CN102378282B - 一种实现切换的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种实现切换的方法及系统，包括源切换网元接收到失败信息，确定失败信息包含有目标基站状态信息，暂停请求切换。通过本发明方法，源切换网元获知了切换失败原因为目标基站的状态引起，从而针对该失败原因进行正确的处理即暂停请求切换，这样，避免了无效切换的重复产生，减少了源切换网元发起的无效切换的次数，从而提高了网络性能。

Description

一种实现切换的方法及系统

技术领域

本发明涉及家庭基站技术，尤指一种实现切换的方法及系统。

背景技术

随着无线通信技术的发展，无线通信系统中引入了家庭基站的概念。家庭基站是一种小型、低功率的基站，部署在家庭及办公室等室内场所，主要作用是为了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。家庭基站的优点是实惠、便捷、低功率输出、即插即用等。

如图1、图2所示，家庭基站用户是通过家庭(演进)基站接入网(H(e)NBAN，Home(e)NodeBAccessNetwork，本文中简称为家庭基站接入网)连接到核心网网络的，其中，H(e)NBAN由家庭(演进)基站(H(e)NB，Home(e)NodeB，本文中简称为家庭基站)和家庭(演进)基站网关(H(e)NBGW，Home(e)NodeBGateway，本文中简称为家庭基站网关)共同组成。对于演进的家庭基站(HeNB)系统，HeNB可以不通过HeNBGW，而直接与MME连接。

其中，H(e)NBGW的主要功能包括：处理家庭基站的注册和接入控制，对家庭基站进行验证，负责交换核心网和家庭基站的数据。家庭(演进)基站管理系统(H(e)MS，本文中简称为家庭基站管理系统)，对家庭基站进行运行维护管理，根据运营商要求配置和控制家庭基站，最主要为H(e)NB实现配置管理功能，其中包括位置信息的核实、为H(e)NB进行参数配置，主要涉及到核心网级别的参数配置、无线接入网侧的参数配置以及射频(RF)的参数配置等。

随着家庭基站技术的发展，为了实现对用户进行分组管理，引入了封闭用户组(CSG，ClosedSubscriberGroup)的概念，并且用接入模式来描述小区。其中小区的接入模式分为三种：封闭(Closed)接入模式、混合(Hybrid)接入模式和开放(Open)接入模式，这三种接入模式用于描述具有CSG属性的小区。对于Closed接入模式的小区，也称为CSG小区，对于CSG小区，只有与该小区的CSG签约的用户才能够接入，对于没有签约的用户不能接入该CSG小区；对于Hybrid接入模式的小区，也称为Hybrid小区，对于Hybrid小区，除了与小区的CSG签约的用户可以接入，没有签约的用户也可以接入，但是在资源使用处理上签约用户优先于非签约用户，以及在计费上也有所不同；对于Open模式的小区，任何用户都可以接入，在接入控制上和正常宏(Macro)小区相同。

引入了家庭基站的概念后，增加了小区间干扰的情况，对干扰的处理带来了新的挑战。比如：对于UE无法接入的CSG小区，UE均可视其为干扰小区。另外，由于家庭基站数目众多，且其具有即插即用的特性，家庭基站的工作地点很可能处于宏基站的覆盖区域，这样，是无法从网络规划的角度预知家庭基站与宏基站之间的干扰的，从而无法通过参数的预配置来避免干扰。

通过统计Non-CSG终端对CSG小区的接入失败情况以及Non-CSG终端向CSG小区切换的失败情况，可以初步判断CSG小区对周围小区的造成干扰的情况，从而通过控制CSG小区的功率做到一定程度的干扰控制。其中，Non-CSG终端是不具有CSG属性的终端，也就是说，Non-CSG终端无法识别CSG小区，同时无法进行对CSG小区的初始接入判断。但是，对于没有Non-CSG终端存在的情况，由于CSG终端可以初始判断是否可以接入CSG小区，对于无法接入的情况，不会发起初始接入或者切换，从而在这种情况下CSG小区无法通过上述向CSG小区切换的失败情况来发现干扰的存在。

对于CSG小区对Macro小区存在干扰的情况，目前，可采用的方法为：Macro小区收集终端的测量上报，判断是否有CSG小区对其造成了干扰，从而将测量结果传递到CSG小区，由CSG小区计算判断并且做出对干扰的相应处理。但是，这样存在网络侧传递的消息数目过多的问题。为了避免网络侧测量消息过多的问题，现有技术中还提出了一种新的家庭基站(包括任何CSG小区)的状态，在这种新的状态下，家庭基站允许所有终端(包括签约和非签约终端)接入，但是不为终端提供服务，利用终端接入的这段时间中终端的测量上报信息，家庭基站可以检测出对附近邻区的干扰情况，并通过调整家庭基站自身的发射功率以及频率做到干扰的预防，称这种新的状态为训练工作(TRAINNING)状态。由于Hybrid接入模式以及Open接入模式的小区允许所有的终端接入，因此不会造成大的干扰，本文中只考虑CSG小区。

在新增TRAINNING状态下引入上述解决干扰的方法后，会对现有标准有一定的影响：处在TRAINNING状态下的家庭基站在空口进行正常的广播，从终端来看，就是将一个CSG小区变成了一个Hybrid小区来对待，该CSG小区允许所有终端的接入。在这种情况下，处在Macro小区的终端(包括家庭基站小区)仍然会对该小区进行测量以及测量上报，不可避免地会发起向该家庭基站小区的切换。此时，在源小区处于连接态的终端大多是有业务的，在发生切换到该家庭基站时，家庭基站无法提供相应的服务，从而造成了切换的失败。也就是说，现有技术中，仅仅根据终端的测量进行切换判断，源基站可能会向处于TRAINNING状态的家庭基站发起无效的切换。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种实现切换的方法及系统，能够避免无效切换的重复产生，减少源切换网元发起的无效切换的次数，从而提高网络性能。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种实现切换的方法，在切换失败时，包括：

源切换网元接收到失败信息，确定失败信息包含有目标基站状态信息，暂停请求切换。

该方法之前还包括：目标切换网元将失败信息通知给所述源切换网元。

所述目标切换网元将失败信息通知给所述源切换网元包括：

所述目标切换网元将失败信息通知给核心网网元，核心网网元将获得的失败信息通知给所述源切换网元。

所述源切换网元接收到失败信息包括：核心网网元直接将失败信息通知给所述源切换网元。

所述失败信息携带在切换失败响应消息中；

所述切换失败响应消息为：切换失败消息、或切换准备失败消息、或重定位失败消息、或重定位准备失败消息。

所述源切换网元暂停请求切换包括：

所述源切换网元在预先设置的时长内，不再向目标小区发起切换；

所述失败信息中还包括所述目标基站状态信息显示的目标基站的状态的持续时间；

所述源切换网元暂停请求切换包括：所述源切换网元在该状态持续时间内不再向目标小区发起切换。

所述目标基站状态信息显示的目标基站的状态为：训练工作状态。

所述源切换网元为源基站、或源家庭基站、或源无线网络控制器RNC；

所述目标切换网元为目标基站、或目标家庭基站、或目标RNC、或目标家庭基站网关。

在长期演进LTE系统中，所述核心网网元为移动管理实体MME；

在通用移动通信系统UMTS中，所述核心网网元为核心网实体CN。

一种实现切换的系统，至少包括源切换网元，用于接收失败信息，确定失败信息包含有目标基站状态信息，暂停请求切换。

该系统还包括目标切换网元，用于在切换失败时，将失败信息通知给源切换网元。

该系统还包括核心网网元，此时，所述目标切换网元，还用于将失败信息通知核心网网元；

核心网网元，用于将获得的失败信息通知给源切换网元。

该系统还包括核心网网元，用于直接将失败信息通知给所述源切换网元。

所述源切换网元为源基站、或源家庭基站、或源无线网络控制器RNC；

所述目标切换网元为目标基站、或目标家庭基站、或目标RNC、或目标家庭基站网关。

在长期演进LTE系统中，所述核心网网元为移动管理实体MME；

在通用移动通信系统UMTS中，所述核心网网元为核心网实体CN。

所述失败信息中还包括所述目标基站状态信息显示的目标基站的状态的持续时间；

所述源切换网元，具体用于在该状态持续时间内不再向目标小区发起切换。

所述目标基站状态信息显示的目标基站的状态为：训练工作状态。

从上述本发明提供的技术方案可以看出，在源切换网元接收到失败信息，确定失败信息包含有目标基站状态信息，暂停请求切换。通过本发明方法，源切换网元获知了切换失败原因为目标基站的状态引起，从而针对该失败原因进行正确的处理即暂停请求切换，这样，避免了无效切换的重复产生，减少了源切换网元发起的无效切换的次数，从而提高了网络性能。

附图说明

图1为现有家庭基站接入网的组成结构示意图；

图2为现有家庭(演进)基站接入网的组成结构示意图；

图3为本发明实现切换的方法的流程图；

图4为本发明实现切换的系统的组成结构示意图；

图5为本发明实现切换的方法的第一实施例的流程示意图；

图6为本发明实现切换的方法的第二实施例的流程示意图；

图7为本发明实现切换的方法的第三实施例的流程示意图；

图8为本发明实现切换的方法的第四实施例的流程示意图。

具体实施方式

图3为本发明实现切换的方法的流程图，如图3所示，包括以下步骤：

步骤300：切换失败时，目标切换网元将失败信息通知给源切换网元。

本步骤中还进一步包括：目标切换网元将失败信息通知给核心网网元，核心网网元再将获得的失败信息通知给源切换网元。

失败信息可以携带在切换失败响应消息中，切换失败响应消息可以是：切换失败消息、或切换准备失败消息、或重定位失败消息、或重定位准备失败消息等。

需要说明的是，本步骤中，源切换网元收到的失败信息也可以是核心网网元直接通知给源切换网元的。

步骤301：源切换网元确定失败信息包含有目标基站状态信息，暂停请求切换。

其中，目标基站状态信息包括引起切换失败的目标基站的状态，比如训练工作状态；进一步地，目标基站状态信息还包括该状态持续的时间。这里，训练工作状态是指：在基站处于训练工作状态下，所有用户都能够接入，即使是CSG小区也允许所有用户接入。

本步骤中，源切换网元在获得是由于目标基站的状态而引起切换失败时，源切换网元在预先设置的时长内，不再向目标小区发起切换请求；

或者，如果目标基站状态信息中包括有目标基站状态信息所显示的目标基站的状态的状态持续时间，那么，源切换网元在该状态持续时间内不再向目标小区发起切换。

针对本发明方法还提供一种实现切换的系统，如图4所示，至少包括源切换网元和目标切换网元，其中，

目标切换网元，用于在切换失败时，目标切换网元将失败信息通知给源切换网元。目标切换网元包括：目标基站、或目标家庭基站、或目标无线网络控制器(RNC)、或目标家庭基站网关。

源切换网元，用于确定失败信息包含有目标基站状态信息，暂停请求切换。源切换网元包括：源基站、或源家庭基站、或源RNC。

另外，源切换网元接收到的失败信息也可以是直接来自核心网网元的。

本发明系统还包括核心网网元，此时，目标切换网元，还用于将失败信息通知核心网网元；

核心网网元，用于将获得的失败信息通知给源切换网元。在LTE系统中，核心网网元为移动管理实体(MME)，在通用移动通信系统(UMTS)中，核心网网元为核心网实体(CN)。

在源切换网元为H(e)NB，目标切换网元为H(e)NB时，源切换网元与目标切换网元之间，或源切换网元与核心网网元之间，或核心网网元与目标切换网元之间，还进一步包括H(e)NBGW。此时，H(e)NBGW对接收到的消息进行透传。

下面结合实施例对本发明方法进行详细描述。本发明方法不仅适应于家庭基站，而且适应于目标为CSG小区的情况。

图5为本发明实现切换的方法的第一实施例的流程示意图，第一实施例中，以LTE系统为例，目标切换网元为目标HeNB，源切换网元为源HeNB，目标HeNB与源HeNB间通过直接接口连接，如图5所示，包括以下步骤：

步骤500：源HeNB根据终端的测量上报结果，判断需要向目标HeNB发起切换过程，通过直接接口向目标HeNB发送切换请求消息。

步骤501：目标HeNB收到切换请求消息后，如果目标小区的状态处于TRAINNING状态，则向源HeNB发送切换准备失败消息，并且在该切换准备失败消息中携带失败信息为目标HeNB处于TRAINNING状态的状态信息，以及目标HeNB处于TRAINNING状态的状态持续时间；

源HeNB收到切换准备失败消息后，获取目标HeNB的状态信息为TRAINNING状态，源HeNB在目标HeNB处于TRAINNING状态的状态持续时间内不向目标小区发生切换。

本实施例中，直接接口可以是宏基站(MacroeNB)到家庭基站的直接接口，也可以是家庭基站之间的直接接口。对于UMTS下的家庭基站系统，该直接接口可以是MacroRNC到家庭基站之间的直接接口，也可以是家庭基站之间的直接接口。

UMTS中实现本发明切换的流程与第一实施例所述的LTE系统中的类似，对于本领域技术人员来讲，在图5所示流程的基础上实现是容易的，这里不再赘述。UMTS中，在消息使用上，可以使用无线网络子系统应用部分(RASAP)消息，也可以使用家庭基站应用部分(HNBAP)消息。

图6为本发明实现切换的方法的第二实施例的流程示意图，第二实施例为目标HNB与源HNB属于同一家庭基站网关下的切换，简称为Intra-GW切换，如图6所示，包括以下步骤：

步骤600：源HNB根据终端的测量上报结果，判断需要向目标HNB发起重定位，向HNBGW发送重定位要求消息，该重定位要求消息通过无线接入网络应用部分(RANAP，RadioAccessNetworkApplicationPart)用户适配(RUA，RANAPUserAdaption)消息封装。

步骤601：HNBGW收到RUA封装的重定位要求消息后，判断出目标HNB和源HNB属于同一HNBGW，向目标HNB发送RUA封装的重定位请求消息。

步骤602：目标HNB收到重定位请求消息后，如果自身处于TRAINNING状态，则向HNBGW返回重定位失败消息，在该重定位失败消息中携带失败信息为目标小区处于TRAINNING状态，以及该状态持续时间。

步骤603：HNBGW在收到重定位失败消息后，向源HNB返回重定位准备失败消息；源HNB在收到重定位准备失败消息后，获取目标小区的状态信息为TRAINNING状态，在该状态持续时间内不向目标小区发生重定位。如果在重定位准备失败消息中未携带状态持续时间信息，则源HNB可以在自身预先设置的一段时间内，不向目标小区发生重定位。

需要说明的是，在步骤601中，HNBGW收到RUA封装的重定位要求消息后，如果HNBGW保存有目标HNB的状态信息，且目标HNB处于TRAINNING状态时，HNBGW直接向源HNBGW返回重定位准备失败消息，并在该重定位准备失败消息中携带失败信息为目标小区处于TRAINNING状态，以及该状态持续时间。

图6中使用的消息可以采用RUA消息，也可以采用HNBAP、RANAP消息。

对于LTE系统，当源家庭基站和目标家庭基站属于相同的家庭基站网关时，其处理流程与图6所示的相同，其中的重定位请求消息对应HeNB中的切换请求消息、重定位失败消息对应切换失败消息，重定位准备消息对应切换准备失败消息，具体实现，在图6基础上，对于本领域技术人员来讲是容易实现的，这里不再赘述。

图7为本发明实现切换的方法的第三实施例的流程示意图，第三实施例中，以LTE系统为例，包含HeNB通过HeNBGW与MME相连的情况，也包含HeNB与MME直接相连的情况。如图7所示，包括以下步骤：

步骤700：源HeNB根据终端的测量上报，判断出需要向目标小区发生切换，向MME发送切换要求消息。

本步骤中，如果源HeNB通过HeNBGW与MME相连，则首先将切换要求消息发送给家庭基站网关(图7中称为源HeNBGW)，源HeNBGW再将收到的切换要求消息透传到MME。

步骤701：MME收到切换要求消息后，根据目标小区的CSG信息对终端做接入控制，并在接入成功时，向目标HeNB发送切换请求消息。

本步骤中，如果目标HeNB通过HeNBGW(图7中称为目标HeNBGW)与MME相连，那么，MME先将切换请求消息发送到目标HeNBGW，目标HeNBGW再将该切换请求消息透传到目标HeNB。

步骤702：目标HeNB收到切换请求消息后，如果目标HeNB处在TRAINNING状态，向MME返回切换失败消息，在该切换失败消息中携带失败信息为目标小区处于TRAINNING状态，以及该状态持续时间。

本步骤中，当目标HeNB通过目标HeNBGW与MME相连时，目标HeNB先将切换请求消息发送给目标HeNBGW，目标HeNBGW再将该切换请求消息头传到MME。此时，如果目标HeNBGW保存有目标小区的状态信息，在目标小区处于TRAINNING状态时，目标HeNBGW也可以在收到切换请求消息后，直接生成切换失败消息发送到MME，其中携带失败原信息目标小区处于TRAINNING状态，以及该状态持续时间，这样，目标HeNBGW就不需要将再将该切换请求消息发送给目标HeNB。

步骤703：MME在收到切换失败消息后，向源HeNB发送切换准备失败消息，并在该切换准备失败消息中携带失败信息为目标小区处于TRAINNING状态，以及该状态持续时间。

如果源HeNB通过源HeNBGW与MME相连，那么，MME先将切换准备失败消息发送到源HeNBGW，源HeNBGW再将该切换准备失败消息透传到源HeNB。

步骤704：源HeNB收到切换准备失败消息后，如果失败信息显示目标小区的状态为TRAINNING状态，则记录目标基站状态，在该状态持续时间内不再向目标小区发起切换。

本实施例中，是以切换准备失败消息中携带有转台持续时间信息为例进行描述的，如果没有状态持续时间信息，那么，本步骤中，源HeNB在预先配置的时长内不再向目标小区发起切换。

需要说明的是，在步骤701中，在MME在收到切换要求消息后，如果MME中保存有目标小区的状态信息，那么，MME直接向源HeNB返回切换准备失败消息，并在该消息中携带失败信息为目标小区处于TRANNING状态，以及目标小区处于该状态的状态持续时间。这里，MME如何获得目标小区的状态信息不属于本发明的保护范围，其采用的方法可以是基站将其状态信息通知到MME的，也可以是通过向目标基站请求并获得后保存的等，具体实现方法并不用于限定本发明的保护范围。

图8为本发明实现切换的方法的第四实施例的流程示意图，第四实施例中，以UMTS系统为例，HNB/RNC通过HNBGW与CN相连，如图8所示，包括：

步骤800：源HNB/RNC根据终端的测量上报，判断出需要向目标小区发生切换。源HNB向CN发送重定位要求消息。

如果源HNB/RNC通过HNBGW(图8中表示为源HNBGW)与CN相连，那么，源HNB/RNC先将重定位要求消息发送给源HNBGW，源HNBGW再将收到的切换要求消息透传到CN。

步骤801：CN收到重定位要求消息后，根据目标小区的CSG信息对终端做接入控制，在接入成功时，向目标HNB/RNC发送重定位请求消息。

如果目标HNB/RNC通过HNBGW(图8中称为目标HNBGW)与CN相连，那么，CN先将重定位请求消息发送到目标HNBGW，目标HNBGW再将收到的重定位请求消息透传到目标HNB/RNC。此时，如果目标HNBGW保存有目标HNB的状态信息，在目标HNB处于TRAINNING状态时，目标HNBGW可以直接生成重定位失败消息，其中携带失败信息是目标小区处于TRAINNING状态，以及该状态持续时间，并将重定位失败消息发送给CN。这样，目标HNBGW就不需要将再将收到重定位请求消息发送给目标HNB。

步骤802：目标HNB/RNC收到重定位请求消息后，如果目标HNB/RNC处在TRAINNING状态，则向目标HNBGW返回重定位失败消息，在该消息中携带失败信息为目标小区处于TRAINNING状态，以及该状态持续时间。这里，以目标HNB/RNC与CN间通过目标HNBGW相连，目标HNBGW对收发的消息进行透传。

步骤803：CN收到重定位失败消息后，向源RNC发送重定位准备失败消息，在该重定位准备失败消息中携带的失败信息为目标小区处于TRAINNING状态，以及该状态持续时间。

对于源HNB，本步骤为：CN先向源HNBGW发送切换准备失败消息，源HNBGW再将收到的切换准备失败消息透传到源HNB。

步骤804：源HNB/RNC收到重定位准备失败消息后，如果目标小区的状态为TRAINNING状态，那么，记录目标小区状态，并且在该状态持续时间内不再向目标小区发起重定位。

本实施例中，是以切换准备失败消息中携带有转台持续时间信息为例进行描述的，如果没有状态持续时间信息，那么，本步骤中，源HNB/RNC在预先配置的时长内不再向目标小区发起切换。

需要说明的是，在步骤801中，在CN接收到重定位要求消息后，如果CN保存有目标小区的状态信息，CN可以直接向源HNB返回重定位准备失败消息，其中携带失败信息是目标小区处于TRAINNING状态，以及该状态持续时间。

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，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种实现切换的方法，其特征在于，在切换失败时，包括：

源切换网元接收到失败信息，确定失败信息包含有目标基站状态信息；其中，所述失败信息为核心网元在保存有目标小区的状态信息且目标小区的状态为训练状态时，直接向源切换网元发送的信息；所述核心网元为家庭或演进基站网关H(e)NBGW、移动管理实体MME或核心网实体CN；

基于所述目标基站状态信息获得是由目标基站处于训练状态引起切换失败时，暂停请求切换。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述源切换网元接收到失败信息包括：核心网网元直接将失败信息通知给所述源切换网元。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述失败信息携带在切换失败响应消息中；

所述切换失败响应消息为：切换失败消息、或切换准备失败消息、或重定位失败消息、或重定位准备失败消息。

4.根据权利要求1或2任一项所述的方法，其特征在于，所述源切换网元暂停请求切换包括：

所述源切换网元在预先设置的时长内，不再向目标小区发起切换。

5.根据权利要求1或2任一项所述的方法，其特征在于，所述失败信息中还包括所述目标基站状态信息显示的目标基站的状态的持续时间；

所述源切换网元暂停请求切换包括：所述源切换网元在该状态持续时间内不再向目标小区发起切换。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述源切换网元为源基站、或源家庭基站、或源无线网络控制器RNC；

所述目标切换网元为目标基站、或目标家庭基站、或目标RNC、或目标家庭基站网关。

7.一种实现切换的系统，其特征在于，至少包括源切换网元，用于接收失败信息，确定失败信息包含有目标基站状态信息，基于所述目标基站状态信息获得是由目标基站处于训练状态引起切换失败时，暂停请求切换；

其中，所述失败信息为核心网元在保存有目标小区的状态信息，且目标小区的状态为训练状态时直接向源切换网元发送的信息；所述核心网元为家庭或演进基站网关H(e)NBGW、移动管理实体MME或核心网实体CN。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述源切换网元为源基站、或源家庭基站、或源无线网络控制器RNC；

所述目标切换网元为目标基站、或目标家庭基站、或目标RNC、或目标家庭基站网关。

9.根据权利要求7或8所述的系统，其特征在于，所述失败信息中还包括所述目标基站状态信息显示的目标基站的状态的持续时间；

所述源切换网元，具体用于在该状态持续时间内不再向目标小区发起切换。