CN102075920B - 一种家庭基站系统中无线网络临时标识的分配方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种家庭基站系统中无线网络临时标识的分配方法,该方法包括:用户设备(UE)向家庭基站网关注册的过程中,由家庭基站网关为UE分配全网内唯一的无线网络临时标识(U-RNTI)。本发明还公开了一种家庭基站系统中无线网络临时标识的分配系统,该系统中,分配单元,用于在UE向家庭基站网关注册的过程中,由家庭基站网关为UE分配全网内唯一的U-RNTI。采用本发明的方法及系统,能避免分配的U-RNTI相冲突。
Description
技术领域
本发明涉及通信领域,尤其涉及一种家庭基站无线网络临时标识(U-RNTI,UTRAN Radio Network Temporary Identifier)的分配方法及系统。
背景技术
家庭基站是一种小型、低功率蜂窝基站,主要用于家庭及办公室等室内场所而得名。它的作用之一是作为蜂窝网在室内覆盖的补充,为用户提供话音及数据服务。家庭基站具有低成本、支持即插即用、通过宽带接入、低功率等特点。
家庭基站可以接入在3G网络架构中,3G网络架构如图1所示,图1中涉及英文的中文请见本文最后的统一解释。为了便于对家庭基站进行管理,减少对核心网的影响,家庭基站系统无线接入网引入了家庭基站网关。图2是3G家庭基站网络架构图,如图2所示,家庭基站通过家庭基站网关与核心网相连,家庭基站和家庭基站网关之间的接口是Iuh接口,家庭基站网关和核心网电路域(CS)的接口是Iu-CS接口,家庭基站网关和核心网分组域(PS)接口是Iu-PS接口。Iu接口的物理连接存在于家庭基站网关和核心网网元(SGSN),从逻辑上来讲,Iu接口采用应用层协议的无线接入网络应用部分(RANAP,RadioAccess Network Application Part)。其中,SGSN为服务通用分组无线业务支持节点,以Serving GPRS Suport Node表示。
家庭基站和家庭基站网关是标准化的接口,对3G家庭基站网络架构定义为Iuh接口,对应此接口新增了应用层协议,即:家庭基站应用协议(HNBAP,HNB Application Protocol)协议、和适配层协议,即:RANAP用户适配层协议(RUA,RANAP User Adaption)协议,这两个协议具有它们各自的功能。主要定义了应用层的一些功能,在HNBAP协议中主要规范了家庭基站和家庭基站网关之间的一些应用层流程,主要包括家庭基站向家庭基站网关注册,用户设备(UE,User Equipment)向家庭基站网关注册和UE从家庭基站网关去注册等流程。RANAP用户适配协议主要规范了承载无线接入网应用协议(RANAP,RAN Application Protocol)消息的功能,包括采用连接(connect)消息承载RANAP初始UE连接,采用直传消息承载其他的上行RANAP消息等。
U-RNTI是通用陆地无线接入网(UTRAN,Universal Terrestrial Radio AccessNetwork)网络架构中的UE无线网络临时标识,这个标识是在UTRAN网元和UE以及UTRAN网元之间的信令内部作为UE标识携带的。U-RNTI由两部分组成,即:SRNC ID+S-RNTI,其中SRNC ID是无线网络控制器(RNC,RadioNetwork Controller)标识,S-RNTI分配给所有的拥有无线资源控制协议(RRC,Radio Resource Control)连接的UEs,它是由服务RNC分配并且在服务RNC内是唯一的。在通用移动通信系统(UMTS,Universal Mobile TelecommunicationSystem)网络架构中,UE的U-RNTI是由RNC分配和管理。在3G家庭基站网络架构中,UE的U-RNTI可以由家庭基站进行分配和管理。由于连接于同一家庭基站网关下的家庭基站可能具有相同的SRNC ID,因此根据U-RNTI的组成结构,不同的家庭基站可能会给不同的UE分配相同的S-RNTI。也就是说,采用目前由家庭基站分配U-RNTI的方式,仅能保证每个家庭基站为下属于该家庭基站的多个UE分别分配唯一的标识,但是对于多个家庭基站而言,并不知晓其他家庭基站所分配的U-RNTI,从而导致不同的家庭基站可能会给不同的UE分配相同的S-RNTI。这样,当UE通过同一个家庭基站网关下相连的家庭基站接入时,可能会存在U-RNTI的冲突。目前迫切需要一种能避免分配的U-RNTI相冲突的解决方案。
发明内容
有鉴于此,本发明的主要目的在于提供一种家庭基站系统中U-RNTI的分配方法及系统,能避免分配的U-RNTI相冲突。
为达到上述目的,本发明的技术方案是这样实现的:
一种家庭基站系统中无线网络临时标识的分配方法,该方法包括:在用户设备(UE)向家庭基站网关注册的过程中,由家庭基站网关为UE分配全网内唯一的无线网络临时标识(U-RNTI)。
其中,家庭基站网关为UE分配所述U-RNTI之后还包括:将所述U-RNTI反馈给家庭基站。
其中,当所述注册的过程为UE初始接入时的注册过程时,家庭基站网关为UE分配所述U-RNTI之前还包括:家庭基站为UE分配临时的U-RNTI。
其中,将所述U-RNTI反馈给家庭基站具体包括:家庭基站网关通过UE注册请求应答消息将所述U-RNTI反馈给家庭基站;
反馈之后还包括U-RNTI的更新过程,具体为:家庭基站接收到所述UE注册请求应答消息,解析出所述U-RNTI后,通过无线资源控制(RRC)信令更新UE的U-RNTI。
其中,当所述注册的过程为伴随UE切换时的注册过程时,家庭基站网关为UE分配所述U-RNTI具体包括:
目标家庭基站网关收到来自于源基站的重定位/切换请求消息后,如果本地没有UE的U-RNTI,则为UE分配所述U-RNTI。
其中,将所述U-RNTI反馈给家庭基站具体包括:
目标家庭基站网关通过重定位请求消息将所述U-RNTI反馈给目标家庭基站。
一种家庭基站系统中无线网络临时标识的分配系统,该系统包括:分配单元,用于在UE向家庭基站网关注册的过程中,由家庭基站网关为UE分配全网内唯一的U-RNTI。
其中,该系统还包括:反馈单元,用于家庭基站网关将所述U-RNTI反馈给家庭基站。
其中,所述反馈单元,进一步用于家庭基站网关通过UE注册请求应答消息将所述U-RNTI反馈给家庭基站。
其中,该系统还包括:更新单元,用于家庭基站接收到所述UE注册请求应答消息,解析出所述U-RNTI后,通过RRC信令更新UE的U-RNTI。
其中,所述分配单元,进一步用于当所述注册的过程为伴随UE切换时的注册过程时,目标家庭基站网关收到来自于源基站的重定位/切换请求消息后,如果本地没有UE的U-RNTI,则为UE分配所述U-RNTI。
其中,所述反馈单元,进一步用于目标家庭基站网关通过重定位请求消息将所述U-RNTI反馈给目标家庭基站。
本发明在UE向家庭基站网关注册的过程中,由家庭基站网关为UE分配全网内唯一的U-RNTI。
由于采用本发明,区别于现有技术由家庭基站分配U-RNTI,而是由家庭基站网关统一分配全网唯一的U-RNTI,能避免下属于该家庭基站网关下不同的家庭基站不会给不同的UE分配相同的标识这一情况出现,从而避免了分配的U-RNTI相冲突。
附图说明
图1为3G网络架构图;
图2为3G家庭基站网络架构图;
图3为本发明在UE初始接入的注册过程中U-RNTI分配和传输的流程图;
图4为本发明伴随UE切换的注册过程中U-RNTI分配和传输的流程图。
具体实施方式
本发明的基本思想是:在UE向家庭基站网关注册的过程中,由家庭基站网关为UE分配全网内唯一的U-RNTI。
下面结合附图对技术方案的实施作进一步的详细描述。
一种家庭基站系统中U-RNTI的分配方法,该方法包括:在UE向家庭基站网关注册的过程中,由家庭基站网关为UE分配全网内唯一的U-RNTI。
这里,家庭基站网关为UE分配U-RNTI之后还包括:将家庭基站网关为UE分配的U-RNTI反馈给家庭基站。
由于在不同情况下,分配及反馈U-RNTI的不同,因此,以下对各种情况分别阐述。
第一种情况:注册的过程为UE初始接入时的注册过程的情况。
此时,在家庭基站网关为UE分配U-RNTI之前还包括:家庭基站为UE分配临时的U-RNTI。作为上行方向来说,必须先由家庭基站分配临时的U-RNTI,否则整个流程无法继续,而对于以下第二种情况涉及的下行方向而言,则无需家庭基站分配这个临时的U-RNTI。
这里,家庭基站网关将其为UE分配的U-RNTI反馈给家庭基站具体包括:家庭基站网关通过UE注册请求应答消息,将家庭基站网关为UE分配的U-RNTI反馈给家庭基站。
反馈之后还包括U-RNTI的更新过程,具体为:家庭基站接收到UE注册请求应答消息,解析出家庭基站网关为UE分配的U-RNTI后,通过无线资源控制(RRC)信令更新UE的U-RNTI。
第二种情况:注册的过程为伴随UE切换时的注册过程的情况。
此时,家庭基站网关为UE分配U-RNTI具体包括:目标家庭基站网关收到来自于源基站的重定位/切换请求消息后,如果本地没有UE的U-RNTI,则为UE分配U-RNTI。
这里,目标家庭基站网关将其为UE分配的U-RNTI反馈给家庭基站具体包括:目标家庭基站网关通过重定位请求消息,将目标家庭基站网关为UE分配的U-RNTI反馈给目标家庭基站。
综上所述,本发明涉及家庭基站网络架构、家庭基站网关和家庭基站间的接口以及该接口上的信令消息。主要针对家庭基站网络架构中分配UE的无线网络临时标识提出了一种解决方案。
本发明的解决方案是在家庭基站网络架构中,在UE向家庭基站网关注册的过程中,由家庭基站网关为UE分配全网唯一的U-RNTI,包括以下内容:
当UE与家庭基站建立RRC连接后,家庭基站为UE分配该家庭基站内唯一的临时U-RNTI,并向家庭基站网关发起针对该UE的UE注册请求消息。
当家庭基站网关收到家庭基站发出的UE注册请求消息后,家庭基站网关就为该UE分配一个在该家庭基站网关下唯一的U-RNTI,并且向家庭基站返回UE注册请求应答消息,消息中携带新分配的U-RNTI。
家庭基站收到注册请求应答中的U-RNTI后,向UE更新U-RNTI,新的U-RNTI为家庭基站网关新分配的U-RNTI。
以下对本发明进行举例阐述。
实施例一为UE初始接入时注册过程的场景。本实施例是适用于3G家庭基站的家庭基站网络架构,本实施例中的家庭基站是HNB,区别于演进型家庭基站(HeNB,Home eNodeB)。如图3所示,当UE初始接入到网络时分配U-RNTI的流程包括以下步骤:
步骤301:建立UE和家庭基站之间的RRC连接。
步骤302:家庭基站向UE分配临时U-RNTI,即为T-URNTI;当UE和家庭基站间的RRC连接建立完成后,家庭基站检查本地是否有该UE的U-RNTI,如果没有,家庭基站为该UE分配一个临时的U-RNTI;UE向家庭基站发送直传消息,消息中携带UE标识,即为IMSI或者TMSI,承载NAS信令。
其中,临时U-RNTI指UTRAN无线网络临时标识;T-URNTI指暂态UTRAN无线网络临时标识;IMSI指国际移动用户识别码;TMSI指客户临时识别码;NAS指非接入层信令。
步骤303:家庭基站检查UE的版本和UE能力,根据UE的版本信息以及UE是否支持封闭用户组(CSG,Closed Subscriber Group)能力,并且检查本地是否UE的上下文标识,如果不存在UE的上下文标识,则执行步骤304。
步骤304:家庭基站向家庭基站网关发送UE注册请求消息,消息中携带UE能力信息,UE版本号。
步骤305:家庭基站网关对UE做接入控制;当家庭基站是CSG小区时,家庭基站网关总是允许UE接入,在核心网再做接入控制。
步骤306:如果家庭基站网关允许UE接入网络,那么家庭基站网关为UE分配U-RNTI,并且向家庭基站发送UE注册请求应答消息,在消息中携带U-RNTI信息。
步骤307:家庭基站收到UE注册请求应答后,通过RRC信令更新UE的U-RNTI。
实施例二为伴随UE切换时注册过程的场景。本实施例是适用于3G家庭基站的家庭基站网络架构,源基站可以是普通宏基站(NodeB)或者家庭基站,本实施例中的家庭基站是HNB,区别于HeNB。如图4所示,当UE切换到网络时分配U-RNTI的流程包括以下步骤:
步骤401:UE向源基站发送测量报告。
步骤402:源基站向SGSN发送重定位请求消息,重定位请求消息中携带目标家庭基站网关标识。
步骤403:在核心网的SGSN做接入控制,如果SGSN允许UE切入,执行S404,否则向源基站发送重定位请求拒绝消息。
步骤404:SGSN向家庭基站网关发送重定位请求消息,消息中携带UE标识、需要在目标侧建立的承载标识等信息。
步骤405:目标家庭基站网关收到重定位/切换请求消息后,如果本地没有UE的U-RNTI,为UE分配全网内唯一的U-RNTI。
步骤406:目标家庭基站网关向目标家庭基站发送重定位请求消息,消息中携带S405为UE分配的U-RNTI。
步骤407:目标家庭基站向家庭基站网关发送重定位请求应答消息,消息中携带目标侧为UE建立的承载信息。
步骤408:家庭基站网关向SGSN发送重定位请求应答消息。
步骤409:SGSN收到家庭基站网关发送的重定位请求应答消息后,向源基站发送重定位命令。
步骤410:目标家庭基站向家庭基站网关发送重定位检查消息。
步骤411:目标家庭基站网关向SGSN发送重定位检查消息,核心网网元SGSN收到重定位检查消息后,将控制面传送方向改变由源基站转向目标家庭基站。
步骤412:目标家庭基站向UE发送RRC消息,消息名称为RAN移动信息,其中携带目标家庭基站在步骤406获得的为UE所分配的U-RNTI。
步骤413:UE向目标家庭基站发送RAN移动信息确认消息。
步骤414:目标家庭基站向家庭基站网关发送重定位完成消息,用于通知核心网切换流程完成。
步骤415:目标家庭基站网关向SGSN发送重定位完成消息。
需要说明的是本实施例适用于切换类型是INTER-RAT或者INTRA-RAT场景,且目标家庭基站是HNB。对于不同类型的切换流程,部分流程不同,但是和本发明密切相关的流程不变。
一种家庭基站系统中U-RNTI的分配系统,该系统包括:分配单元,用于在UE向家庭基站网关注册的过程中,由家庭基站网关为UE分配全网内唯一的U-RNTI。
这里,该系统还包括:反馈单元,用于家庭基站网关将家庭基站网关为UE分配的U-RNTI反馈给家庭基站。
由于在不同情况下,系统分配及反馈U-RNTI的不同,因此,以下对各种情况分别阐述。
第一种情况:注册的过程为UE初始接入时的注册过程的情况。
反馈单元,进一步用于家庭基站网关通过UE注册请求应答消息,将家庭基站网关为UE分配的U-RNTI反馈给家庭基站。
该系统还包括:更新单元,用于家庭基站接收到UE注册请求应答消息,解析出家庭基站网关为UE分配的U-RNTI后,通过RRC信令更新UE的U-RNTI。
第二种情况:注册的过程为伴随UE切换时的注册过程的情况。
分配单元,进一步用于当注册的过程为伴随UE切换时的注册过程时,目标家庭基站网关收到来自于源基站的重定位/切换请求消息后,如果本地没有UE的U-RNTI,则为UE分配U-RNTI。
反馈单元,进一步用于目标家庭基站网关通过重定位请求消息,将目标家庭基站网关为UE分配的U-RNTI反馈给目标家庭基站。
这里,对以上各图及文字的中英文对照进行阐述。图1中,UTRAN为通用陆地无线接入网,以Universal Terrestrial Radio Access Network表示;RNS为无线网络子系统,以Radio Network Subsystem表示;RNC为无线网络控制器,以Radio Network Controller表示;NodeB为节点B,也可以称为基站;涉及的核心网以Core Network表示,缩写为CN。
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。
Claims (8)
1.一种家庭基站系统中无线网络临时标识的分配方法,其特征在于,该方法包括:在用户设备(UE)向家庭基站网关注册的过程中,由家庭基站网关为UE分配全网内唯一的无线网络临时标识(U-RNTI);
所述家庭基站网关为UE分配U-RNTI之前,该方法还包括:对UE做接入控制;包括:当所述注册过程为UE初始接入时的注册过程时,家庭基站网关对UE做接入控制;当所述注册过程为UE切换时的注册过程时,由核心网的SGSN对UE做接入控制;
当所述注册的过程为UE初始接入时的注册过程时,家庭基站网关为UE分配所述U-RNTI之前还包括:家庭基站为UE分配临时的U-RNTI;
当所述注册的过程为伴随UE切换时的注册过程时,家庭基站网关为UE分配所述U-RNTI具体包括:目标家庭基站网关收到来自于源基站的重定位/切换请求消息后,如果本地没有UE的U-RNTI,则为UE分配所述U-RNTI。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,家庭基站网关为UE分配所述U-RNTI之后还包括:将所述U-RNTI反馈给家庭基站。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,将所述U-RNTI反馈给家庭基站具体包括:家庭基站网关通过UE注册请求应答消息将所述U-RNTI反馈给家庭基站;
反馈之后还包括U-RNTI的更新过程,具体为:家庭基站接收到所述UE注册请求应答消息,解析出所述U-RNTI后,通过无线资源控制(RRC)信令更新UE的U-RNTI。
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,将所述U-RNTI反馈给家庭基站具体包括:
目标家庭基站网关通过重定位请求消息将所述U-RNTI反馈给目标家庭基站。
5.一种家庭基站系统中无线网络临时标识的分配系统,其特征在于,该系统包括:分配单元,用于在UE向家庭基站网关注册的过程中,由家庭基站网关为UE分配全网内唯一的U-RNTI;
在所述家庭基站网关为UE分配U-RNTI之前,对UE做接入控制;包括:当所述注册过程为UE初始接入时的注册过程时,家庭基站网关对UE做接入控制;当所述注册过程为UE切换时的注册过程时,由核心网的SGSN对UE做接入控制;
反馈单元,进一步用于家庭基站网关通过UE注册请求应答消息将所述U-RNTI反馈给家庭基站;
所述分配单元,进一步用于当所述注册的过程为伴随UE切换时的注册过程时,目标家庭基站网关收到来自于源基站的重定位/切换请求消息后,如果本地没有UE的U-RNTI,则为UE分配所述U-RNTI。
6.根据权利要求5所述的系统,其特征在于,所述反馈单元,还用于家庭基站网关将所述U-RNTI反馈给家庭基站。
7.根据权利要求5所述的系统,其特征在于,该系统还包括:更新单元,用于家庭基站接收到所述UE注册请求应答消息,解析出所述U-RNTI后,通过RRC信令更新UE的U-RNTI。
8.根据权利要求5所述的系统,其特征在于,所述反馈单元,进一步用于目标家庭基站网关通过重定位请求消息将所述U-RNTI反馈给目标家庭基站。
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