CN102238668B - 一种通过网关进行x2切换的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种通过网关进行X2切换的方法。该方法降低了家用基站的成本，减少了切换过程与核心网的交互，降低了切换过程对核心网带来的影响。

Description

一种通过网关进行X2切换的方法
技术领域
本发明涉及移动通信技术，特别涉及一种通过网关进行X2切换的方法。
背景技术
在当前的移动通信系统中，为了向用户群提供更好的业务服务，经常需要针对该特定用户群将多个无线资源管理实体(即无线接入网络中管理无线资源、负责用户设备接入的网络实体，比如各种移动通信系统中的基站或者小区)组成一个闭合用户组(CSG)——比如，一个公司或学校内部的所有用户即是一个特定的用户群，针对该用户群将多个无线资源管理实体组成一个闭合用户组，来提供专门的接入服务。针对一个特定的用户群将多个无线资源管理实体组成闭合用户组的情况在移动通信系统中是普遍存在的。为了更加清楚地说明该情况，下面以系统结构演进(SAE)的长期演进(LTE)系统为例进行说明。
图1是LTE系统的结构示意图，如图中所示，LTE系统的无线接入网络中，无线资源管理实体包括宏基站(eNB)和家用基站(HeNB)，无线接入网络中可选地包括家用基站网关(HeNB GW)。eNB可以与核心网络中的移动管理实体(MME)直接相连，当无线接入网络中中包括了HeNB GW时，HeNB需要通过HeNB GW与MME相连；而当无线接入网络中不包括HeNBGW时，HeNB则可以与MME直接相连。
对于LTE系统中的无线资源管理实体，为了提供更加丰富的接入服务，以HeNB为例，现有技术中提供了多种类型的HeNB：包括开放型、混合型和闭合用户组型。其中，开放型HeNB没有特定接入的用户群，任意用户设备(UE)都可以接入；闭合用户组型HeNB就是以上介绍一个公司或学校内部的所有用户组成的用户组所使用的HeNB，闭合用户组型HeNB只允许其服务的特定用户群中的用户设备(为便于描述，以下将特定用户群中的用户设备简称为CSG用户设备)接入；混合型HeNB则既与其他HeNB组成了闭合用户组，允许其服务的CSG用户设备接入，以便于针对该CSG用户设备提供更加优质的接入服务，同时也可以允许其他非CSG用户设备(不属于该CSG的用户设备)接入。
由以上描述可以看出，在现有的移动通信系统中，对于无线资源管理实体，不仅可以由多个无线资源管理实体组成闭合用户组，提供闭合用户组型的无线资源管理实体，如闭合用户组型HeNB，而且为了提供更加丰富的接入服务，还可以提供混合型的无线资源管理实体，如混合型的HeNB。同时，宏基站(eNB)也可以支持CSG的功能，或者在支持CSG功能时当作混合型eNB来使用。
在现有技术下，UE在HeNB之间(或者eNB和HeNB之间)移动时，都是通过S1切换过程来实现的。如图2所示，容易理解，以下省略了一些本领域技术人员熟知的可选的过程描述，所述S1切换过程主要包括：
步骤201：源HeNB发送切换需求消息给HeNB GW；
步骤202：HeNB GW发送切换需求消息给MME；
步骤203：MME发送切换请求消息给HeNB GW，HeNB GW发送切换请求消息给目的HeNB；
步骤204：目的HeNB分配资源，发送切换请求确认消息给HeNB GW；HeNB GW发送切换请求确认消息给MME；
步骤205：MME发送切换命令消息给HeNB GW；HeNB GW发送切换命令消息给源HeNB；
步骤206：源HeNB发送切换命令给UE；
步骤207：UE同步到目的小区，发送切换确认消息给目的HeNB；
步骤208：目的HeNB发送切换通知消息给HeNB GW，HeNB GW发送切换通知消息给MME；
步骤209：MME发送修改承载请求消息给S-GW/PDN GW(此处省略了S-GW和PDN GW之间的信令流程)；其中，S-GW主要提供用户平面的功能。PDN GW负责计费、合法监听等功能。根据UE上下文信息，如果PDNGW请求了UE汇报位置和或者用户CSG信息，MME在所述消息中包含UE位置和用户CSG信息元素。
步骤210：S-GW/PDN GW发送修改承载响应消息给MME；
步骤211：UE发起TAU过程；
步骤212：MME发送UE上下文释放命令消息给HeNB GW，HeNB GW发送UE上下文释放命令消息给源HeNB；
步骤213：源HeNB发送UE上下文释放完成消息给HeNB GW，HeNB GW发送UE上下文释放完成消息给MME。
需要说明的是，所述源HeNB即为图2中的S-(H)eNB，目的HeNB即为图2中的T-(H)eNB，使用所述符号的原因在于上述流程同样可以应用于UE在eNB之间移动时的S1切换，或者eNB和HeNB之间的切换，因此S-eNB表示源eNB，T-eNB表示目的eNB；而S-HeNB表示源HeNB，T-HeNB则表示目的HeNB。当源基站或者目的基站为宏基站eNB时则HeNB GW不存在，所述源或者目的eNB之间和MME通信。
可以发现，当HeNB(或eNB)数目较多时，如果采用上述切换方法，每一次UE在HeNB或eNB之间的切换都需要通过S1切换的话，无疑会给核心网带来非常重的负担，从而大大降低切换的效率。
在这种情况下，采用X2接口进行切换是一种可行的替代方案，但是，现有技术中目前还没有家用基站使用X2切换的方案，如果只是将现有的X2切换过程用于家用基站时会增加家用基站的复杂度，而如果在GW之间或者GW和eNB之间使用X2接口的架构的话，如何建立GW之间或者GW和eNB之间的X2接口也是现有技术无法解决的问题，而且通过GW做X2切换过程中还有一些安全的问题是现有的安全机制无法保证的。
发明内容
本发明提供了一种通过网关进行X2切换的方法，能够在利用X2接口进行切换时只需要家用基站支持S1协议，减少切换过程对核心网造成的负担。
为达到上述目的，本发明的技术方案具体是这样实现的：
一种通过网关进行X2切换的方法，该方法包括：
源基站发送S1AP切换需求消息给源基站网关，所述消息包含UE和目的eNB之间使用的加密密钥KeNB *和下一跳的链数NCC；
源基站网关发送X2AP切换请求消息给目的基站网关，所述X2AP切换请求消息中包含源基站计算的KeNB *和NCC；
目的基站网关发送S1AP切换请求消息给目的基站，所述消息包含从源基站收到的KeNB *和NCC；
目的基站发送S1AP切换请求确认给目的基站网关；
目的基站网关发送X2AP切换请求确认消息给源基站网关；
源基站网关发送S1AP切换命令消息给源基站；
源基站发送切换命令消息给UE；
UE发送切换确认消息给目的基站；
目的基站发送切换通知消息给目的基站网关；
目的基站网关发送路径切换请求消息给核心网络移动管理实体；
核心网络移动管理实体发送路径切换请求确认消息给目的基站网关；
目的基站网关发送X2AP资源释放消息给源基站网关；
源基站网关发送S1AP UE上下文释放命令消息给源基站；
源基站发送S1AP UE上下文释放完成消息给源基站网关。
所述方法还包括：
源基站网关对UE进行接入控制；若目的基站为混合型接入类型，则在所述的X2AP切换请求消息中包含CSG标识和UE是否为成员的标识信息。
所述方法还包括：
当源基站直接连接核心网时，由目的网关对UE进行接入控制，且在所述X2AP切换请求中包含CSG标识。
所述方法中还包括：
基站发送S1建立请求消息给网关，所述消息中包含服务小区的信息；
基站网关发送S1建立响应消息给基站。
所述服务小区的信息包括：物理小区标识PCI、演进小区全球标识ECGI、跟踪区域码TAC、广播的一个或多个PLMN标识。
所述服务小区的信息还包含信息元素天线端口数和/或信息元素物理随机接入信道PRACH配置信息。
所述方法还包括：
源基站发送新的邻区发现指示给基站网关，所述消息包含目的基站的标识或者目的基站网关的标识；
网关发送eNB配置转移给核心网络移动管理实体；
核心网络移动管理实体发送MME配置转移给目的基站网关；
目的基站网关发送eNB配置转移给核心网络移动管理实体，所述消息包含目的基站网关的X2传输层配置信息；
核心网络移动管理实体发送MME配置转移给源基站网关。
所述方法还包括：
目的基站网关发送新的邻区建立指示给目的基站，所述消息包含新建立X2接口的新的基站标识和TAI或者新的网关标识和TAI；和/或
源基站网关发送新的邻区建立指示给源基站，所述消息包含新建立X2接口的新的基站标识和TAI或者新的网关标识和TAI。
所述基站发送给基站网关的新的邻区发现指示为eNB配置转移消息，该消息中包含的源基站标识为基站所连接网关的标识。
一种通过网关进行X2切换的方法，该方法包括：
源基站发送X2AP切换请求消息给基站网关，所述消息包含成员指示，成员指示UE是签约用户还是非签约用户；
基站网关发送X2AP切换请求消息给目的基站，所述消息包含成员指示，成员指示UE是签约用户还是非签约用户；
目的基站发送X2AP切换请求确认消息给基站网关；
基站网关发送切换请求确认消息给源基站；
源基站发送切换命令消息给UE；
UE发送切换确认消息给目的基站；
目的基站发送路径切换请求消息给基站网关，所述消息包含目的小区的CSG标识；HeNB GW发送路径切换请求消息给核心网络移动管理实体，所述消息包含目的小区的CSG标识；
核心网络移动管理实体发送修改承载请求消息给S-GW/PDN GW；
S-GW/PDN GW发送修改承载响应消息给核心网络移动管理实体；
核心网络移动管理实体发送路径切换请求确认消息给基站网关；
基站网关发送路径切换请求确认消息给目的基站；
目的基站发送释放资源消息给基站网关；
基站网关发送释放资源消息给源基站。
所述方法还包括：
源基站发送新的邻区发现指示给基站网关，所述消息包含目的基站的标识或者目的基站网关的标识；
网关发送eNB配置转移给核心网络移动管理实体；
核心网络移动管理实体发送MME配置转移给目的基站网关；
目的基站网关发送eNB配置转移给核心网络移动管理实体，所述消息包含目的基站网关的X2传输层配置信息；
核心网络移动管理实体发送MME配置转移给源基站网关。
所述方法还包括：
目的基站网关发送新的邻区建立指示给目的基站，所述消息包含新建立X2接口的新的基站标识和TAI或者新的网关标识和TAI；和/或
源基站网关发送新的邻区建立指示给源基站，所述消息包含新建立X2接口的新的基站标识和TAI或者新的网关标识和TAI。
所述基站发送给基站网关的新的邻区发现指示为eNB配置转移消息，该消息中包含的源基站标识为基站所连接网关的标识。
由上述的技术方案可见，本发明实施例提供的通过网关进行X2切换的方法，使得家用基站只需要支持S1协议就能够实现切换，降低了家用基站的成本，减少了切换过程与核心网的交互，降低了切换过程对核心网带来的影响。
附图说明
图1为现有技术中LTE系统的结构示意图；
图2为现有技术中UE在HeNB和HeNB之间移动的切换过程示意图；
图3为本发明通过网关进行X2切换的系统架构的示意图；
图4为HeNB和HeNB GW之间的S1建立过程的示意图；
图5为HeNB GW获得邻近eNB的IP地址并建立X2连接的实施例一的示意图；
图6为eNB获得邻近HeNB GW的IP地址并建立X2连接的实施例二的示意图；
图7为eNB获得邻近HeNB GW的IP地址并建立X2连接的实施例三的示意图；
图8为HeNB GW 1获得邻近的HeNB GW 2的IP地址并建立X2连接的实施例四的示意图；
图9为通过GW执行X2切换的实施例一的示意图；
图10为通过GW执行X2切换的实施例二的示意图；
图11为通过GW执行X2切换的实施例三的示意图；
图12为HeNB GW从MME得到UE允许接入的CSG列表信息的实施例的示意图；
图13为HeNB和HeNB GW之间的切换信令为X2协议时，一种可能的切换流程的示意图；
图14为HeNB和HeNB GW之间的切换信令为X2协议时，另一种可能的切换流程的示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案、及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本发明进一步详细说明。
本发明实施例首先提供一种通过网关进行X2切换的架构，如图3所示。其中，HeNB GW和宏基站通过S1接口接入核心网络移动管理实体(在LTE中是MME)。HeNB GW和HeNB GW之间以及HeNB GW和宏基站之间直接通过X2接口连接，用X2协议栈。HeNB和HeNB GW之间通过S1接口连接，用S1协议栈。HeNB之间以及HeNB和宏基站之间没有X2接口。
作为本发明的另外一种实现方案，HeNB通过HeNB GW用S1接口接入核心网。HeNB和邻近HeNB或者eNB之间通信时通过HeNB GW用X2接口，使用X2协议栈(例如HeNB和HeNB GW之间使用X2协议发送切换信令给邻近的HeNB或者eNB)。
在上述架构下，HeNB和HeNB GW之间的S1建立过程如图4所述。下面是对该图的详细说明。
步骤401，HeNB发送S1建立请求消息给HeNB GW。所述消息中包含服务小区的信息。所述服务小区的信息包括物理小区标识PCI，演进小区全球标识ECGI，跟踪区域码(TAC)，广播的PLMN(一个或者多个PLMN标识)。
所述服务小区的信息还包含信息元素天线端口数。所述服务小区的信息还包含信息元素物理随机接入信道(PRACH)配置。所述天线端口数和物理随机接入信道是可选的信息元素。如果是FDD，还包含上行的E-UTRA绝对无线频率信道号(EARFCN)和下行EARFCN，上行的传输带宽，下行的传输带宽。如果是TDD，还包含EARFCN，传输带宽，子帧分配，特殊(special)子帧信息。特殊(special)子帧信息如特殊子帧模式、循环前缀下行(CyclicPrefix DL)、循环前缀上行(Cyclic Prefix UL)。
所述消息中服务小区信息还包含服务小区的邻近小区的信息。所述服务小区的邻近小区的信息是可选的信息元素。服务小区邻近小区的信息包含ECGI，PCI和EARFCN(对FDD来说是下行，对于TDD来说是EARFCN)。
步骤402，HeNB GW保存收到的信息。HeNB GW发送S1建立响应消息给HeNB。
图5至图8描述了HeNB GW和HeNB GW之间，HeNB GW和eNB之间建立X2接口的实施例。该X2建立的方法可以用于HeNB和HeNB GW之间的切换信令是S1和X2两种情况。
其中，HeNB GW获得邻近eNB的IP地址并建立X2的实施例一如图5所示。下面是对该实施例的详细说明。
步骤500，HeNB通过UE的报告获得了新的邻区，新的邻区在新的eNB。
步骤501，HeNB发送新的邻区发现指示消息给HeNB GW(即图中501a)，所述消息包含目的eNB标识(包含全球eNB标识和选择的跟踪区域标识(TAI))；或者，HeNB发送eNB配置转移消息给HeNB GW(即图中501b)，所述消息中包含源eNB标识，目的eNB标识和SON信息。源eNB标识设置成GW的标识和选择的TAI。SON信息设置成信息请求，请求X2传输层配置信息。
优选地，HeNB还可以预先保存邻区eNB的信息，HeNB在发现HeNB GW没有和该邻区eNB建立X2的情况下才触发步骤501。对应这种优化的方案，HeNB GW和邻区eNB成功建立X2后需要让HeNB知道，即需要步骤508的响应/确认/通知消息。
步骤502，对应步骤501中前一种方法，HeNB GW发送eNB配置转移消息给MME。所述消息中包含源eNB标识，目的eNB标识和SON信息。源eNB标识设置成全球GW的标识和选择的TAI。SON信息设置成信息请求，请求X2传输层配置信息。或者，对应步骤501中后一种方法，HeNB GW转发收到的所述eNB配置转移消息给MME。
步骤503，MME根据目的eNB标识(包含全球eNB标识和选择的TAI)找到目的eNB，发送MME配置转移消息给目的eNB。
步骤504，目的eNB发送eNB配置转移消息给MME。所述消息包含源eNB标识和目的eNB标识(GW标识)和SON信息。SON信息包括SON信息响应，SON信息响应包含eNB传输层地址。目的eNB标识设置成全球GW的标识和选择的TAI。
步骤505，MME发送MME配置转移消息给HeNB GW。
步骤506，HeNB GW发送X2建立请求消息给eNB。所述消息包含服务小区的信息。
步骤507，eNB发送X2建立响应消息给HeNB GW。所述消息包含服务小区的信息。
步骤508，HeNB GW发送新的邻区建立完成或者新的邻区建立通知消息给HeNB。所述消息包含新建立邻区的目的eNB标识，选择的TAI。该步骤可以是步骤501的响应消息，也可以是一条单独的指示消息。该步骤为可选步骤，即所述HeNB GW获得邻近eNB的IP地址并建立X2的方法包含有该步骤和无该步骤两种技术方案。
eNB获得邻近HeNB GW的IP地址并建立X2的实施例二如图6所示。下面是对该实施例的详细说明。
步骤601，eNB发现新的邻区，并且新的小区在HeNB下。eNB根据新的邻区的PCI或者新的邻区的小区标识的编码或者新的小区所在eNB标识的编码或者运营商的配置或者其他方法知道目的小区是HeNB的小区。eNB决定请求新的小区所在基站网关的传输层地址(TNL)。
步骤602，eNB请求新的邻区基站网关的X2传输层地址和GW的标识。eNB可以设置目的eNB标识的全球eNB标识为全球HeNB的标识，或者设置目的eNB标识不存在或者为某一特殊的值，对应为空或者特殊的值时由目的基站网关在响应消息中把对端的标识设置成源标识响应回来。SON信息请求设置为X2 TNL配置信息和GW标识。eNB发送eNB配置转移消息给MME。
步骤603，MME发送MME配置转移消息给HeNB GW。所述消息中信息元素的设置和步骤602中相同。
步骤604，HeNB GW终止该过程在GW——即，不发送所述消息给HeNB。
步骤605，HeNB GW发送eNB配置转移消息给MME。
所述步骤605有两种方法，方法一：所述消息中源eNB标识为全球HeNB标识和选择的TAI，SON信息设置为信息回答，信息回答为GW的X2 TNL配置信息和GW全球标识；方法二：所述消息中源eNB标识为全球HeNB GW标识和选择的TAI，SON信息设置为信息回答，信息回答为GW的X2 TNL配置信息。
步骤606，MME发送MME配置转移消息给eNB，所述消息中信息元素的设置同步骤605相同。
步骤607，可选的，假如收到请求GW标识的节点不是GW，该节点发送失败响应给源eNB。
步骤608，eNB发送X2建立请求消息给HeNB GW，该消息包含服务小区的信息。
步骤609，HeNB GW发送X2建立响应消息给eNB，该消息包含服务小区的信息。
步骤610，HeNB GW发送新的邻区建立指示消息给HeNB，该消息包含新建立邻区的eNB标识，选择的TAI，该步骤可选。对应这种方法，在步骤602中需要设置目的eNB标识的全球eNB标识为全球HeNB的标识，HeNBGW发送新的邻区建立指示消息给所述HeNB标识对应的HeNB。
eNB获得邻近HeNB GW的IP地址并建立X2的实施例三如图7所示。下面是对该实施例的详细说明。
步骤701，eNB发现新的邻区，并且新的小区在HeNB下。eNB根据新的邻区的PCI或者新的邻区的小区标识的编码或者新的小区所在eNB标识的编码或者运营商的配置或者其他方法知道目的小区是HeNB的小区。eNB决定请求新的小区所在基站网关的传输层地址TNL。
步骤702，eNB请求新的邻区基站网关的X2传输层地址。eNB可以设置目的eNB标识为HeNB的标识，或者设置目的eNB标识为GW的标识(eNB知道GW的标识的一种方法是根据所述邻区的TAI知道目的小区所在的GW的标识，对应这种方法需要eNB保存邻近网关对应的TAI列表，eNB还可以通过其他方法知道目的小区所在GW的标识)，或者设置目的eNB标识不存在或者为某一特殊的值，对应为空或者特殊的值时由目的基站网关在响应消息中把对端的标识设置成源标识响应回来。SON信息请求设置为X2TNL配置信息。eNB发送eNB配置转移消息给MME。
步骤703，MME发送MME配置转移消息给HeNB GW，该消息中信息元素的设置和步骤702中相同。
步骤704，HeNB GW终止该过程在GW——即，HeNB GW不发送所述消息给HeNB。
步骤705，HeNB发送eNB配置转移消息给MME，该消息中源eNB标识为全球GW标识或者全球HeNB标识和选择的TAI。所述SON信息的信息回答为GW的X2 TNL配置信息。X2 TNL配置信息为GW的传输层地址。
步骤706，MME发送MME配置转移给eNB，该消息中信息元素的设置同步骤705相同。
步骤707，eNB发送X2建立请求消息给HeNB GW，该消息包含服务小区的信息。
步骤708，HeNB GW发送X2建立响应消息给eNB，该消息包含服务小区的信息。
步骤709，HeNB GW发送新的邻区建立指示消息给HeNB，该消息包含新建立邻区的eNB标识，选择的TAI。该步骤可选。对应这种方法，在步骤702中需要设置目的eNB标识的全球eNB标识为全球HeNB的标识，HeNBGW发送新的邻区建立指示消息给所述HeNB标识对应的HeNB。
HeNB GW1获得邻近的HeNB GW 2的IP地址并建立X2的实施例四如图8所示，下面是对该实施例的详细说明。
步骤800，HeNB通过UE的报告获得了新的邻区，新的邻区在新的基站，基站类型是HeNB。eNB根据新的邻区的PCI或者新的邻区的小区标识的编码或者新的小区所在eNB标识的编码或者运营商的配置或者其他方法知道目的小区是HeNB的小区。
HeNB有两种方法触发HeNB GW1的X2建立过程，为便于区分，将这两种方法分别成为步骤801a和步骤801b：
步骤801a，HeNB1发送新的小区发现指示给HeNB GW1。所述消息包含目的eNB标识(全球HeNB1标识或者全球HeNB GW1的标识，选择的TAI)。所述消息还包含HeNB指示。
步骤801b，HeNB1发送eNB配置转移消息给HeNB GW1，所述消息中包含源eNB标识，目的eNB标识和SON信息。源eNB标识设置成HeNB GW1的标识(全球HeNB GW1的标识，选择的TAI)。SON信息设置成信息请求，请求X2传输层配置信息或者X2传输层地址和目的GW标识信息，或者只请求X2传输层地址信息。目的eNB标识设置成目的HeNB的标识，或者目的GW的标识，或者设置目的eNB标识不存在或者为某一特殊的值，对应为空或者特殊的值时由目的基站网关在响应消息中把基站网关的标识设置成源标识响应回来。
步骤802，对应801a的方法，HeNB GW1发送eNB配置转移消息给MME。所述消息中包含源eNB标识，目的eNB标识和SON信息。源eNB标识设置成HeNB GW1的标识(全球HeNB GW1的标识，选择的TAI)。HeNB GW1可以根据HeNB指示来设置目的eNB的标识。例如如果指示是HeNB，可以设置目的标识为HeNB GW的标识，或者是设置成目的HeNB的标识并请求X2传输层地址信息和GW的标识信息，或者设置目的eNB标识为空或者特殊的值，由HeNB GW2在响应消息中把HeNB GW2的标识作为源标识响应回来。SON信息设置成信息请求，请求X2传输层配置信息或者X2传输层地址和目的GW标识信息，或者只请求X2传输层地址信息。
或者，对应801b的方法，此时步骤802则为：HeNB GW1转发收到的eNB配置转移消息给MME。
步骤803，MME根据目的eNB标识(包含全球eNB标识和选择的跟踪区域标识(TAI))找到目的eNB(HeNB GW2)，发送MME配置转移消息给目的eNB(HeNB GW2)。
步骤804，目的HeNB GW发送eNB配置转移消息给MME，该消息包含源eNB标识(HeNB2标识或者HeNB GW2的标识)和目的eNB标识(HeNBGW1标识)和SON信息。SON信息包含GW2X2传输层配置信息或者GW2X2传输层地址和GW2标识信息。如果设置源eNB标识为GW2的标识，则不需要在响应的SON信息总包含GW2的标识。
步骤805，MME发送MME配置转移消息给HeNB GW1。所述信息设置和步骤804相同。
步骤806，HeNB GW1发送X2建立请求消息给HeNB GW2，该消息包含服务小区的信息。
步骤807，HeNB GW2发送X2建立响应消息给HeNB GW1，该消息包含服务小区的信息。
步骤808，HeNB GW2发送新的邻区建立指示消息给HeNB2，该消息包含新建立邻区的eNB标识(GW1的标识或者HeNB1的标识)，选择的TAI。该步骤可选。对应这种方法，在步骤802中需要设置目的eNB标识的全球eNB标识为全球HeNB的标识，HeNB GW发送新的邻区建立指示消息给所述HeNB标识对应的HeNB。
步骤809，HeNB GW1发送新的邻区建立指示消息给HeNB1。所述消息包含新建立邻区的eNB标识(GW2的标识或者HeNB2的标识)，选择的TAI。该步骤可选。该步骤可以是单独的指示消息或者是步骤801的响应消息。
通过GW执行X2切换的实施例一如图9所示，下面是对该图的详细说明。
步骤901，源eNB做出切换决定。源eNB发送X2AP切换请求消息给HeNB GW。所述消息中包含源eNB计算的KeNB *和对应的NCC。所述消息中包含目的小区的CSG标识和目的小区的接入模式(例如闭合型或混合型)。
步骤902，HeNB GW可以对UE进行接入控制。为了对UE进行接入控制，HeNB GW从MME接收UE的可以接入的CSG列表。HeNB GW从MME接收UE的可以接入的CSG列表的一种方法如图12所示。HeNB GW检查目的小区的CSG标识是否在UE的可以接入的CSG列表中，若目的小区是闭合型，且目的小区的CSG标识在UE的可接入的CSG列表中，则允许UE接入，如果不在，则拒绝UE接入。对于混合型的，HeNB GW把UE是不是成员的信息包含在发送给目的HeNB的S1AP切换请求消息中。
HeNB GW发送S1AP切换请求消息给目的HeNB，HeNB GW根据步骤901消息中的目的小区的标识找到相应的目的HeNB。所述消息中包含从源eNB收到的KeNB *和NCC。HeNB GW设置S1AP切换请求中的NH为某一无效值或任意值。
步骤903，目的HeNB把KeNB *作为和UE之间新的加入key，分配资源，目的HeNB忽略所述消息中的NH值。目的HeNB发送S1AP切换请求确认消息给HeNB GW。
步骤904，HeNB GW发送X2AP切换请求确认消息给源eNB。
步骤905，源eNB发送切换命令(也可以叫RRC连接重新配置，以下同)消息给UE。
步骤906，UE发送切换确认(也可以叫RRC连接重新配置完成，以下同)消息给目的HeNB。
步骤907，目的HeNB发送S1AP切换通知消息给HeNB GW。
步骤908，HeNB GW发送S1AP路径切换请求消息给MME。
步骤909，MME发送S1AP路径切换请求确认消息给HeNB GW。
步骤910，HeNB GW发送X2AP资源释放消息给源eNB。
通过GW执行X2切换的实施例二如图10所示。下面是对该图的详细说明。
步骤1001，源HeNB做出切换决定。源HeNB发送S1AP切换需求消息给HeNB GW。所述消息包含KeNB *，NCC。源HeNB根据当前的KeNB或者新的NH，目的小区的物理小区标识，频率等计算出来KeNB *。KeNB *的计算方法与现有相同(请参考3GPP TS33.401)。所述消息包含目的小区的CSG标识和小区接入模式。
步骤1002，HeNB GW可以对UE进行接入控制。为了对UE进行接入控制，HeNB GW从MME接收UE的可以接入的CSG列表。HeNB GW从MME接收UE的可以接入的CSG列表的一种方法如图12所示。HeNB GW检查目的小区的CSG标识是否在UE的可以接入的CSG列表中，若目的小区是闭合型，且目的小区的CSG标识在UE的可接入的CSG列表中，则允许UE接入，如果不在，则拒绝UE接入。而对于混合型目的小区，HeNB GW把UE是不是成员的信息包含在发送给目的eNB的X2AP切换请求消息中。
HeNB GW发送X2AP切换请求消息给目的eNB。所述消息包含从源HeNB收到的KeNB *，NCC。所述消息包含目的小区的CSG标识和UE是否成员的信息。UE是否成员的信息是可选的信息元素，例如在目的小区是混合型时才存在。
步骤1003，目的eNB分配资源，目的eNB把KeNB *作为和UE之间新的加密key。目的eNB发送X2AP切换请求确认消息给HeNB GW。
步骤1004，HeNB GW发送S1AP切换命令消息给源HeNB。
步骤1005，源HeNB发送切换命令消息给UE。
步骤1006，UE发送切换确认消息给目的eNB。
步骤1007，目的eNB发送路径切换请求消息给MME。
步骤1008，MME发送路径切换请求确认消息给目的eNB。
步骤1009，目的eNB发送X2AP资源释放消息给HeNB GW。
步骤1010，HeNB GW发送S1AP UE上下文释放命令消息给源HeNB。
步骤1011，源HeNB发送S1APUE上下文释放完成消息给HeNB GW。
通过GW执行X2切换的实施例三如图11所示。下面是对该图的详细说明。
步骤1101，源HeNB做出切换决定。源HeNB发送S1AP切换需求消息给源HeNB GW。所述消息包含KeNB *，NCC。源HeNB根据当前的KeNB或者新的NH，目的小区的物理小区标识，频率等计算出来KeNB *。KeNB *的计算方法与现有相同(请参考TS33.401)。所述消息包含目的小区的CSG标识和小区接入模式(如混合型hybrid)。
步骤1102，源HeNB GW可以对UE进行接入控制。为了对UE进行接入控制，源HeNB GW从MME接收UE的可以接入的CSG列表。源HeNB GW从MME接收UE的可以接入的CSG列表的一种方法如图12所示。源HeNBGW检查目的小区的CSG标识是否在UE的可以接入地CSG列表中，若目的小区是闭合型，且目的小区的CSG标识在UE的可接入的CSG列表中，则允许UE接入，如果不在，则拒绝UE接入。而对于混合型目的小区，HeNBGW把UE是不是成员的信息包含在发送给目的eNB的X2AP切换请求消息中。
源HeNB GW发送X2AP切换请求消息给目的HeNB GW。所述消息包含从源HeNB收到的KeNB *，NCC。所述消息包含目的小区的CSG标识和UE是否成员的信息。UE是否成员的信息是可选的信息元素，例如在目的小区是混合型时才存在。
步骤1103，目的HeNB GW发送S1AP切换请求消息给目的HeNB。所述消息包含从源HeNB GW收到的KeNB *，NCC。目的HeNB GW设置S1AP切换请求中的NH为某一无效值或任意值。
步骤1104，目的HeNB分配资源，目的HeNB把KeNB *作为和UE之间新的加密密钥KeNB。目的HeNB忽略步骤1103消息中NH值。目的HeNB发送切换请求确认消息给目的HeNB GW。
步骤1105，目的HeNB GW发送X2AP切换请求确认消息给源HeNBGW。
步骤1106，源HeNB GW发送S1AP切换命令消息给源HeNB。
步骤1107，源HeNB发送切换命令消息给UE。
步骤1108，UE发送切换确认消息给目的HeNB。
步骤1109，目的HeNB发送S1AP切换通知消息给目的HeNB GW。
步骤1110，目的HeNB GW发送路径切换请求消息给MME。
步骤1111，MME发送路径切换请求确认消息给目的HeNB GW。
步骤1112，目的HeNB GW发送X2AP资源释放消息给源HeNB GW。
步骤1110，源HeNB GW发送S1AP UE上下文释放命令消息给源HeNB。
步骤1111，源HeNB发送S1AP UE上下文释放完成消息给源HeNB GW。
HeNB GW从MME得到UE允许接入的CSG列表信息的实施例如图12所示。下面是对该图的详细说明。
步骤1201，UE发送非接入层(NAS)消息例如连接(Attach)或者业务请求给HeNB。
步骤1202，HeNB通过S1AP(S1接入协议)消息初始UE消息发送NAS消息给HeNB GW，如果UE接入的小区是闭合型或混合型，所述消息中包含CSG ID(CSG标识)。HeNB GW发送S1AP消息初始UE消息给HeNB GW，所述消息中包含CSG ID。
步骤1203，MME判断下行节点是HeNB GW，该步骤是可选。其中，MME判断下行节点是HeNB GW的方法包括：
方法一，MME根据下行节点的实体的标识，例如eNB标识，HeNB标识或者HeNB GW标识的编码可以区分出实体类型，例如eNB标识以00开始，HeNB标识以01开始，HeNB GW标识从10开始。
方法二，在S1建立过程中，MME从所述下行节点收到S1建立请求消息中包含支持的TA列表，HeNB GW支持特定的TA列表，根据该特定的TA列表，MME知道下行节点是HeNB GW。
方法三，在S1建立过程中，HeNB GW发送给MME的S1建立消息中包含基站类型指示，指示下行节点是HeNB GW。
方法四，在步骤302HeNB GW发送给MME的初始UE消息中包含基站类型指示，指示下行节点是HeNB GW。该指示还可以用于指示下行节点是HeNB，或者宏基站。
MME判断下行节点是HeNB GW的方法可以是上述任意方法但是并不局限于这些方法，该部分内容并非本发明关注的部分，故不再做展开讨论。
步骤1204，MME发送初始上下文建立请求消息给HeNB GW，所述消息中包含信息元素UE可以接入的CSG列表。对应每一个CSG标识还可以包含UE可以接入该CSG的有效时间。
步骤1205，HeNB GW保存UE可以接入的CSG列表到UE上下文中。
步骤1206，HeNB GW发送初始上下文建立请求消息给HeNB。
步骤1207，HeNB建立和UE之间的无线承载。
步骤1208，HeNB发送初始上下文建立响应消息给HeNB GW。
步骤1208，HeNB GW发送初始上下文建立响应消息给MME。
对应HeNB和HeNB GW之间的切换信令是X2协议的架构，一种切换的流程如图13所示。下面是对该图的详细说明。源基站可以是宏基站(eNB)，也可以是和目的HeNB接入同一HeNB GW的HeNB。
步骤1301，源HeNB发送X2AP切换请求消息给HeNB GW。所述消息包含信息元素目的小区的CSG标识和小区接入模式，所述信息元素是可选的。如果目的小区是混合型的且和源小区具有相同的CSG标识，所述消息还可以包含UE是目的小区签约成员还是非签约成员的信息。
步骤1302，HeNB GW对UE进行接入控制或者成员检查。如果目的小区是闭合用户组型，UE不是闭合用户组的成员，HeNB GW发送失败的消息给源HeNB。如果目的小区是混合型，HeNB GW检查UE是否是成员，执行步骤1303。如果HeNB GW已经从目的HeNB得到了目的小区的CSG标识，例如通过HeNB和HeNB GW之间的S1建立或者X2建立得到目的小区的CSG标识，则HeNB GW可以检查从源HeNB收到的CSG标识是否和目的小区的CSG标识一样，如果不一样并且目的小区是闭合用户组型，HeNB GW发送失败的消息给源HeNB。如果不一样并且目的小区是混合型的，执行步骤1303，在步骤1305中可以把目的小区实际的CSG标识通知源HeNB。如果通过GW的X2切换只用于目的小区是开放模式，或者源和目的小区同一CSG标识的闭合用户组模式或者混合模式，则所述接入控制或者成员检查并不需要。如果通过GW的X2切换还用于目的小区是任意CSG标识的混合模式，则可以有网关根据目的小区的CSG标识检查UE是目的小区的签约成员还是非成员。
步骤1303，HeNB GW发送X2AP切换请求消息给目的HeNB。所述消息包含目的小区的CSG标识，所述小区还包含成员指示，成员指示UE是签约用户还是非签约用户。如果检查从源HeNB收到的CSG标识和目的小区的CSG标识的功能在HeNB GW来完成，则所述消息不需要包含目的小区的CSG标识。
步骤1304，目的HeNB分配资源，发送X2AP切换请求确认消息给HeNBGW。如果目的小区是闭合用户组型，且从源HeNB发来的CSG标识和目的小区广播的CSG标识不同，则目的小区发送切换准备失败的消息给HeNBGW，所述失败的消息中包含目的小区实际的CSG标识。HeNB GW发送所述切换准备失败消息给源HeNB。如果目的小区是混合型，且从源HeNB发来的CSG标识和目的小区广播的CSG标识不同，则目的HeNB在所述的切换请求确认消息中包含目的小区实际的CSG标识。所述检查从源HeNB发来的CSG标识和目的小区的CSG标识的功能也可以在HeNB GW来完成，此时，所述X2AP切换请求消息中可以不需要包含目的小区的CSG标识。
步骤1305，HeNB GW发送切换请求确认消息给源HeNB。所述消息包含目的小区实际的CSG标识。
步骤1306，源HeNB发送切换命令消息给UE。
步骤1307，UE发送切换确认消息给目的HeNB。
步骤1308，目的HeNB发送路径切换请求消息给HeNB GW，所述消息包含目的小区的CSG标识。HeNB GW发送路径切换请求消息给MME，所述消息包含目的小区的CSG标识。
步骤1309，MME发送修改承载请求消息给S-GW/PDN GW。如果满足请求汇报的要求，所述消息包含用户位置信息和/或用户CSG信息。用户CSG信息包括CSG ID，接入模式，以及UE是成员还是非成员的信息。
步骤1310，S-GW/PDN GW发送修改承载响应消息给MME。
步骤1311，MME发送路径切换请求确认消息给HeNB GW。
步骤1312，HeNB GW发送路径切换请求确认消息给目的HeNB。
步骤1313，目的HeNB发送释放资源消息给HeNB GW。
步骤1314，HeNB GW送释放资源消息给源HeNB。
对应HeNB和HeNB GW之间的切换信令是X2协议的架构，一种切换的流程如图14所示。下面是对该图的详细说明。源基站可以是宏基站(eNB)，也可以是和目的HeNB接入同一HeNB GW的HeNB。
步骤1401，源HeNB发送X2AP切换请求消息给源HeNB GW。所述消息包含目的小区的CSG标识和小区接入模式，所述信息元素是可选的。如果目的小区是混合型的且和源小区具有相同的CSG标识，所述消息还可以包含UE是目的小区签约成员还是非签约成员的信息。
步骤1402，源HeNB GW对UE进行接入控制或者成员检查。如果目的小区是闭合用户组型，UE不是闭合用户组的成员，执行步骤1403；如果目的小区是混合型，源HeNB GW检查UE是否是成员，并执行步骤1404。如果通过GW的X2切换只用于目的小区是开放模式，或者源和目的小区同一CSG标识的闭合用户组模式或者混合模式，则所述接入控制或者成员检查并不需要。如果通过GW的X2切换还用于目的小区是任意CSG标识的混合模式，则可以有网关根据目的小区的CSG标识检查UE是目的小区的签约成员还是非成员。
步骤1403：源HeNB GW发送失败消息给源HeNB。
步骤1404，源HeNB GW发送X2AP切换请求消息给目的HeNB GW。所述消息包含目的小区的CSG标识和成员指示，成员指示UE是否是签约用户还是非签约用户。所述检查从源HeNB来的CSG标识和目的小区的CSG标识的功能也可以在源HeNB GW来完成，则这时，所述X2AP切换请求消息中不需要包含CSG标识。
步骤1405，目的HeNB GW发送X2AP切换请求消息给目的HeNB。所述消息包含目的小区的CSG标识和成员指示，成员指示UE是签约用户还是非签约用户。所述检查从源HeNB发来的CSG标识和目的小区的CSG标识的功能也可以在目的HeNB GW来完成，则这时，所述X2AP切换请求消息中不需要包含目的小区的CSG标识。
步骤1406，目的HeNB分配资源，发送X2AP切换请求确认消息给HeNBGW。如果目的小区是闭合用户组型，且从源HeNB发来的CSG标识和目的小区广播的CSG标识不同，则目的小区发送切换准备失败的消息给目的HeNB GW，所述失败的消息中包含目的小区实际的CSG标识。目的HeNBGW发送切换准备失败消息给源HeNB GW，源HeNB GW发送切换准备失败消息给源HeNB。如果目的小区是混合型，且从源HeNB发来的CSG标识和目的小区广播的CSG标识不同，则目的HeNB在所述的切换请求确认消息中包含目的小区实际的CSG标识。所述检查从源HeNB发来的CSG标识和目的小区的CSG标识的功能也可以在源或者目的HeNB GW来完成。
步骤1407，目的HeNB GW发送X2AP切换请求确认消息给源HeNBGW。所述检查从源HeNB发来的CSG标识和目的小区的CSG标识的功能可以在源HeNB GW或者目的HeNB GW来完成。对应检查从源HeNB发来的CSG标识和目的小区的CSG标识的是否一致的功能如果目的HeNB GW来完成的情况，所述消息需要包含目的小区实际的CSG标识，所述信息元素是可选的。
步骤1408，源HeNB GW发送切换请求确认消息给源HeNB。则所述消息包含目的小区实际的CSG标识，该信息元素是可选的。
步骤1409，源HeNB发送切换命令消息给UE。
步骤1410，UE发送切换确认消息给目的HeNB。
步骤1411，目的HeNB发送路径切换请求消息给目的HeNB GW，所述消息包含目的小区的CSG标识。目的HeNB GW发送路径切换请求消息给MME，所述消息包含目的小区的CSG标识。如果目的小区是开放型的，则不需要包含所述的CSG标识。
步骤1412，MME发送修改承载请求消息给S-GW/PDN GW。如果满足请求汇报的要求，所述消息包含用户位置信息和/或用户CSG信息。用户CSG信息包括CSG ID，接入模式，UE是成员还是非成员的信息。
步骤1413，S-GW/PDN GW发送修改承载响应消息给MME。
步骤1414，MME发送路径切换请求确认消息给目的HeNB GW。
步骤1415，目的HeNB GW发送路径切换请求确认消息给目的HeNB。
步骤1416，目的HeNB发送释放资源消息给目的HeNB GW。
步骤1417，目的HeNB GW发送释放资源消息给源HeNB GW。
步骤1414，源HeNB GW发送释放资源消息给源HeNB。
由上述可见，本发明实施例提供的通过网关进行X2切换的方法，使得家用基站只需要支持S1协议就能够实现切换，降低了家用基站的成本，减少了切换过程与核心网的交互，降低了切换过程对核心网带来的影响。
最后，需要指出，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (9)

1.一种通过网关进行X2切换的方法，其特征在于，该方法包括：
源基站发送S1AP切换需求消息给源基站网关，所述消息包含UE和目的基站之间使用的加密密钥KeNB*和下一跳的链数NCC；
源基站网关发送X2AP切换请求消息给目的基站网关，所述X2AP切换请求消息中包含源基站计算的KeNB*和NCC；
目的基站网关发送S1AP切换请求消息给目的基站，所述消息包含从源基站收到的KeNB*和NCC；
目的基站发送S1AP切换请求确认给目的基站网关；
目的基站网关发送X2AP切换请求确认消息给源基站网关；
源基站网关发送S1AP切换命令消息给源基站；
源基站发送切换命令消息给UE；
UE发送切换确认消息给目的基站；
目的基站发送切换通知消息给目的基站网关；
目的基站网关发送路径切换请求消息给核心网络移动管理实体；
核心网络移动管理实体发送路径切换请求确认消息给目的基站网关；
目的基站网关发送X2AP资源释放消息给源基站网关；
源基站网关发送S1AP UE上下文释放命令消息给源基站；
源基站发送S1AP UE上下文释放完成消息给源基站网关。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
源基站网关对UE进行接入控制；若目的基站为混合型接入类型，则在所述的X2AP切换请求消息中包含闭合用户组CSG标识和UE是否为成员的标识信息。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
当源基站直接连接核心网时，由目的基站网关对UE进行接入控制，且在所述X2AP切换请求中包含CSG标识。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法中还包括：
源基站发送S1建立请求消息给源基站网关，所述消息中包含服务小区的信息；源基站网关发送S1建立响应消息给源基站；
目的基站发送S1建立请求消息给目的基站网关，所述消息中包含服务小区的信息；目的基站网关发送S1建立响应消息给目的基站。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述服务小区的信息包括：物理小区标识PCI、演进小区全球标识ECGI、跟踪区域码TAC、广播的一个或多个PLMN标识。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述服务小区的信息还包含信息元素天线端口数和/或信息元素物理随机接入信道PRACH配置信息。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
源基站发送新的邻区发现指示给源基站网关，所述消息包含目的基站的标识或者目的基站网关的标识；
源基站网关发送eNB配置转移给核心网络移动管理实体；
核心网络移动管理实体发送MME配置转移给目的基站网关；
目的基站网关发送eNB配置转移给核心网络移动管理实体，所述消息包含目的基站网关的X2传输层配置信息；
核心网络移动管理实体发送MME配置转移给源基站网关。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
目的基站网关发送新的邻区建立指示给目的基站，所述消息包含新建立X2接口的新的基站标识和TAI或者新的网关标识和TAI；和/或
源基站网关发送新的邻区建立指示给源基站，所述消息包含新建立X2接口的新的基站标识和TAI或者新的网关标识和TAI。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述源基站发送给源基站网关的新的邻区发现指示为eNB配置转移消息，该消息中包含的源基站标识为源基站所连接源基站网关的标识。
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