CN102056254A - 一种小区切换方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种小区切换方法，用于实现到CSG小区的切换。所述方法包括：连接状态的UE手动选择一个CSG小区，并确定CSG小区对应的CSG信息；UE向网络侧发送包含CSG信息的消息，请求网络侧允许UE切换到CSG信息对应的CSG小区。本发明还公开了用于实现所述方法的系统。

Description

一种小区切换方法及系统

技术领域

本发明涉及通信领域，特别是涉及小区切换方法及系统。

背景技术

通信系统正在从第三代通信系统(3GPP)向升级的长期演进(LTE-A)系统发展。随着全球3G市场的发展、用户规模的扩大，网络运营商对如何在家庭环境下低成本提供高速数据业务提出了需求，普遍关注家庭基站这种新的3G产品。

由于家庭基站在访问控制、服务质量、移动性、计费等方面提出新的业务要求，所以针对家庭基站的这种要求，3GPP在版本(Release)8提出采用闭合用户群(CSG)进行访问控制。CSG指的是允许接入一个或多个特定小区的一群签约用户，这里的一个或多个小区接入用户时是受限的、有条件的，而普通蜂窝小区可允许运营商的所有合法签约用户(和漫游用户)接入。并且同一用户可属于多个CSG，每个CSG由一个CSG标识(ID)，UE维护一张它所属CSG的CSG ID列表(允许CSG ID list)，在这个列表之外的其他CSG ID所包含的CSG小区对该UE而言是不可访问的。并且每个CSG小区广播一个CSGID，这个CSG ID所标识的闭合用户群的成员可以访问该小区。

但是，版本8仅支持空闲(idle)状态的CSG小区选择和重选过程，不支持连接状态下CSG的小区选择等操作。如果连接状态下的UE需要选择CSG小区，则必须先切换到空闲状态，再进行CSG小区选择，操作较繁琐，还可能影响连接状态下的业务服务。

发明内容

本发明实施例提供一种小区切换方法及系统，用于实现到CSG小区的切换。

一种请求小区切换的方法，包括以下步骤：

连接状态的UE手动选择一个CSG小区，并确定CSG小区对应的CSG信息；

UE向网络侧发送包含CSG信息的消息，请求网络侧允许UE切换到CSG信息对应的CSG小区。

一种网络侧允许小区切换的方法，包括以下步骤：

网络侧接收连接状态的UE发送的包含CSG信息的消息；

网络侧根据收到的消息允许UE切换到CSG信息对应的CSG小区，并发起切换。

一种用户设备UE，处于连接状态，其包括：

选择模块，用于手动选择一个CSG小区，并确定CSG小区对应的CSG信息；

网络接口模块，用于向网络侧设备发送包含CSG信息的消息，请求网络侧设备允许UE切换到CSG信息对应的CSG小区。

一种基站，包括：

用户接口模块，用于接收连接状态的UE发送的包含CSG信息的消息；

切换判决模块，用于根据收到的消息允许UE切换到CSG信息对应的CSG小区，并发起切换。

一种通信系统，包括：

UE，用于在处于连接状态后，手动选择一个CSG小区，并确定CSG小区对应的CSG信息，以及向基站发送包含CSG信息的消息；

基站，用于接收连接状态的UE发送的包含CSG信息的消息，根据收到的消息允许UE切换到CSG信息对应的CSG小区，并发起切换。

本发明实施例在UE进行手动选择CSG小区后，发起关于切换的流程，从而实现连接状态的UE切换到(或者说手动选择到)CSG小区，不需要再切换到空闲状态，简化了操作流程，并且保证了业务服务。

附图说明

图1为本发明实施例中通信系统的结构图；

图2为本发明实施例中UE的结构图；

图3为本发明实施例中基站的主要结构图；

图4为本发明实施例中基站的详细结构图；

图5为本发明实施例中UE在小区切换中的方法流程图；

图6为本发明实施例中UE手动选择一个CSG小区的方法流程图；

图7为本发明实施例中基站在小区切换中的方法流程图；

图8为本发明实施例中消息为切换请求消息时小区切换的方法流程图；

图9为本发明实施例中消息为测量消息时小区切换的方法流程图。

具体实施方式

版本8不支持连接状态的UE进行CSG小区的手动选择和切换，版本9提出了这项需求，本发明实施例现提供详细的解决方案。版本9引入了三种小区接入模式，包括闭合接入模式(close access mode)、混合接入模式(hybridaccess mode)和开放接入模式(open access mode)。闭合接入模式中基站按CSG小区运作；混合接入模式中基站对成员UE按CSG小区运作，同时允许接入非CSG成员的UE；开放接入模式中基站按普通小区运作，即按非CSG小区运作。本实施例中的CSG小区包括闭合接入模式和混合接入模式。

参见图1，本实施例中的通信系统包括UE和基站。该基站可以是家庭基站(HNB)、演进基站(eNB)、家庭演进基站(H eNB)或中继节点(relay)等。

UE用于在处于连接状态后，手动选择一个CSG小区，并确定CSG小区对应的CSG信息，以及向基站发送包含CSG信息的消息。其中，CSG信息包括CSG标识和CSG小区标识。CSG标识用于标识一组具有相同签约属性的CSG小区。CSG小区标识用于唯一标识一个CSG小区，也是CSG小区的物理标识。UE还用于进行自动搜索CSG小区，并在搜索失败后发起手动选择一个CSG小区；或者，UE还用于更换签约用户组，在更换签约用户组后发起手动选择一个CSG小区。所述消息为切换指示消息，指示基站根据收到的消息进行切换判决，并允许切换。或者，所述消息为包含CSG小区的测量信息的测量消息，指示基站根据测量信息进行切换判决。

基站用于接收连接状态的UE发送的包含CSG信息的消息，根据收到的消息允许UE切换到CSG信息对应的CSG小区，并发起切换。可进一步向通信系统中的移动性管理实体(MME)发送切换准备消息。如果基站收到的是包含测量信息的测量消息，则判断测量信息是否满足切换条件，若满足则允许切换，否则拒绝切换，可向UE返回切换失败或手动选择CSG小区失败的消息，或者不做任何处理。通信系统中的MME，用于将收到的切换准备消息中的CSG标识与允许的CSG列表中的CSG标识进行匹配，在匹配成功时继续切换流程，否则中断切换流程，向UE返回切换失败或手动选择CSG小区失败的消息。通常UE中也存有允许CSG列表，但可能存在UE的允许CSG列表更新不及时，与网络侧的允许CSG列表不一致的情况，所以MME需要对收到的CSG标识进行验证，以便进行对切换UE的接入控制。由于UE也存有允许CSG列表，所以UE可以根据允许CSG列表对选择的CSG标识进行初始接入检查，并得到初始接入检查结果，如果选择的标识与允许CSG列表中的标识一致，则初始接入检查结果为正确(true)，否则为错误(false)。UE可以上报该初始接入检查结果，也可以不上报。或者UE存有允许CSG列表，也可以不做初始接入检查。基站如何使用该UE上报结果，属于基站实现。也就是说，在UE上报初始接入检查结果的情况下，基站在做切换判决时不考虑该初始接入检查结果，将该信息丢弃。

参见图2，本实施例中UE包括选择模块201和网络接口模块202。

选择模块201用于手动选择一个CSG小区，并确定CSG小区对应的CSG信息。选择模块201包括非接入层(Non Access Stratum，NAS)和接入层(AccessStratum，AS)。NAS用于发送手动CSG标识选择请求给AS，接收AS返回的可用CSG小区的CSG标识，根据用户的选择操作从可用CSG小区的CSG标识中选择一个CSG标识，并发送给AS。AS用于根据手动CSG标识选择请求扫描可用CSG小区的CSG标识，并反馈给NAS，接收NAS发送的CSG标识，以及从该CSG标识对应的CSG小区中选择一个CSG小区。AS还用于读取小区的系统信息，并进行测量。其中，系统信息包括CSG ID、全球小区标识(cellglobal identity，CGI)和位置区编号(tracking area identity，TAI)等。

网络接口模块202用于向网络侧设备发送包含CSG信息的消息，指示网络侧设备根据收到的消息进行切换判决，并根据切换判决的结果确定UE是否切换到CSG信息对应的CSG小区。

所述消息为切换指示消息，指示基站直接允许切换。或者，所述消息为包含CSG小区的测量信息的测量消息，指示基站根据测量信息进行切换判决。

当所述消息为测量消息时，网络接口模块202需要根据选择的CSG小区的配置信息来读取系统信息，并对系统信息进行测量，然后发送测量消息。如果UE存有该配置信息(保存在存储模块中)，则网络接口模块202可直接进行读取和测量并发送测量信息。如果UE未存有该频点配置信息，则网络接口模块202向基站发送频点信息，指示基站返回CSG小区的配置信息。其中，频点信息可能是频点，则请求基站返回频点配置信息(包括测量间隔(gap)等)；频点信息可能包括频点和物理层小区标识(physical cell identity，PCI)等，则请求基站返回频点配置信息和/或小区配置信息(包括PCI等)。

UE还包括触发模块，用于进行自动搜索CSG小区失败后，触发手动选择一个CSG小区；或者，更换签约用户组后，触发手动选择一个CSG小区。

UE还包括定时器，在每次触发手动选择时均启动定时器，并在定时器超时时仍未收到基站返回的消息，则确定切换失败或手动选择CSG失败，向用户输出失败提示信息。

参见图3，本实施例中基站包括：用户接口模块301和切换判决模块302。

用户接口模块301用于接收连接状态的UE发送的包含CSG信息的消息。

切换判决模块302用于根据收到的消息进行切换判决，并根据切换判决的结果确定UE是否切换到CSG信息对应的CSG小区。当所述消息为切换指示消息时，切换判决模块302进行切换判决，并做出允许切换的判决结果。当所述消息为测量消息时，切换判决模块302根据测量信息进行判决，如果测量信息满足UE的传输需求，则判决结果为允许切换，否则判决结果为拒绝切换。

基站还包括控制模块303，参见图4所示。控制模块303用于在判决结果为允许切换时，生成包含CSG标识的切换准备消息，并通过基站中的网络接口模块304发送给MME；在判决结果为拒绝切换时，生成切换失败或手动选择CSG失败的消息，并通过用户接口模块301发送给UE。

用户接口模块301还用于接收UE发送的频点信息。基站还包括配置模块305，用于生成频点配置信息，并通过用户接口模块301返回给UE。配置模块305在返回配置信息之前，还用于判断是否向UE发送CSG小区的配置信息；在判断结果为是时，生成CSG小区的配置信息；在判断结果为否时，确定手动选择失败指示。当频点信息是频点时，配置模块305在判断是否向UE返回配置信息时，判断是否为UE配置过频点配置信息，或者判断是否允许UE切换到该频点的CSG小区。当频点信息包括频点和PCI时，判断是否为UE配置过频点配置信息和/或小区配置信息，或者判断是否允许UE切换到该PCI对应的CSG小区。配置模块305还可以做其它关于是否返回配置信息的判断，此处不一一列举。

以上详细描述了通信系统、UE和基站的结构及功能，下面对小区切换的实现过程进行介绍。

参见图5，本实施例中UE在小区切换中的实现过程如下：

步骤501：连接状态的UE手动选择一个CSG小区，并确定CSG小区对应的CSG信息。

步骤502：UE向网络侧发送包含CSG信息的消息，请求网络侧允许UE切换到CSG信息对应的CSG小区。

参见图6，本实施例中UE手动选择一个CSG小区的实现流程如下：

步骤601：UE中的NAS发起手动CSG标识选择(manual CSG ID selection)请求。在自动搜索失败或用户主动更换签约用户组时，触发NAS发起手动CSG标识选择请求。

步骤602：UE中的AS根据手动CSG标识选择请求扫描可用CSG小区的CSG标识，并反馈给NAS。AS扫描E-UTRAN频带上的所有可用CSG小区的CSG标识。所有可用CSG小区是指，在每个载波上扫描至少一个可用的CSG小区，尤其是扫描载波上信号质量最好的可用的CSG小区。AS将可用的CSG小区的CSG标识发送给NAS。如果系统广播了CSG标识对应的基站标识，那么还可以将对应的基站标识发送给NAS。

步骤603：NAS根据用户的选择操作从可用CSG小区的CSG标识中选择一个CSG标识，并发送给AS。NAS也可以根据用户的停止操作终止手动选择CSG。

步骤604：AS从选择的CSG标识对应的CSG小区中选择一个CSG小区。AS可以选择信号强度最好的一个CSG小区。

参见图7，本实施例中基站在小区切换中的实现过程如下：

步骤701：网络侧接收连接状态的UE发送的包含CSG信息的消息；其中，CSG信息是UE手动选择的CSG小区所对应的CSG信息。

步骤702：网络侧根据收到的消息允许UE切换到CSG信息对应的CSG小区，并发起切换。

所述消息可以是切换请求消息，也可能是测量消息，所以有多种实现方式，下面通过几个实施例来详细介绍实现过程。

参见图8，本实施例中所述消息为切换请求消息时小区切换的方法流程如下：

步骤801：连接状态的UE手动选择一个CSG小区，并确定CSG小区对应的CSG信息。

步骤802：UE生成并向基站发送包含CSG信息的切换请求消息。

步骤803：基站接收切换请求消息并解析出CSG信息。

步骤804：基站根据切换请求消息直接允许切换。

步骤805：基站生成包含CSG信息的切换准备消息，并发送给MME。

步骤806：MME接收切换准备消息并解析出CSG信息。

步骤807：MME对CSG信息进行验证，并做接入控制。如果验证通过(也就是允许切换)，则继续切换准备流程，否则MME生成切换失败或手动选择CSG失败的消息，并返回给源基站。

参见图9，本实施例中所述消息为测量消息时小区切换的方法流程如下：

步骤901：连接状态的UE手动选择一个CSG小区，并确定CSG小区对应的CSG信息。

步骤902：UE查询本地是否存有选择的CSG小区的频点配置信息，若有，则继续步骤905，否则继续步骤903。

步骤903：UE向基站发送频点信息。

步骤904：基站收到频点信息后判断是否返回配置信息，若是，则继续步骤905，否则继续步骤908。或者，基站收到频点信息后判断是否需要UE发送测量信息，若是，则返回配置信息，继续步骤905，否则继续步骤908。

步骤905：UE根据收到的配置信息读取CSG小区的系统信息并进行测量，通过测量消息将测量信息发送给基站。具体的，UE根据收到的频点配置信息读取CSG小区的系统信息，并对系统信息进行测量。

步骤906：基站根据测量信息进行切换判决，若允许切换，则继续步骤907，否则继续步骤908。

步骤907：基站向MME发送切换准备消息，以进入切换准备流程。后续流程参见806和807。

步骤908：基站向UE返回切换失败或手动选择CSG失败的消息。

用于实现本发明实施例的软件可以存储于软盘、硬盘、光盘和闪存等存储介质。

本发明实施例在UE进行手动选择CSG小区后，发起关于切换的流程，从而实现连接状态的UE切换到(或者说手动选择到)CSG小区。UE在手动选择CSG小区后，可以直接请求切换，则基站允许切换，并进入切换准备流程。UE也可以向基站发送测量信息；基站根据测量信息进行切换判决，来确定是否允许UE切换。本发明实施例中基站在进行切换判决时，不考虑CSG ID是否在允许CSG列表中，交由MME来做最终判决。UE在发送测量信息之前，查询本地是否存有选择的CSG小区的频点配置信息，如果没有，则向基站请求频点配置信息。基站可判断是否向UE返回频点配置信息，或者判断是否需要UE上报测量信息，如果是，则返回频点配置信息，否则返回切换失败或手动选择CSG失败。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若对本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (23)

1.一种请求小区切换的方法，其特征在于，包括以下步骤：

连接状态的用户设备UE手动选择一个闭合用户群CSG小区，并确定CSG小区对应的CSG信息；

UE向网络侧发送包含CSG信息的消息，请求网络侧允许UE切换到CSG信息对应的CSG小区。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，连接状态的UE进行自动搜索CSG小区失败后，触发手动选择一个CSG小区；或者

连接状态的UE更换签约用户组后，触发手动选择一个CSG小区。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，UE手动选择一个CSG小区的步骤包括：

UE中的非接入层NAS发起手动CSG标识选择请求；

UE中的接入层AS根据手动CSG标识选择请求扫描可用CSG小区的CSG标识，并反馈给NAS；

NAS根据用户的选择操作从可用CSG小区的CSG标识中选择一个CSG标识，并发送给AS；

AS从选择的CSG标识对应的CSG小区中选择一个CSG小区。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，CSG信息包括CSG标识和CSG小区标识。

5.如权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述消息为切换指示消息；网络侧接收切换指示消息后直接发起切换。

6.如权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述消息为包含CSG小区的测量信息的测量消息；网络侧根据测量信息进行切换判决，在测量信息满足切换条件时发起切换。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，UE在向网络侧发送所述消息之前，向网络侧发送CSG小区的的频点信息，请求网络侧返回CSG小区与系统信息有关的配置信息；UE根据该配置信息对CSG小区进行测量，并得到测量信息，以及生成包含测量信息的测量消息。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，网络侧返回CSG小区与系统信息有关的配置信息之前，判断是否向UE发送CSG小区的配置信息；

在判断结果为是时，网络侧返回CSG小区的频点配置信息；

在判断结果为否时，网络侧确定手动选择失败。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述频点信息为频点；与系统信息有关的配置信息为频点配置信息；或者

所述频点信息包括频点和物理层小区标识PCI；与系统信息有关的配置信息为频点配置信息和/或小区配置信息。

10.如权利要求6所述的方法，其特征在于，网络侧在测量信息不满足切换条件时，向UE返回切换失败或手动选择失败的指示或者不做处理。

11.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括步骤：UE在每次触发手动选择时启动定时器，若在定时器超时时仍未收到网络侧的返回消息，则确定切换失败或手动选择失败。

12.如权利要求1所述的方法，其特征在于，UE在手动选择一个CSG小区后，不对该CSG小区的CSG标识进行初始接入检查。

13.一种网络侧允许小区切换的方法，其特征在于，包括以下步骤：

网络侧接收连接状态的UE发送的包含CSG信息的消息；

网络侧根据收到的消息允许UE切换到CSG信息对应的CSG小区，并发起切换。

14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述消息为切换指示消息；网络侧根据收到的消息允许UE切换到CSG信息对应的CSG小区的步骤包括：网络侧根据收到的消息直接允许UE切换到CSG信息对应的CSG小区。

15.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述消息为包含CSG小区的测量信息的测量消息；网络侧根据收到的消息允许UE切换到CSG信息对应的CSG小区的步骤包括：网络侧根据测量信息进行切换判决，在测量信息满足切换条件时允许UE切换到CSG信息对应的CSG小区。

16.一种用户设备UE，处于连接状态，其特征在于，包括：

选择模块，用于手动选择一个CSG小区，并确定CSG小区对应的CSG信息；

网络接口模块，用于向网络侧设备发送包含CSG信息的消息，请求网络侧设备允许UE切换到CSG信息对应的CSG小区。

17.如权利要求16所述的UE，其特征在于，还包括：

触发模块，用于进行自动搜索CSG小区失败后，触发手动选择一个CSG小区；或者，更换签约用户组后，触发手动选择一个CSG小区。

18.如权利要求16所述的UE，其特征在于，所述消息为切换指示消息，请求网络侧接收切换指示消息后直接发起切换。

19.如权利要求16所述的UE，其特征在于，所述消息为包含CSG小区的测量信息的测量消息，请求网络侧根据测量信息进行切换判决，在测量信息满足切换条件时发起切换。

20.一种基站，其特征在于，包括：

用户接口模块，用于接收连接状态的UE发送的包含CSG信息的消息；

切换判决模块，用于根据收到的消息允许UE切换到CSG信息对应的CSG小区，并发起切换。

21.如权利要求20所述的基站，其特征在于，所述消息为切换指示消息；

切换判决模块根据收到的消息直接允许UE切换到CSG信息对应的CSG小区，并发起切换。

22.如权利要求20所述的基站，其特征在于，所述消息为包含CSG小区的测量信息的测量消息；

切换判决模块根据测量信息进行切换判决，在测量信息满足切换条件时允许UE切换到CSG信息对应的CSG小区，并发起切换。

23.一种通信系统，其特征在于，包括：

UE，用于在处于连接状态后，手动选择一个CSG小区，并确定CSG小区对应的CSG信息，以及向基站发送包含CSG信息的消息；

基站，用于接收连接状态的UE发送的包含CSG信息的消息，根据收到的消息允许UE切换到CSG信息对应的CSG小区，并发起切换。

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