSGFemto基站是否允许该终端接入;判断既可以根据该基站是否属于该终端的CSG基站成员列表(CSG Femto List)来进行或根据该基站是否属于该终端的CSG标识成员列表(CSG ID List)来进行或根据该终端是否属于该Femto基站的CSG终端成员用户列表(CSGMember List)来进行。如果判断结果是该CSG Femto不允许该终端接入,则锚定寻呼控制器拒绝AK Context Req(鉴权码上下文请求),即反馈一个带有适当失败或错误指示的Context Rpt消息给服务基站,同时消息也不用带上AK(Authorization Key)Context(授权码上下文);服务基站收到带有失败或错误指示的Context Rpt消息后,不会给该目标基站发送切换请求消息HO-REQ;
(步骤2是可选的,可以到切换执行阶段再执行)
步骤3:服务基站向目标基站发送切换请求消息HO REQ(目标基站的选择同步骤2中的描述)。服务基站在给目标基站发送切换请求消息之前,如果目标基站是CSG Femto基站,服务基站可以判断该CSG Femto基站是否允许该终端接入;判断既可以根据该基站是否属于该终端的CSG基站成员列表(CSG Femto List)来进行或根据该基站是否属于该终端的CSG标识成员列表(CSG ID List)来进行或根据该终端是否属于该Femto基站的CSG终端成员用户列表(CSG Member List)来进行。如果判断结果是该CSG Femto不允许该终端接入,则服务基站不向该CSG Femto基站发送切换请求消息。
(如果步骤2存在,而且预先做了目标CSG Femto是否允许该终端接入,则服务基站可以直接利用锚定寻呼器的判断结果;或者不理会锚定寻呼器,自己做判断)
服务基站发送给目标基站中的切换请求消息中可以含有如下部分或全部信息:该终端允许接入的CSG Femto基站列表,该终端允许接入的CSG ID List,与Femto相关的切换策略信息。
步骤4:目标基站和锚定网关(或锚定数据通道)交互,进行数据通道预注册过程;
(这个步骤是在切换执行阶段是可选的,也可以在切换准备阶段执行)
步骤5目标基站向服务基站发送切换响应消息HO RSP。
步骤6服务基站向终端发送切换响应消息(MS触发切换的情况下)或切换请求消息(网络侧触发切换的情况下)。收齐了目标基站发送的切换响应,服务基站把收到成功响应的目标基站推荐给终端;其中,在收到成功响应的目标基站中,服务基站可以根据切换策略等做进一步选择。
上述任何一个步骤判断终端不允许终端接入该目标基站,则直接进行返回流程,不与新的网元交互;
上述任何一个步骤判断终端不允许终端接入该目标基站,都会产生适当的错误指示或失败原因,并最终传递服务基站;对于终端触发的切换,服务基站发送给终端的切换响应消息中也会带有适当的错误指示或失败原因,同时服务基站可以推荐新的目标基站给终端。
实施例2
本实例如图2所示,用来说明切换准备阶段流程图,包含以下情况:MS触发或服务基站触发切换流程,锚定寻呼控制器或目标基站判断终端是否允许接入CSG Femto。
步骤1,MS向当前服务基站发起切换请求消息。消息中包含有MS选择切换候选目标基站;
(步骤1是用于终端触发的切换流程;如果是服务基站触发的切换过程,则直接从步骤2开始)
步骤2:服务基站向目标基站发送切换请求消息HO REQ(如果是MS触发的切换,则目标基站就是MS向服务基站发送的切换请求消息中的目标基站,服务基站可以根据切换策略做进一步选择;如果是服务基站触发的切换,则目标基站就是服务基站根据MS上报邻区基站信号强度,以及切换策略等从邻区基站中选择出)。
服务基站发送给目标基站中的切换请求消息中至少含有如下信息之一:该终端允许接入的CSG Femto基站列表,允许该终端接入的CSG ID List,与Femto相关的切换策略信息。
目标基站收到服务基站发送切换请求消息之后,如果目标基站是CSG Femto基站,目标基站可以判断是否允许该终端接入;判断既可以根据该基站是否属于该终端的CSG基站成员列表来进行或根据该终端用户是否属于该Femto基站的CSG终端成员用户列表来进行。如果判断结果是该CSG Femto不允许该终端接入,则目标基站不用于锚定鉴权器交互获取该终端在目标基站的AK Context,而直接向服务基站发送带有适当错误原因或错误指示的切换响应消息。
步骤3目标基站和锚定鉴权器交互,获取目标基站的AKContext。这是通过目标基站向锚定鉴权器发送Context Req,以及锚定鉴权器发送响应Context Rpt给目标基站来完成;
目标基站发送的Context Req消息可以带有目标基站的类型;
如果目标基站是CSG Femto基站,锚定鉴权器可以判断该CSGFemto基站是否允许该终端接入;判断可以根据该基站是否属于允许该终端的接入的CSG基站成员列表来进行或根据该基站是否属于该终端允许接入的CSG ID List来进行。如果判断结果是该CSGFemto不允许该终端接入,则锚定寻呼控制器拒绝AK Context Req,即反馈一个带有适当失败或错误指示的Context Rpt消息给目标基站,同时消息也不用带上AK Context;
目标基站收到带有失败或错误指示的Context Rpt消息后,向服务基站发送带有适当错误原因或错误指示的切换响应消息。
(步骤3是可选的,可以到切换执行阶段再执行)
步骤4:目标基站和锚定网关(或锚定数据通道)交互,进行数据通道预注册过程;
(这个步骤是在切换执行阶段是可选的,也可以在切换准备阶段执行)
步骤5目标基站向服务基站发送切换响应消息HO RSP。
步骤6服务基站向终端发送切换响应消息(MS触发切换请求的情况下)或切换请求消息(网络侧触发切换请求的情况下)。收齐了目标基站发送的切换响应,服务基站把收到成功响应的目标基站推荐给终端;其中,在收到成功响应的目标基站中,服务基站可以根据切换策略等做进一步选择。
上述任何一个步骤判断终端不允许终端接入该目标基站,则直接进行返回流程,不与新的网元交互;
上述任何一个步骤判断终端不允许终端接入该目标基站,都会产生适当的错误指示或失败原因,并最终传递服务基站;对于终端触发的切换,服务基站发送给终端的切换响应消息中也会带有适当的错误指示或失败原因,同时服务基站可以推荐新的目标基站给终端。
如果目标基站时Femto基站,服务基站通过Femto-GW发送切换请求消息给Femto基站,Femto-GW收到切换请求消息之后进行切换判断。如果是OSG Femto或混合类型,则允许接入,如果是CSG Femto,Femto-GW利用如下部分或全部信息进行判断:允许终端接入的CSG Femto基站列表,目标基站类型和标识,目标基站所属的CSG ID,允许终端接入的CSG ID List,终端用户标识,目标基站允许接入终端用户标识列表。
Femto-GW可以根据如下方法判断是否允许终端接入目标基站:方法一,根据终端允许接入CSG Femto List、目标基站类型和标识判断,如果目标基站是CSG Femto而且其标识在终端的允许其接入的CSG Femto List中,则允许接入,否则不允许接入;方法二根据该终端的允许其接入的CSG ID List、目标基站的CSG ID来判断,如果目标基站的CSG ID在终端的允许其接入的CSG ID List中,则允许接入,否则不允许接入;方法三,根据终端用户标识、目标基站允许接入终端用户标识列表来判断,如果终端用户标识在允许接入终端用户标识列表中,则允许其接入,否则不允许接入;
如果Femto-GW判决结果为不允许接入,则Femto-GW即反馈一个带有适当失败或错误指示消息给服务基站,同时可以推荐终端进行网络重入的目标基站,不用发送切换请求消息给目标基站;如果判决结果为允许接入,则发送切换请求消息给目标CSG Femto基站。
此外,在上述实施例中,如果存在切换策略I,则进行切换判决或目标基站选择的网元(服务基站、目标基站、锚定鉴权器、Femto-GW)首先根据切换策略I进行判决或选择;
实施例3
本实例如图3所示,是切换执行过程示意图
步骤1:MS发送切换指示消息给服务基站,切换指示消息中包含有MS最终选定的目标基站标识;
步骤2:服务基站发送切换指示证实消息HO-Cnf给选定的最终目标基站;消息中至少含有如下信息之一:该终端用户允许接入的CSG Femto基站列表,允许该终端接入的CSG ID List,与Femto相关的切换策略信息;
步骤3:目标基站收到切换证实消息HO-Cnf之后,发送切换证实确认消息HO-Ack给服务基站;
步骤4:目标基站和锚定鉴权器交互,获取AK Context;
(这个步骤是在切换执行阶段是可选的,也可以在切换准备阶段执行)
步骤5:目标基站和锚定网关(或锚定数据通道)交互,进行数据通道预注册过程;
(这个步骤是在切换执行阶段是可选的,也可以在切换准备阶段执行)
步骤6:终端在选定的目标基站上完成后续的网络重入过程。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (33)

1.一种支持在网络部署Femto基站后的切换方法,其特征在于,包括以下步骤:
服务基站发送切换请求消息给候选目标基站;
所述候选目标基站发送切换响应消息给所述服务基站;
所述服务基站收到所述切换响应消息之后,向终端发送切换请求或切换响应。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:
如果是所述终端触发的切换,则在所述的服务基站发送切换请求消息给候选目标基站的步骤之前,所述服务基站首先接收来自所述终端的切换请求,以及
在所述的所述服务基站收到所述切换响应消息之后,向所述终端发送所述切换响应;
如果是网络侧触发的切换,在所述的所述服务基站收到所述切换响应消息之后,则向所述终端发送所述切换请求。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,终端收到服务
基站发送的切换请求或切换响应消息之后,
所述终端发送切换指示消息给所述服务基站;
所述服务基站给目标基站发送切换证实消息;
所述目标基站给所述服务基站发送切换证实确认消息;
所述终端在所述目标基站处进行网络重入。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法,其特征在于,
切换过程获取所述目标基站的AK Context过程的操作为如下至少之一:
在所述服务基站发送所述切换请求消息给所述候选目标基站之前,所述服务基站和锚定鉴权器通过上下文请求/上下文报告消息交互获取所述目标基站的AK Context;
所述目标基站收到所述服务基站的所述切换请求消息之后,所述目标基站和锚定鉴权器通过上下文请求/上下文报告消息交互获取所述目标基站的AK Context;
所述目标基站收到所述服务基站的切换证实消息之后,所述目标基站和锚定鉴权器通过上下文请求/上下文报告消息交互获取所述目标基站的AK Context。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法,其特征在于:
所述目标基站通过如下操作中的至少一个来获取所述终端与Femto相关的信息:
所述目标基站从所述服务基站获取所述终端与Femto的相关信息;
所述目标基站从所述锚定鉴权器获取所述终端与Femto的相关信息。
6.根据权利要求5所述的方法,所述目标基站从所述服务基站获取所述终端与Femto的相关信息,其特征在于:
所述目标基站通过如下操作中的至少一个来获取所述终端与Femto相关的信息:
所述服务基站通过切换请求消息将所述信息传递给所述目标基站;
所述服务基站通过切换证实消息将所述信息传递给所述目标基站。
7.根据权利要求5所述的方法,所述目标基站从所述锚定鉴权器获取所述终端与Femto的相关信息,其特征在于:
所述锚定鉴权器通过上下文报告消息将所述信息传递给所述目标基站。
8.根据权利要求5-7中任一项所述的方法,其特征在于:
所述终端与Femto相关的信息包括如下至少之一:所述终端的允许接入的CSG Femto基站列表、所述终端允许接入的CSG ID List、用户自己拥有的CSG Femto基站以及与Femto相关的切换策略。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于:
与Femto相关的切换策略至少包括如下切换策略之一:切换策略I,切换策略II;
所述切换策略I包括如下至少之一:允许或禁止宏基站到Femto的切换;允许或禁止Femto到宏基站的切换;允许或禁止Femto到Femto之间的切换;
所述终端与Femto相关的切换策略II包括如下至少之一:信号强度优先、Femto基站优先、CSG Femto基站优先以及与各种优先策略相关的门限值。
10.根据权利要求1-4中任一项所述的方法,其特征在于:
所述服务基站发送切换请求消息之前,所述服务基站对所述目标基站做切换判决或选择。
11.根据权利要求1-4中任一项所述的方法,其特征在于:
所述服务基站发送切换请求消息之后,对所述目标基站做切换判决或选择的网元至少包括如下之一:服务基站、锚定鉴权器,目标基站、Femto-GW。
12.根据权利要求10或11所述的方法,其特征在于:
其中,所述服务基站至少包含如下操作之一:
在所述的服务基站发送切换请求消息的步骤之前,根据切换策略I选择候选目标基站;
在所述的服务基站发送切换请求消息的步骤之前,如果目标Femto基站是OSG Femto或混合类型的Femto基站,则允许作为切换的目标基站;
在所述的服务基站发送切换请求消息的步骤之前,从可供选择的候选基站列表中排除不允许所述终端接入的CSGFemto基站;
在所述的服务基站发送切换请求消息的步骤之前,所述服务基站根据自身保存的Femto切换策略II选择候选目标基站;
在所述的服务基站收齐所有目标基站的所述切换响应消息之后,向终端发送切换请求消息或切换响应消息之前,根据所诉终端与Femto相关的切换策略II对所述候选目标基站做选择。
13.根据权利要求10-12中任一项所述的方法,其特征在于:
所述服务基站根据如下信息中的至少之一从所述候选目标基站中排除不允许所述终端接入的CSG Femto基站:候选目标Femto基站类型、候选目标Femto基站标识、所述终端允许接入的CSG Femto成员列表、候选目标基站的CSG ID、允许所述终端接入的CSG ID List。
14.根据权利要求13所述的方法,其特征在于:
当所述目标CSG Femto基站在所述终端允许接入的CSGFemto成员列表中时,则允许该目标CSG Femto作为终端的候选目标基站,否则,该目标CSG Femto不能作为所述终端的候选目标基站;或者
当所述目标CSG Femto基站的CSG ID在所述终端允许接入的CSG ID List中时,则允许该目标CSG Femto作为终端的候选目标基站,否则,该目标CSG Femto不能作为所述终端的候选目标基站。
15.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,
其中,所述候选目标基站收到切换请求消息之后,所述目标基站至少包含如下操作之一:
根据切换策略I判断是否允许所述终端切换;
如果是OSG Femto或混合类型的Femto基站,则允许作为切换的目标基站;
如果所述候选目标基站是CSG Femto基站,则所述目标基站判断是否允许终端接入。
16.根据权利要求11或15所述的方法,所述目标基站是CSGFemto基站时,其特征在于,
所述目标基站根据如下信息中的至少一个判断是否允许所述终端接入:终端用户标识、所述目标CSG Femto基站的允许接入的终端用户标识列表。
17.根据权利要求16所述的方法,其特征在于,
当所述终端用户标识在所述目标CSG Femto基站中终端用户标识列表中时,所述CSG Femto基站允许所述终端接入;否则,不允许接入。
18.根据权利要求17所述的方法,其特征在于,
终端用户标识可以为以下标识之一:网络接入标识NAI,终端MAC地址,终端至少在该CSG Femto内的唯一标识符。
19.根据权利要求15-18中任一项所述的方法,其特征在于,
当所述目标基站判断不允许所述终端接入时,所述目标基站发送给所述服务基站的所述切换响应消息中带有适当的错误指示或适当的失败原因。
20.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,
所述锚定鉴权器对所述目标基站进行选择至少包含如下操作之一:
所述服务基站在给所述候选目标基站发送所述切换请求消息之前,服务基站与锚定鉴权器进行交互获取目标基站的AK Context过程中,由所述锚定鉴权器判断是否允许所述终端接入所述目标基站;
所述候选目标基站在收到所述切换请求消息之后,目标基站通过与锚定鉴权器进行交互获取目标基站AK Context过程中,由所述锚定鉴权器判断是否允许所述终端接入目标基站;所述候选目标基站在收到所述切换证实消息之后,所述目标基站通过与所述锚定鉴权器进行交互获取所述目标基站的AK Context过程中,由所述锚定鉴权器判断是否允许所述终端接入所述目标基站。
21.根据权利要求11或20所述的方法,其特征在于,
其中,所述锚定鉴权器在进行选择时至少包含如下操作之一:
在所述锚定鉴权器根据切换策略I选择候选目标基站;
如果目标基站时是OSG Femto或混合类型的Femto基站,则允许作为切换的目标基站;
如果目标基站是CSG Femto,所述锚定鉴权器根据如下信息中的至少之一进行判断:所述所述目标基站的类型、所述目标基站的标识、所述终端的CSG Femto成员列表、所述候选目标基站的CSG ID、允许所述终端接入的CSG ID List。
22.根据权利要求21所述的方法,其特征在于:
当所述目标CSG Femto基站在所述终端允许接入的CSGFemto成员列表中时,则允许该目标CSG Femto作为所述终端的候选目标基站,否则,该目标CSG Femto不能作为所述终端的候选目标基站;或者
当所述目标CSG Femto基站的CSG ID在所述终端允许接入的CSG ID List中时,则允许该目标CSG Femto作为终端的候选目标基站,否则,该目标CSG Femto不能作为所述终端的候选目标基站。
23.根据权利要求20-22中任一项所述的方法,其特征在于:
当所述锚定鉴权器判断所述目标CSG Femto不允许所述终端接入时,则进行如下操作至少之一:
所述锚定鉴权器拒绝所述目标基站的AK Context的Context Req消息;
在发送给所述服务基站或所述目标基站的Context Rpt消息中带有适当的失败原因或适当的错误指示;
在发送给所述服务基站或所述目标基站的Context Rpt消息中不携带所述目标基站的AK Context。
24.根据权利要求11所述的方法,其特征在于
在所述候选目标基站是Femto基站,服务基站要通过Femto-GW发送给的切换请求消息给Femto基站,当Femto-GW收到切换请求消息之后,由Femto-GW判断所述目标基站是否允许所述终端接入。
25.根据权利要求24所述的方法,其特征在于
其中,所述Femto-GW在进行切换判决时至少包含如下操作之一:
在所述Femto-GW根据切换策略I选择候选目标基站;
如果是OSG Femto或混合类型的Femto基站,则允许作为切换的目标基站;
如果目标基站时CSG Femto基站,所述Femto-GW根据如下信息中的至少之一进行判断是否允许作为目标基站:所述所述目标基站的类型、所述目标基站的标识、所述终端的CSGFemto成员列表、所述候选目标基站的CSG ID、允许所述终端接入的CSG ID List、所述终端用户标识,所述目标基站允许接入终端用户标识列表。
26.根据权利要求25所述的方法,当所述目标基站时CSG Femto时,其特征在于,
当所述目标CSG Femto基站在所述终端允许其接入的CSG Femto成员列表中时,则允许该目标CSG Femto作为终端的候选目标基站,否则,该目标CSG Femto不能作为所述终端的候选目标基站;或者
当所述目标CSG Femto基站的CSG ID在所述终端允许接入的CSG ID List中时,则允许该目标CSG Femto作为终端的候选目标基站,否则,该目标CSG Femto不能作为所述终端的候选目标基站;或者
当所述终端用户标识在目标基站允许接入终端用户标识列表中时,则允许该目标CSG Femto作为终端的候选目标基站,否则,该目标CSG Femto不能作为所述终端的候选目标基站。
27.根据权利要求24-26中任一项所述的方法,其特征在于,
如果不允许所述终端接入,则所述Femto-GW执行如下操作至少之一:
发送给所述服务基站的切换响应消息带有适当的失败原因值或适当的错误指示;
发送给服务基站的切换响应消息带有在指示终端网络重入时推荐的目标基站;
不发送切换请求消息给所述目标基站。
28.根据权利要求24-26中任一项所述的方法,其特征在于,
如果所述判断结果是目标基站允许所述终端接入,则Femot-GW发送切换请求消息给所述目标基站。
29.根据权利要求1-28中任一项所述的方法,其特征在于,
当所有的目标基站或目标Femto基站不允许所述终端接入时,所述服务基站发送给所述终端的切换响应包含有如下信息至少之一:
适当的错误指示或适当的失败原因值;
指示所述终端进行网络重入或者初始网络重入;
指示所述终端进行网络重入或初始网络重入时推荐的目标基站。
30.根据权利要求1-4中任一项所述的方法,其特征在于:
如下消息中的至少之一包含有基站类型标识:切换请求消息,切换响应消息,上下文请求消息,上下文报告消息。
31.根据权利要求30所述的方法,其特征在于:
所述基站类型标识能够明确或者隐含标识基站属于以下类型之一:宏基站,Femto基站。
32.根据权利要求31所述的方法,如果所述基站类型是Femto基站,其特征在于:
所述基站类型标识能够明确或者隐含标识基站属于以下类型之一:CSG Femto基站,OSG Femto基站,混合型的Femto基站。
33.根据权利要求1-4中任一项所述的方法,其特征在于:
当所述目标基站是CSG Femto时,如下消息中的至少之一包含有基站的CSG ID:切换请求消息,切换响应消息,上下文请求消息,上下文报告消息。
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