一种实现X2功能的方法及系统
技术领域
本发明涉及通信领域,特别是指一种实现X2功能的方法及系统。
背景技术
对于长期演进(LTE,Long Term Evolution)移动通信系统的网络结构如图1所示,其中,核心网(CN,Core Network)与演进型基站(eNB,Evolved NodeB)通过S1接口直连;eNB之间相连的X2接口为可选;用户终端(UE,UserEquipment)通过Uu接口与eNB相连。
在相关技术中,家庭基站(HeNB,Home evolved NodeB)是一种小型、低功率的基站,主要部署在家庭及办公室等室内场所。HeNB的作用是向用户提供更高的业务速率,并降低使用高速率服务所需要的费用,同时弥补已有分布式蜂窝无线通信系统的覆盖不足。HeNB具有实惠、便捷、低功率输出、即插即用等优点。
对于采用长期演进的家庭基站(LTE HeNB)的移动通信系统,其网络结构如图2所示。CN与演进型家庭基站(HeNB,Home evolved Node B)通过S1接口相连;演进型家庭基站网关(HeNB GW,Home evolved Node B Gateway)为可选,在图中以虚线标出;HeNB之间相连的X2接口为可选;UE通过Uu接口与eNB相连。
S1接口的控制面协议栈如图3所示,其中,S1应用协议(S1AP,S1Application Protocol)属于上层应用协议;流控制传输协议(SCTP,Stream ControlTransmission Protocol)和互联网协议(IP,Internet Protocol,)作为传输层协议;数据链路层(Data link layer)和物理层(Physical layer)作为下层传输通道。
X2接口的控制面协议栈如图4所示,其中,X2应用协议(X2AP,X2Application Protocol)属于上层应用协议;SCTP和IP作为传输层协议;数据链路层和物理层作为下层传输通道。
LTE移动通信系统中,eNB之间交互配置信息并建立X2接口传输层连接的流程如图5所示:
步骤501:eNB 1需要与eNB 2建立X2接口时,向移动性管理实体(MME,Mobility Management Entity)发送eNB配置传送消息,该eNB配置传送消息中包含eNB 2标识和自组织网络(SON,Self-Organized Network)配置传输(SONConfiguration Transfer)信元,发起X2接口的建立。
步骤502:MME收到来自eNB 1的eNB配置传送消息后,根据该eNB配置传送消息中包含的eNB 2标识向eNB 2发送MME配置传送消息,该MME配置传送消息中包含SON配置传输信元,实现对SON配置传输信元由eNB 1至eNB 2的透传。
步骤503:eNB 2收到MME配置传送消息后,获取MME配置传送消息中包含的SON配置传输信元,解读SON配置传输信元中的SON信息(SONInformation)参数。eNB 2确定SON信息参数中的SON信息请求(SONInformation Request)信元设置为“X2传输网络侧配置信息(X2 TNLConfiguration Info)”时,则根据SON配置传输信元中包含的eNB 1标识,通过向MME发送eNB配置传送消息,该eNB配置传送消息中包含eNB 1标识和SON配置传输信元,以向相应源侧、即eNB 1提供所需信息。
步骤504:MME收到来自eNB 2的eNB配置传送消息后,根据该eNB配置传送消息中包含的eNB 1标识向eNB 1发送MME配置传送消息,该MME配置传送消息中包含SON配置传输信元,实现对SON配置传输信元由eNB 2至eNB 1的透传。eNB 1收到MME配置传送消息后,获取MME配置传送消息中包含的SON配置传输信元,解读SON配置传输信元中的SON信息参数。eNB 1确定SON信息参数中的SON信息回复(SON Information Reply)信元包含X2传输层地址时,发起X2传输网络层的建立流程。所述X2传输层地址作为eNB 1向eNB 2传送的SON信息请求的回复。
eNB 1和eNB 2如图5所示,通过MME将X2建立相关信息传递完毕,之后,eNB 1将发起到eNB 2的X2传输网络层的建立流程。至此,eNB 1与eNB2之间可进行相关X2AP消息传递,包括切换相关消息、序号(SN,Serial Number)状态传送、UE上下文释放、负载信息、错误指示、X2建立相关消息、RESET相关消息、ENB配置更新相关信息、资源状态相关消息等等,其他消息必须在X2建立相关消息完成之后才能发送。
通过以上过程的描述可见,对于X2连接建立、及相关X2消息的传递,都是以基站1和基站2之间具备直连的X2接口为前提的。对于基站1和基站2均为HeNB的情况,由于HeNB采用私有地址,将出现网络地址转换(NAT,Network Address Translation)无法进行公有、私有地址转换的情况,因此直连的X2接口也可能无法建立,对于这一问题目前还没有相应解决方案。由于无法建立直连的X2接口,那么后续过程便也就失去了实现基础。
由于一些X2功能、如SON相关功能等是S1等其他协议无法实现的,对于基站之间不能建立直连的X2接口的情况,这些X2功能也就无从实现了。
另外,采用X2信令传递,可以提高信令流程的效率,有效减少中间节点的处理负荷,并且中间节点无需具备X2接口的相应功能,那么对于基站之间无法建立直连的X2接口的情况,这些优点便也就无从谈起了。
综上所述,如何保证X2功能切实地得以实现,是目前亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此,本发明的主要目的在于提供一种实现X2功能的方法及系统,使X2功能得以实现。
为达到上述目的,本发明的技术方案是这样实现的:
一种实现X2功能的方法,该方法包括:
第一基站需要与第二基站之间实现X2功能时,通过中间节点向第二基站发送基于S1应用协议(S1AP)的X2传递消息;
第二基站根据收到的基于S1AP的X2传递消息中包含的X2功能需求进行处理,实现对应X2功能。
所述根据基于S1AP的X2传递消息中包含的X2功能需求进行处理之后,进一步包括:
第二基站通过中间节点向第一基站发送基于S1AP的X2传递消息;
第一基站根据收到的基于S1AP的X2传递消息中包含的X2信息部分进行处理,实现对应X2功能。
所述中间节点为:基站网关,或者移动性管理实体(MME)。
第一基站发送的所述基于S1AP的X2传递消息中包含第二基站的地址信息和X2应用协议(X2AP)消息,
所述中间节点为基站网关,所述通过中间节点向第二基站发送基于S1AP的X2传递消息,进一步包括:基站网关根据基于S1AP的X2传递消息中包含的第二基站的地址信息、以及该基于S1AP的X2传递消息的来源第一基站的地址信息,确定第一基站和第二基站均属于该基站网关时,向第二基站发送所述基于S1AP的X2传递消息;或者,
所述中间节点为MME,所述通过中间节点向第二基站发送基于S1AP的X2传递消息,具体包括:MME根据基于S1AP的X2传递消息中包含的第二基站的地址信息,向第二基站发送所述基于S1AP的X2传递消息。
所述中间节点为基站网关且确定第一基站和第二基站不属于同一基站网关时,该方法还包括:基站网关向MME发送所述基于S1AP的X2传递消息,MME向第二基站发送所述基于S1AP的X2传递消息。
第二基站发送的所述基于S1AP的X2传递消息中包含第一基站的地址信息和X2AP响应消息,
所述中间节点为基站网关,所述通过中间节点向第一基站发送基于S1AP的X2传递消息,进一步包括:基站网关根据基于S1AP的X2传递消息中包含的第一基站的地址信息、以及该基于S1AP的X2传递消息的来源第二基站的地址信息,确定第一基站和第二基站均属于该基站网关时,向第一基站发送所述基于S1AP的X2传递消息;或者,
所述中间节点为MME,所述通过中间节点向第一基站发送基于S1AP的X2传递消息,具体包括:MME根据基于S1AP的X2传递消息中包含的第一基站的地址信息,向第一基站发送所述基于S1AP的X2传递消息。
所述通过中间节点向第二基站发送基于S1AP的X2传递消息,还包括:中间节点根据所述基于S1AP的X2传递消息的消息标识确定该基于S1AP的X2传递消息为通过S1AP消息承载的X2AP消息。
一种实现X2功能的系统,该系统包括:第一基站、中间节点和第二基站,其中,
所述第一基站,用于需要与第二基站之间实现X2功能时,通过所述中间节点向所述第二基站发送基于S1AP的X2传递消息;
所述第二基站,用于根据收到的基于S1AP的X2传递消息中包含的X2功能需求进行处理,实现对应X2功能。
所述第二基站进一步用于:通过中间节点向第一基站发送基于S1AP的X2传递消息;
所述第一基站进一步用于:根据收到的基于S 1AP的X2传递消息中包含的X2信息部分进行处理,实现对应X2功能。
所述中间节点为:基站网关,或者MME。
第一基站发送的所述基于S1AP的X2传递消息中包含第二基站的地址信息和X2AP消息,
所述中间节点为基站网关,所述基站网关进一步用于:根据基于S1AP的X2传递消息中包含的第二基站的地址信息、以及该基于S1AP的X2传递消息的来源第一基站的地址信息,确定第一基站和第二基站均属于该基站网关时,向第二基站发送所述基于S1AP的X2传递消息;或者,
所述中间节点为MME,所述通过中间节点向第二基站发送基于S1AP的X2传递消息,具体为:MME用于根据基于S1AP的X2传递消息中包含的第二基站的地址信息,向第二基站发送所述基于S1AP的X2传递消息。
所述中间节点为基站网关,且所述基站网关确定第一基站和第二基站不属于同一基站网关时,进一步用于:向MME发送所述基于S1AP的X2传递消息,MME向第二基站发送所述基于S1AP的X2传递消息。
第二基站发送的所述基于S1AP的X2传递消息中包含第一基站的地址信息和X2AP响应消息,
所述中间节点为基站网关,所述基站网关进一步用于:根据基于S1AP的X2传递消息中包含的第一基站的地址信息、以及该基于S1AP的X2传递消息的来源第二基站的地址信息,确定第一基站和第二基站均属于该基站网关时,向第一基站发送所述基于S1AP的X2传递消息;或者,
所述中间节点为MME,所述通过中间节点向第一基站发送基于S1AP的X2传递消息,具体为:MME用于根据基于S1AP的X2传递消息中包含的第一基站的地址信息,向第一基站发送所述基于S1AP的X2传递消息。
所述中间节点还用于:根据所述基于S1AP的X2传递消息的消息标识确定该基于S1AP的X2传递消息为通过S1AP消息承载的X2AP消息。
根据本发明提供的方案,使X2功能得以切实地实现。由于根据本发明能够有效实现X2功能,从而使特有的X2功能、如SON相关功能得以实现;并且能够采用X2信令传递,使得X2功能的各优点得以充分体现,提高了信令流程的效率,有效减少中间节点的处理负荷,无需中间节点具备X2接口的相应功能。对于基站1和基站2均为HeNB的情况,避免了因HeNB采用私有地址,NAT无法进行公有、私有地址的转换,而导致的X2功能无法实现。
附图说明
图1为LTE移动通信系统的网络结构示意图;
图2为采用LTE HeNB的移动通信系统的网络结构示意图;
图3为S1接口的控制面协议栈结构示意图;
图4为X2接口的控制面协议栈结构示意图;
图5为eNB之间交互配置信息并建立X2接口传输层连接的流程示意图;
图6为本发明中具体实施例一的流程示意图;
图7为本发明中具体实施例二的流程示意图;
图8为本发明中实现X2能够的系统结构示意图。
具体实施方式
本发明中,第一基站需要与第二基站之间实现X2功能时,通过中间节点向第二基站发送基于S1AP的X2传递消息,第二基站收到基于S1AP的X2传递消息后,根据基于S1AP的X2传递消息中包含的X2功能需求进行处理,实现对应X2功能。
基于S1AP的X2传递消息是指在S1接口上传输的X2传递消息,即X2AP消息通过S1AP消息来承载,以下将基于S1AP的X2传递消息简称为X2传递消息(S1AP)。所述中间节点可以为基站网关,也可以为CN中的MME。
第二基站还可以通过中间节点向第一基站发送X2传递消息(S1AP),第一基站收到X2传递消息(S1AP)后,根据X2传递消息(S1AP)中包含的X2信息部分进行处理,实现对应X2功能。
下面通过具体实施例对本发明的具体实现进行更为详细的描述。
图6为本发明中具体实施例一的流程示意图,如图6所示,该具体实施例中,HeNB 1和HeNB 2属于相同的HeNB GW,即HeNB 1和HeNB 2通过相同的HeNB GW与CN进行交互,也就是说,该HeNB GW为HeNB 1和HeNB2所属的HeNB GW。如果HeNB 1需要与HeNB 2之间实现相应的X2功能、如SON功能等,便可以将HeNB GW作为中间节点,来实现X2传递消息(S1AP)由HeNB 1向HeNB 2的传送,这样,实现X2功能的具体处理过程包括:
步骤601:HeNB 1需要与HeNB 2之间实现X2功能时,向HeNB 1自身所属的HeNB GW发送X2传递消息(S1AP),该X2传递消息(S1AP)中包含HeNB2的地址信息和X2AP消息,其中X2AP消息中包含HeNB 1的地址信息和X2功能需求。所述HeNB的地址信息可以为HeNB小区标识和HeNB所属跟踪区标识(TAI,Tracking Area Identifier);所述X2功能需求即为HeNB 1需要与HeNB 2之间实现的相应X2功能、如SON功能等。
HeNB GW收到X2传递消息(S1AP)后,根据X2传递消息(S1AP)的消息标识确定该X2传递消息(S1AP)为通过S1AP消息承载的X2AP消息时,则可以直接执行步骤602;也可以在执行步骤602之前,继续根据X2传递消息(S1AP)中包含的HeNB 2的地址信息、以及该X2传递消息(S1AP)的来源HeNB 1的地址信息,判断HeNB 1和HeNB 2是否均属于该HeNB GW。如果确定HeNB 1和HeNB 2均属于该HeNB GW,则继续执行步骤602。如果确定HeNB 2不属于该HeNB GW,则HeNB GW可以向HeNB 1发送错误通知消息;HeNB 1收到错误通知消息后,可以将MME作为中间节点,来实现X2传递消息(S1AP)由HeNB 1向HeNB 2的传送,具体处理过程参见图7所示。如果确定HeNB 2不属于该HeNB GW,则此时可以将MME作为中间节点,HeNB GW向MME发送X2传递消息(S1AP),并且可以进一步向HeNB 1发送错误通知消息;MME收到X2传递消息(S1AP)后,来实现X2传递消息(S1AP)由HeNB 1向HeNB 2的传送,具体处理过程参见图7步骤702~步骤704所示。所述消息标识用于标识消息类型,因此,接收方根据消息标识便可以获知收到的消息的对应消息类型。
由于HeNB GW中存储有属于自身的各HeNB的地址信息,因此,如果HeNB GW在存储的HeNB的地址信息中搜索到相应HeNB的地址信息,则表示相应HeNB属于该HeNB GW;如果未搜索到相应HeNB的地址信息,则表示相应HeNB不属于该HeNB GW。
HeNB 1可以通过初始配置如邻区信息,来确定HeNB 2是否与自身属于相同的HeNB GW,从而决定实现X2传递消息(S1AP)由HeNB 1向HeNB 2的传送时,是将HeNB GW作为中间节点、还是将MME作为中间节点。将MME作为中间节点的具体处理过程参见图7所示。
步骤602:HeNB GW不对X2传递消息(S1AP)中包含的X2AP消息进行解析,直接根据HeNB 2的地址信息向HeNB 2发送X2传递消息(S1AP),该X2传递消息(S1AP)中包含所述X2AP消息。
HeNB 2收到X2传递消息(S1AP)后,根据X2传递消息(S1AP)的消息标识确定该X2传递消息(S1AP)为通过S1AP消息承载的X2AP消息,对X2AP消息进行解析,根据基于X2AP消息中包含的X2功能需求进行处理,实现对应X2功能、如SON功能等。
步骤603:如果实现的X2功能需要反馈消息、即X2AP响应消息,则HeNB2向HeNB GW发送X2传递消息(S1AP),该X2传递消息(S1AP)中包含HeNB 1的地址信息和X2AP响应消息,其中X2AP响应消息中包含HeNB 2的地址信息和X2信息部分。所述HeNB 1的地址信息是HeNB 2通过解析X2AP消息,得到的X2AP消息中所包含的HeNB 1的地址信息;所述X2信息部分可以为需要通过X2AP响应消息向HeNB 1提供的所需信息。
HeNB GW收到X2传递消息(S1AP)后,根据X2传递消息(S1AP)的消息标识确定该X2传递消息(S1AP)为通过S1AP消息承载的X2AP响应消息时,则可以直接执行步骤604;也可以在执行步骤604之前,继续根据X2传递消息(S1AP)中包含的HeNB 1的地址信息、以及该X2传递消息(S1AP)的来源HeNB 2的地址信息,判断HeNB 1和HeNB 2是否均属于该HeNB GW。如果确定HeNB 1和HeNB 2均属于该HeNB GW,则继续执行步骤604。如果确定HeNB 1不属于该HeNB GW,则HeNB GW可以向HeNB 2发送错误通知消息,结束当前流程。
步骤604:HeNB GW不对X2传递消息(S1AP)中包含的X2AP响应消息进行解析,直接根据HeNB 1的地址信息向HeNB 1发送X2传递消息(S1AP),该X2传递消息(S1AP)中包含所述X2AP响应消息。
HeNB 1收到X2传递消息(S1AP)后,根据X2传递消息(S1AP)的消息标识确定该X2传递消息(S1AP)为通过S1AP消息承载的X2AP响应消息,对X2AP响应消息进行解析,获知HeNB 2已实现相应X2功能、如SON功能等,并根据X2AP响应消息中包含的X2信息部分进行处理,以实现相应X2功能、如SON功能等。
对于实现的X2功能不需要反馈消息的情况,步骤603步骤604可以省略不执行。
图7为本发明中具体实施例二的流程示意图,如图7所示,该具体实施例可以适用于基站是eNB的情况、或者基站是HeNB但不配置HeNB GW的情况,或者需要实现X2功能的两个HeNB属于不同HeNB GW的情况。如果基站1需要与基站2之间实现相应的X2功能、如SON功能等,便可以将MME作为中间节点,来实现X2传递消息(S1AP)由基站1向基站2的传送,这样,实现X2功能的具体处理过程包括:
步骤701:基站1需要与基站2之间实现X2功能时,向MME发送X2传递消息(S1AP),该X2传递消息(S1AP)中包含基站2的地址信息和X2AP消息,其中X2AP消息中包含基站1的地址信息和X2功能需求。所述基站的地址信息可以为基站小区标识和基站所属跟踪区标识;所述X2功能需求即为基站1需要与基站2之间实现的相应X2功能、如SON功能等。
步骤702:MME收到X2传递消息(S1AP)后,根据X2传递消息(S1AP)的消息标识确定该X2传递消息(S1AP)为通过S1AP消息承载的X2AP消息时,不对X2传递消息(S1AP)中包含的X2AP消息进行解析,直接根据基站2的地址信息向基站2发送X2传递消息(S1AP),该X2传递消息(S1AP)中包含所述X2AP消息。
基站2收到X2传递消息(S1AP)后,根据X2传递消息(S1AP)的消息标识确定该X2传递消息(S1AP)为通过S1AP消息承载的X2AP消息,对X2AP消息进行解析,根据基于X2AP消息中包含的X2功能需求进行处理,实现对应X2功能、如SON功能等。
步骤703:如果实现的X2功能需要反馈消息、即X2AP响应消息,则基站2向MME发送X2传递消息(S1AP),该X2传递消息(S1AP)中包含基站1的地址信息和X2AP响应消息,其中X2AP响应消息中包含基站2的地址信息和X2信息部分。所述基站1的地址信息是基站2通过解析X2AP消息,得到的X2AP消息中所包含的基站1的地址信息;所述X2信息部分可以为需要通过X2AP响应消息向基站1提供的所需信息。
步骤704:MME收到X2传递消息(S1AP)后,不对X2传递消息(S1AP)中包含的X2AP响应消息进行解析,直接根据基站1的地址信息向基站1发送X2传递消息(S1AP),该X2传递消息(S1AP)中包含所述X2AP响应消息。
基站1收到X2传递消息(S1AP)后,根据X2传递消息(S1AP)的消息标识确定该X2传递消息(S1AP)为通过S1AP消息承载的X2AP响应消息,对X2AP响应消息进行解析,获知基站2已实现相应X2功能、如SON功能等,并根据X2AP响应消息中包含的X2信息部分进行处理,以实现相应X2功能、如SON功能等。
对于实现的X2功能不需要反馈消息的情况,步骤703步骤704可以省略不执行。
根据以上描述可见,本发明中实现X2功能的系统如图8所示,该系统包括:第一基站、中间节点和第二基站,其中,第一基站需要与第二基站之间实现X2功能时,用于通过中间节点向第二基站发送X2传递消息(S1AP);第二基站用于通过中间节点接收X2传递消息(S1AP),根据X2传递消息(S1AP)中包含的X2功能需求进行处理,实现对应X2功能。所述中间节点可以为基站网关,也可以为CN中的MME。
第一基站发送的所述X2传递消息(S1AP)中包含第二基站的地址信息和X2AP消息,所述中间节点为基站网关,所述基站网关进一步用于根据X2传递消息(S1AP)中包含的第二基站的地址信息、以及该X2传递消息(S1AP)的来源第一基站的地址信息,确定第一基站和第二基站均属于该基站网关时,向第二基站发送X2传递消息(S1AP);或者,所述中间节点为MME,所述通过中间节点向第二基站发送X2传递消息(S1AP),具体为:MME用于根据X2传递消息(S1AP)中包含的第二基站的地址信息,向第二基站发送所述X2传递消息(S1AP)。
基站网关确定第一基站和第二基站不属于同一基站网关时,进一步用于:向MME发送所述X2传递消息(S1AP),MME向第二基站发送所述X2传递消息(S1AP)。
第二基站进一步用于通过中间节点向第一基站发送X2传递消息(S1AP);第一基站进一步用于通过中间节点接收X2传递消息(S1AP),根据X2传递消息(S1AP)中包含的X2信息部分进行处理,实现对应X2功能。
第二基站发送的所述X2传递消息(S1AP)中包含第一基站的地址信息和X2AP响应消息,所述中间节点为基站网关,所述基站网关进一步用于根据X2传递消息(S1AP)中包含的第一基站的地址信息、以及该X2传递消息(S1AP)的来源第二基站的地址信息,确定第一基站和第二基站均属于该基站网关时,向第一基站发送X2传递消息(S1AP);或者,所述中间节点为MME,所述通过中间节点向第一基站发送X2传递消息(S1AP),具体为:MME用于根据X2传递消息(S1AP)中包含的第一基站的地址信息,向第一基站发送所述X2传递消息(S1AP)。
所述中间节点还用于根据X2传递消息(S1AP)的消息标识确定该X2传递消息(S1AP)为通过S1AP消息承载的X2AP消息。
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。