CN102065565B - 建立家庭基站间直接接口所需信息的上报方法及家庭基站 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种建立家庭基站间直接接口所需信息的上报方法及家庭基站，该方法包括：建立家庭基站和家庭基站网关或核心网网元MME之间的流控制传输协议SCTP连接；家庭基站通过SCTP连接将建立家庭基站间直接接口所需信息进行上报。本发明实现了家庭基站网关或核心网网元无法获取建立家庭基站间直接接口所需信息，进而减小了用户在家庭基站间切换时造成网络中的信令传输负荷效果。

Description

建立家庭基站间直接接口所需信息的上报方法及家庭基站

技术领域

本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种建立家庭基站间直接接口所需信息的上报方法及家庭基站。

背景技术

家庭基站是一种小型、低功率的基站，主要部署在家庭及办公室等室内场所，其作用是给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覆盖的不足。家庭基站具有实惠、便捷、低功率输出、即插即用等优点。

根据提供的接口不同，家庭基站可以接入在3G或者LTE网络架构中。本发明对3G和LTE家庭基站都适用。图1是根据相关技术的3G的网络架构图，如图1所示，在3G网络架构中基站和核心网通过Iu接口相连。图2是根据相关技术的LTE的网络架构图，如图2所示，在LTE网络架构中基站和核心网通过S1接口相连。为了便于对家庭基站进行管理，减少对核心网(Core Network，简称为CN)的影响，家庭基站系统无线接入网引入了家庭基站网关(Home(evolved)NodeB Gateway，简称为H(e)NB GW)。图3是根据相关技术的3G家庭基站网络架构图，如图3所示，HNB GW和CN连接，3G HNB连接至HNB GW，无线接入网和核心网接口继承宏基站和核心网接口同样为Iu接口。图4和图5是根据相关技术的LTE家庭基站网络架构图，家庭基站可以通过两种方式连接到核心网。如图4所示，在LTE家庭网络架构中，家庭基站和核心网可以通过家庭基站网关相连，HeNB GW和核心网连接，HeNB连接至HeNB GW。HeNB GW和HeNB以及HeNB GW和核心网之间的接口都称为S1-MME接口，为了区别，可以分别称为S1-A和S1-B接口。如图5所示，在LTE家庭基站网络架构中，家庭基站可以和核心网直接相连。

封闭用户组(Closed Subscriber Group，简称为CSG)是第三代伙伴计划(3rd Generation Partnership Project，简称为3GPP)标准组织提出的一个用于家庭基站的概念。CSG是一个逻辑上的概念，通常可以由一个家庭或者一个企业组成一个封闭用户组，一个封闭用户组可以由一个或者多个家庭基站组成，每个封闭用户组都有自己的标识。

家庭基站能够提供给终端UE和宏基站一致的服务，提供终端UE的移动性管理，实现宏小区和家庭基站之间以及家庭基站之间的双向切换。在现有的家庭基站网络架构中没有定义基站间的直接接口。在家庭环境通常部署一个家庭基站，用户切换会发生在家庭基站和宏基站之间。在企业环境中通常会部署多个家庭基站，这些家庭基站通常情况下属于同一个CSG，用户在这样的家庭基站间的移动较为频繁，因此家庭基站间也需要实现双向切换。如果没有家庭基站间的直接接口，所有的切换过程中的用户面数据和控制面数据都要经过家庭基站网关或者核心网转发，造成了家庭基站网关和核心网网元负载较大，用户面数据和控制面数据在基站间的传输时延较长，数据包在网络中传输的路由算法比较复杂。一个解决的方法就是在基站之间建立直接接口，部分信令和用户面数据可以在家庭基站之间的直接接口上直接传送。但是不是每个家庭基站都具有和相邻家庭基站建立直接接口的能力，也不是每个家庭基站都适合和其他相邻家庭基站建立直接接口。当两个相邻的家庭基站不属于同一个CSG时，用户在家庭基站间切换时会触发到核心网的接入控制过程，不会减少网络中的信令传输负荷，适合采用现有的S1/Iu接口切换流程，没有必要建立家庭基站间的直接接口。对于LTE宏基站网络架构，宏基站通过“基站配置传输消息”将建立宏基站间直接接口所需的传输层地址传送的核心网网元MME，但是宏基站建立直接接口的方法不完全适用于家庭基站。因为某些应用场景下家庭基站间不适合建立直接接口。而且现有技术中仅是在LTE架构中讨论了宏基站中的直接建立方法，该方法是不适用于3G HNB的。现有技术中没有确切的家庭基站间的直接接口建立的方法，家庭基站间没有物理连接时如何建立直接接口的逻辑连接也没有明确的方法。一种可能建立家庭基站间直接接口的方式是源家庭基站请求建立直接接口，这个请求消息通过家庭基站网关或者核心网网元MME转发给目标家庭基站，如果家庭基站网关或者核心网网元MME得知目标家庭基站不具有直接接口能力，可以终止该消息。但是现有技术中家庭基站网关或者核心网网元MME是无法获取家庭基站的这个信息。因此现有技术存在很大的局限性。

针对相关技术中家庭基站网关或核心网网元MME无法获取建立家庭基站间直接接口所需信息的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

针对家庭基站网关或核心网网元无法获取建立家庭基站间直接接口所需信息的问题而提出本发明，为此，本发明的主要目的在于提供一种建立家庭基站间直接接口所需信息的上报方法及家庭基站，以解决上述问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种建立家庭基站间直接接口所需信息的上报方法。

根据本发明的建立家庭基站间直接接口所需信息的上报方法包括：建立家庭基站和家庭基站网关或核心网网元移动性管理实体MME之间的流控制传输协议SCTP连接；家庭基站通过SCTP连接将建立家庭基站间直接接口所需信息进行上报。

优选地，上述家庭基站通过SCTP连接将建立家庭基站间直接接口所需信息进行上报还包括：上述家庭基站为第三代移动通信系统3G家庭基站时，家庭基站通过家庭基站和家庭基站网关之间的Iuh接口信令将建立家庭基站直接接口所需信息上报到家庭基站网关。

优选地，上述家庭基站通过SCTP连接将建立家庭基站间直接接口所需信息进行上报还包括：上述家庭基站为长期演进系统LTE家庭基站，有家庭基站网关部署时，LTE家庭基站通过LTE家庭基站网络架构中的S1接口信令将建立LTE家庭基站间直接接口所需的信息进行上报到LTE家庭基站网关。

优选地，上述家庭基站通过SCTP连接将建立家庭基站间直接接口所需信息进行上报还包括：上述基站为LTE家庭基站，没有家庭基站网关部署时，通过LTE家庭基站的S1接口信令将建立LTE家庭基站间直接接口所需的信息上报到核心网网元MME。

优选地，建立家庭基站间直接接口所需信息包括以下至少之一：建立家庭基站间直接接口的能力信息，建立家庭基站间直接接口传输层地址信息。

为了实现上述目的，根据本发明的另一方面，提供了一种家庭基站。

根据本发明的家庭基站包括：建立模块，用于建立和家庭基站网关或核心网网元移动性管理实体MME之间的流控制传输协议SCTP连接；上报模块，用于通过建立模块建立的SCTP连接将建立家庭基站间直接接口所需信息进行上报。

优选地，上述上报模块还包括：第一上报子模块，用于在家庭基站为第三代移动通信系统3G家庭基站时，通过和家庭基站网关之间的Iuh接口信令将建立家庭基站间直接接口所需信息上报到家庭基站网关。

优选地，上述上报模块还包括：第二上报子模块，用于在家庭基站为长期演进系统LTE家庭基站，有家庭基站网关部署时，通过LTE家庭基站网络架构中的S1接口信令将建立LTE家庭基站间直接接口所需的信息上报到LTE家庭基站网关。

优选地，上述上报模块还包括：第三上报子模块，用于在基站为LTE家庭基站，没有家庭基站网关部署时，通过LTE家庭基站的S1接口信令将建立LTE家庭基站间直接接口所需的信息上报到核心网网元MME。

优选地，建立家庭基站间直接接口所需信息包括以下至少之一：建立家庭基站间直接接口的能力信息，建立家庭基站间直接接口传输层地址信息。

通过本发明，采用在家庭基站网络架构中，家庭基站和家庭基站网关或核心网网元MME建立SCTP连接后，家庭基站将建立家庭基站间直接接口所需的信息上报给家庭基站网关或者核心网网元MME，解决了家庭基站网关或核心网网元无法获取建立家庭基站间直接接口所需信息的问题，实现了家庭基站网关或核心网网元MME获取建立家庭基站间直接接口所需信息，进而减小了用户在家庭基站间切换时造成网络中的信令和数据传输负荷的效果。

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是根据相关技术的3G的网络架构图；

图2是根据相关技术的LTE的网络架构图；

图3是根据相关技术的3G家庭基站网络架构图；

图4是根据相关技术的有家庭基站网关部署时LTE家庭基站网络架构图；

图5是根据相关技术的没有家庭基站网关部署时LTE家庭基站网络架构图；

图6是根据本发明实施例的建立家庭基站间直接接口所需信息的上报方法流程图；

图7是根据本发明实施例的第一实施例对应的流程图；

图8是根据本发明实施例的的第二实施例对应的流程图；

图9是根据本发明实施例的第三实施例对应的流程图；

图10是根据本发明实施例的第四实施例对应的流程图；

图11是根据本发明实施例的第五实施例对应的流程图；

图12是根据本发明实施例的第六实施例对应的流程图；

图13是根据本发明实施例的家庭基站的结构框图；

图14是根据本发明实施例的家庭基站的优选的结构框图。

具体实施方式

功能概述

考虑到家庭基站网关或核心网无法获取建立家庭基站间直接接口所需信息，本发明实施例提供了建立家庭基站间直接接口所需信息的上报方法及家庭基站，通过建立家庭基站和家庭基站网关之间的流控制传输协议SCTP连接；家庭基站通过SCTP连接将建立家庭基站间直接接口所需信息进行上报实现了家庭基站网关或核心网无法获取建立家庭基站间直接接口所需信息，进而减小了用户在家庭基站间切换时造成网络中的信令传输负荷的效果。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

方法实施例

根据本发明的实施例，提供了一种建立家庭基站间直接接口所需信息的上报方法。

图6是根据本发明实施例的建立家庭基站间直接接口所需信息的上报方法流程图，如图6所示，该方法包括如下的步骤S602和步骤S604：

步骤S602，建立家庭基站和家庭基站网关或核心网网元MME之间的流控制传输协议SCTP连接。

步骤S604，家庭基站通过SCTP连接将建立家庭基站间直接接口所需信息进行上报。

具体地，针对3G家庭基站时，当家庭基站和家庭基站网关建立SCTP连接后，通过家庭基站网关和家庭基站间的Iuh接口信令将建立家庭基站将建立家庭基站直接接口所需信息上报到家庭基站网关。

具体地，针对LTE家庭基站网络架构，有家庭基站网关部署时，当家庭基站和家庭基站网关建立SCTP连接后，通过家庭基站网络架构中的S1接口信令将建立家庭基站间直接接口所需的信息上报到家庭基站网关。

具体地，针对LTE家庭基站网络架构，没有家庭基站网关部署时，当家庭基站和核心网网元MME建立SCTP连接后，通过家庭基站的S1接口信令将建立家庭基站间直接接口所需的信息上报到核心网网元MME。

其中，建立家庭基站间的直接接口所需信息包含有多个部分内容，比如必需包括家庭基站是否具有建立家庭基站间直接接口的能力信息等。此外，还有其他可选择内容，比如建立家庭基站间直接接口需要用的传输层地址等。

下面将结合实例对本发明实施例的实现过程进行详细描述。

第一实施例：

本实施例适用于3G HNB网络架构，在这个网络架构中，HNB通过HNB GW和CN相连。

图7是根据本发明实施例的第一实施例对应的流程图，如图7所示，包括如下的步骤S701至步骤S704：

步骤S701，源HNB和家庭基站网关建立SCTP连接。

步骤S702，源HNB向家庭基站网关发送注册消息，消息中携带建立家庭基站间直接接口所需的信息。

步骤S703，如果HNB GW接受HNB的注册请求，那么HNBGW会保存注册请求消息中携带的内容，这些内容包括家庭基站具有建立直接接口能力信息。

步骤S704，HNB GW向HNB发送注册请求应答，消息中携带HNB GW的RNC-ID。

第二实施例：

本实施例适用于3G HNB网络架构，在这个网络架构中，HNB通过HNB GW和CN相连。在本实施例中新增了一条Iuh接口消息，该消息用于传递建立家庭基站间直接接口所需要的信息，可以命名为HNB配置消息。

图8是根据本发明实施例的第二实施例对应的流程图，如图8所示，包括如下的步骤S801至步骤S804：

步骤S801，源HNB和家庭基站网关建立SCTP连接。

步骤S802，源HNB向家庭基站网关发送HNB配置消息，消息中携带建立家庭基站间直接接口所需的信息。

步骤S803，HNB GW保存HNB配置消息中携带的内容。

步骤S804，可选的，HNB GW向HNB发送HNB配置消息应答。

第三实施例：

本实施例适用于LTE HeNB通过HeNB GW和CN相连的网络架构，具体是家庭基站上报建立基站间直接接口所需信息到家庭基站网关。

图9是根据本发明实施例的的第三实施例对应的流程图，如图9所示，包括如下的步骤S901至步骤S904：

步骤S901，源HeNB和家庭基站网关建立SCTP连接。

步骤S902，源HeNB向家庭基站网关发送S1接口建立请求消息，消息中携带建立家庭基站间直接接口所需的信息，该信息包括家庭基站建立基站间接口的能力信息，可选的包括直接接口传输层地址信息等。

步骤S903，HeNB GW保存S1接口建立请求消息中携带的内容。

步骤S904，HeNB GW向HNB发送S1接口建立请求应答消息。

第四实施例：

本实施例适用于LTE HeNB通过HeNB GW和CN相连的网络架构，具体是家庭基站上报建立基站间直接接口能力信息到家庭基站网关。

图10是根据本发明实施例的的第四实施例对应的流程图，如图10所示，包括如下步骤S1001至步骤S1003：

步骤S1001，源HeNB和家庭基站网关建立SCTP连接。

步骤S1002，源HeNB向家庭基站网关发送基站配置传输请求消息，消息中携带建立家庭基站间直接接口所需的信息，该信息包括家庭基站建立基站间直接接口的能力信息以及传输层地址信息等。

步骤S1003，HeNB GW保存基站配置传输请求消息中携带的内容。

第五实施例：

本实施例适用于LTE HeNB直接和CN相连的网络架构。

图11是根据本发明实施例的的第五实施例对应的流程图，如图11所示，包括如下步骤S1101至步骤S1104：

步骤S1101，源HeNB和核心网网元MME建立SCTP连接。

步骤S1102，源HeNB将S1接口建立请求消息发往核心网网元MME，源HeNB在S1接口建立请求消息中携带建立家庭基站间直接接口所需的信息，该信息包括家庭基站建立基站间接口的能力信息，可选的包括直接接口传输层地址信息等。

步骤S1103，核心网网元MME保存S1接口建立请求消息中的内容。

步骤S1104，核心网网元MME向源HeNB发送S1接口建立请求应答消息。

第六实施例：

本实施例适用于LTE HeNB和CN直接相连的网络架构，家庭基站上报建立基站间直接接口所需信息到核心网网元MME。

图12是根据本发明实施例的的第六实施例对应的流程图，如图12所示，包括如下步骤S1201至步骤S1203：

步骤S1201，源HeNB和家庭基站网关建立SCTP连接。

步骤S1202，源HeNB向家庭基站网关发送基站配置传输消息，消息中携带建立家庭基站间直接接口所需的信息，该信息包括家庭基站建立基站间接口的能力信息，可选的包括直接接口传输层地址信息等。

步骤S1203，HeNB GW保存基站配置传输消息中携带的内容。

需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

装置实施例

根据本发明的实施例，提供了一种家庭基站。

图13是根据本发明实施例的家庭基站的结构框图，如图13所示，该装置包括建立模块1320和上报模块1340，下面对上述结构进行详细描述：

建立模块1320，用于建立家庭基站和家庭基站网关或核心网网元移动性管理实体MME之间的流控制传输协议SCTP连接；上报模块1340，连接至建立模块1320，用于通过建立模块建立的SCTP连接将建立家庭基站间直接接口所需信息进行上报。

图14是根据本发明实施例的家庭基站的优选结构框图。如图14所示，该装置包括第一上报子模块1441、第二上报子模块1442第三上报子模块1443，下面对上述结构进行详细描述：

第一上报子模块1441，用于在家庭基站为第三代移动通信系统3G家庭基站时，通过家庭基站和家庭基站网关之间的Iuh接口信令将建立直接接口所需信息上报到家庭基站网关；第二上报子模块1442，用于在家庭基站为长期演进系统LTE家庭基站，有家庭基站网关部署时，通过LTE家庭基站网络架构中的S1接口信令将LTE家庭基站的建立直接接口所需的信息上报到LTE家庭基站网关；第三上报子模块1443，用于在基站为LTE家庭基站，没有家庭基站网关部署时，通过LTE家庭基站的S1接口信令将LTE家庭基站的建立直接接口所需的信息上报到核心网网元MME。

具体的，上述上报子模块在不同系统中分别选用。

需要说明的是，装置实施例中描述的家庭基站对应于上述的方法实施例，其具体的实现过程在方法实施例中已经进行过详细说明，在此不再赘述。

通过本发明，实现了家庭基站网关或核心网无法获取建立家庭基站间直接接口所需信息，进而减小了用户在家庭基站间切换时造成网络中的信令传输负荷效果。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

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 (10)

1.一种建立家庭基站间直接接口所需信息的上报方法，其特征在于，包括：

建立家庭基站和家庭基站网关或核心网网元移动性管理实体MME之间的流控制传输协议SCTP连接；

所述家庭基站通过所述SCTP连接将建立家庭基站间直接接口所需信息进行上报。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述家庭基站通过所述SCTP连接将建立家庭基站间直接接口所需信息进行上报还包括：

所述家庭基站为第三代移动通信系统3G家庭基站时，所述家庭基站通过家庭基站和家庭基站网关之间的Iuh接口信令将建立所述家庭基站直接接口所需信息上报到所述家庭基站网关。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述家庭基站通过所述SCTP连接将建立家庭基站间直接接口所需信息进行上报还包括：

所述家庭基站为长期演进系统LTE家庭基站，有家庭基站网关部署时，所述LTE家庭基站通过所述LTE家庭基站网络架构中的S1接口信令将建立所述LTE家庭基站间直接接口所需的信息进行上报到LTE家庭基站网关。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述家庭基站通过所述SCTP连接将建立家庭基站间直接接口所需信息进行上报还包括：

所述基站为LTE家庭基站，没有家庭基站网关部署时，通过所述LTE家庭基站的S1接口信令将建立所述LTE家庭基站间直接接口所需的信息上报到核心网网元MME。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述建立家庭基站间直接接口所需信息包括以下至少之一：

建立家庭基站间直接接口的能力信息，建立家庭基站间直接接口传输层地址信息。

6.一种家庭基站，其特征在于，包括：

建立模块，用于建立和家庭基站网关或核心网网元移动性管理实体MME之间的流控制传输协议SCTP连接；

上报模块，用于通过所述建立模块建立的所述SCTP连接将建立所述家庭基站间直接接口所需信息进行上报。

7.根据权利要求6所述的家庭基站，其特征在于，所述上报模块还包括：

第一上报子模块，用于在所述家庭基站为第三代移动通信系统3G家庭基站时，通过和所述家庭基站网关之间的Iuh接口信令将建立所述家庭基站间直接接口所需信息上报到所述家庭基站网关。

8.根据权利要求6所述的家庭基站，其特征在于，所述上报模块还包括：

第二上报子模块，用于在所述家庭基站为长期演进系统LTE家庭基站，有家庭基站网关部署时，通过所述LTE家庭基站网络架构中的S1接口信令将建立所述LTE家庭基站间直接接口所需的信息上报到所述LTE家庭基站网关。

9.根据权利要求6所述的家庭基站，其特征在于，所述上报模块还包括：

第三上报子模块，用于在所述基站为LTE家庭基站，没有家庭基站网关部署时，通过所述LTE家庭基站的S1接口信令将建立所述LTE家庭基站间直接接口所需的信息上报到核心网网元MME。

10.根据权利要求6至9中任一项所述的家庭基站，其特征在于，所述建立家庭基站间直接接口所需信息包括以下至少之一：

建立家庭基站间直接接口的能力信息，建立家庭基站间直接接口传输层地址信息。