CN102438293A - 中继节点启动的方法、装置及中继节点 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种中继节点(RN)启动的方法、装置及中继节点，其中，所述方法包括：RN开机后，扫描所在位置区的无线信息，比较扫描得到的小区列表和本地保存的接纳基站(DeNB)标识列表，检查是否有演进的基站(eNB)标识同时在所述小区列表和DeNB标识列表中，如果有，则选择DeNB接入，否则，通过普通的eNB接入，并从中继节点的网关系统(RNOAM)获取DeNB标识列表，根据获取到的DeNB标识列表更新本地保存的DeNB标识列表，再选择DeNB接入。通过本发明，能够在RN再次启动时，尽可能的通过一次注册流程完成启动，从而节约了网络资源和信令开销。

Description

中继节点启动的方法、装置及中继节点

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种中继节点启动的方法、装置及中继节点。

背景技术

为了保持第三代移动通信系统在通信领域的竞争力，第三代合作伙伴计划(3GPP，3rd Generation Partnership Project)标准工作组正致力于演进分组域系统(EPS，Evolved Packet System)的研究。图1为演进分组网络的系统结构图，如图1所示，EPS系统主要包括演进的通用陆地无线接入网络(E-UTRAN，Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network)和演进的分组核心网(EPC，Evolved Packet Core)两部分。该系统的EPC能够支持用户从GSM EDGE无线接入网(GERAN，GSM EDGE radio access network)和通用陆地无线接入网(UTRAN，Universal Terrestrial Radio Access Network)的接入。

在EPC分组核心网中，包含了归属用户数据服务器(HSS，HomeSubscriber Server)、移动性管理实体(MME，Mobility Management Entity)、服务网关(SGW，Serving Gateway)、分组数据网络网关(PGW，PDN Gateway)、服务GPRS支持节点(SGSN，Serving GPRS Support Node)和策略与计费规则功能实体(PCRF，Policy and Charging Enforcement Function)，其中：

HSS，是用户签约数据的永久存放地点，位于用户签约的归属网；

MME，是用户签约数据在当前网络的存放地点，负责终端到网络的非接入(NAS，Non-Access Stratum)层信令管理、用户空闲模式下的跟踪和寻呼管理功能和承载管理；

SGW，是核心网到无线系统的网关，负责终端到核心网的用户面承载、终端空闲模式下的数据缓存、网络侧发起业务请求的功能、合法窃听和分组数据路由和转发功能；

PGW，是演进的分组域系统和该系统外部网络的网关，负责终端的IP地址分配、计费功能、分组包过滤、策略应用等功能。

SGSN，是GERAN和UTRAN用户接入EPC网络的业务支持点，功能上与MME类似，负责用户的位置更新、寻呼管理和承载管理等功能。

PCRF，负责向策略与计费执行功能(PCEF，Policy and ChargingEnforcement Function)提供策略控制与计费规则。

在某些场景下，为了扩大无线覆盖范围，或者临时性增加无线提供接入用户的能力，引入了中继节点(RN，Relay Node)的概念。图2为引入中继节点(也可简称Relay)之后的网络架构示意图，如图2所示，当引入了中继节点后，用户设备(UE，User Equipment)可以通过中继节点进行网络接入，其中：

RN，包含两部分功能，UE和演进的基站(eNB，evolved Node B)。RN一方面作为UE接入网络，建立承载等相关操作，另一方面作为eNB为UE提供接入。

接纳基站(DeNB，Donor eNodeB)，为RN提供了无线接入，终结了RN-UE的无线资源控制(RRC，Radio Resource Control)信令，终结了RN-eNB的S1应用协议(S1AP)信令以及X2信令。同时内置的RN-UE的SGW和PGW。

中继节点的网关系统(RN OAM，Relay Node Operator and Management)，RN会从其中获得必要的连接信息。

DeNB和RN-UE MME相对普通的eNB和MME来说，支持RN接入。即RN对于普通的eNB和MME接入时，eNB和MME把RN当做一个普通UE的接入，即普通的eNB和MME不知道是RN接入还是普通UE接入。RN接入到DeNB时，DeNB能够根据RN携带的RN能力标识判断出是RN接入的，而非普通UE，同样RN-UE MME可以根据RN签约知道是RN而非普通的UE。同时RN-UE MME在和DeNB建立S1连接时告诉DeNB支持RN接入。RN-MME和DeNB也可以作为普通的eNB和MME支持普通的UE接入。

RN启动的时候，RN会做类似UE一样的操作，扫描其所在位置的eNB的广播信息，并根据信号强弱接入到对应的eNB上，因此当RN第一次接入的时候，可以接入到普通的eNB和MME上，且连接到对应的RN OAM上，从RN OAM上下载RN的初始参数以及所在位置的DeNB标识列表，然后RN做去附着操作，在DeNB标识列表中选择信号强的DeNB重新附着，DeNB则根据RN的能力指示选择对应的RN-UE MME，RN-UE MME则根据签约数据选择DeNB中S/PGW建立承载，然后RN再通过新建立的连接接入到RN OAM，下载RN的全部数据，RN建立S1连接和X2连接后，RN启动成功。如图3所示，具体包括以下步骤：

步骤301，RN扫描所在位置区的无线信息，并将扫描得到的小区列表中每个小区对应的eNB标识信息与预配置的DeNB标识做比较，如果扫描小区中无DeNB标识，则RN向其中一个信号强的eNB发起RRC建立流程。

步骤302，RN在已经建立的RRC连接上发送附着请求给MME。该条非接入层消息经由eNB发送给MME。

步骤303，如果网络中没有用户的上下文信息，或者附着请求消息没有完整性保护，或者完整性保护失败，那么MME执行对用户的鉴权认证过程。

步骤304，MME为RN-UE(指作为UE接入网络的RN)选择S/PGW，并为RN-UE创建默认承载。

步骤305，MME向eNB发送初始上下文建立请求，其中包含建立的承载的标识，服务质量(QoS，Quality of Service)等相关参数，还包含发送给UE的附着接受消息。

步骤306，RRC重配置过程，建立对应的无线承载。

步骤307，eNB向MME返回初始上下文建立响应。

步骤308，RN向eNB发送直传消息，其中包含附着完成消息。eNB收到该请求后将其转发给MME。

如果上述MME和eNB未作增强，则执行的过程与现有技术一致。

步骤309，RN完成附着(attach)过程后，RN携带位置信息从RN OAM获取初始配置参数。所述初始配置信息包括RN可以接入的DeNB相关信息，即DeNB标识列表。所述位置信息根据RN的设备能力可以是RN的经纬度信息，即RN具有全球定位系统，或者是RN接到的eNB的小区信息列表，或者是RN的IP地址信息；

步骤310，如果RN发现当前注册的小区即eNB标识不在DeNB标识列表中，则RN向MME发起去注册流程，注销在MME的注册。

步骤311，RN根据从RN OAM获取DeNB标识列表信息选择合适的DeNB，RN作为UE向DeNB发起RRC建立流程，所述RRC连接建立请求消息携带RN能力指示，即RN为非普通UE，为中继节点。

步骤312，RN在已经建立的RRC连接上发送附着请求给DeNB。其中包含RN-UE MME的标识信息，例如全球唯一的MME标识(GUMMEI，GlobalUnique MME Identifier)。

步骤313，DeNB根据步骤311消息中RN能力指示为RN-UE选择升级支持RN的RN--UE MME。DeNB将非接入层消息路由到所选择的RN-UEMME。

步骤314，如果网络中没有用户的上下文信息，或者附着请求消息没有完整性保护，或者完整性保护失败，那么MME执行对用户的鉴权认证过程。

步骤315，RN-UE MME从HSS下载RN签约信息，并且从签约信息中识别接入的不是普通的UE而是RN UE接入，则RN-UE MME为RN选择DeNB内置的S/PGW。RN-UE MME向RN内置的S/PGW发起创建默认承载。选择S/PGW的方式可以是域名系统(DNS，Domain Name System)查询，或者根据DeNB提供的内置SGW/PGW地址，或者根据配置信息进行查询。

步骤316，RN-UE MME向DeNB发送初始上下文建立请求，其中包含建立的承载的标识，QoS等相关参数，还包含发送给RN的附着接受消息。

步骤317，RRC重配置过程，建立对应的无线承载。

步骤318，DeNB向RN-UE MME返回初始上下文建立响应。

步骤319，RN向DeNB发送直传消息，其中包含附着完成消息。DeNB收到该请求后将其转发给RN-UE MME。

步骤320，RN完成向DeNB附着(attach)过程后，RN携带位置信息从RN OAM获取全部的配置参数。所述RN向RN OAM发起的获取全部配置请求参数的请求中携带获取全部配置参数指示，RN OAM根据所述指示将所有的RN配置参数下载给RN。

步骤321，RN向DeNB发起S1连接建立过程，所述S1连接终结与DeNB，关联DeNB与其相连的MME的S1连接。

步骤322，RN向DeNB发起X2连接建立过程，所述X2连接终结与DeNB，关联DeNB与其相连的eNB的X2连接。

自此，RN启动完成，RN便可以作为一个中继基站供用户接入，用户不感知通过RN接入到网络。

发明内容

现有技术中，RN只能够预配置一个DeNB标识或者多个DeNB列表标识，即RN中是静态的，如果每次开机进行一次预配置影响用户体验，如果配置一次后不进行修改，则可能进行2次附着流程，耗费网络资源和信令开销。

本发明要解决的技术问题就是克服上述现有技术的不足，提出一种中继节点启动的方法、装置及中继节点，能在中继节点再次启动时，尽可能的通过一次注册流程完成启动，从而节约了资源和信令开销。

为了解决上述问题，本发明提供一种中继节点(RN)启动的方法，包括：

RN开机后，扫描所在位置区的无线信息，比较扫描得到的小区列表和本地保存的接纳基站(DeNB)标识列表，检查是否有演进的基站(eNB)标识同时在所述小区列表和DeNB标识列表中，如果有，则选择DeNB接入，否则，通过普通的eNB接入，并从中继节点的网关系统(RN OAM)获取DeNB标识列表，根据获取到的DeNB标识列表更新本地保存的DeNB标识列表，再选择DeNB接入。

优选地，上述方法还具有以下特点：

在通过普通的eNB接入，并从RN OAM获取DeNB标识列表，根据获取到的DeNB标识列表更新本地保存的DeNB标识列表的步骤中，

所述RN从RN OAM获取初始配置参数，所述初始配置参数中包含DeNB标识列表，所述RN根据所述初始配置参数更新本地保存的DeNB标识列表。

优选地，上述方法还具有以下特点：

RN选择DeNB接入，完成DeNB附着后，RN从RN OAM获取全部配置参数，如果所述全部配置参数中包含DeNB标识列表，则所述RN根据所述全部配置参数更新本地保存的DeNB标识列表。

为了解决上述问题，本发明提供一种启动装置，应用于RN，包括检查模块、接入模块和更新模块，其中：

所述检查模块用于所述RN开机后，扫描所在位置区的无线信息，比较扫描得到的小区列表和所述RN保存的DeNB标识列表，检查是否有eNB标识同时在所述小区列表和DeNB标识列表中，并将检查结果告知所述接入模块；

所述接入模块用于根据所述检查结果，若有eNB标识同时在所述小区列表和DeNB标识列表中，则选择DeNB接入，否则，通过普通的eNB接入，并从RN OAM获取DeNB标识列表，告知更新模块，再选择DeNB接入；

所述更新模块用于根据从所述接入模块获得的DeNB标识列表，更新本地保存的DeNB标识列表。

优选地，上述装置还具有以下特点：

所述接入模块进一步用于从RN OAM获取初始配置参数，从所述初始配置参数中获得DeNB标识列表，并告知所述更新模块。

优选地，上述装置还具有以下特点：

所述接入模块进一步用于完成DeNB附着后，从RN OAM获取全部配置参数，如果所述全部配置参数中包含DeNB标识列表，则从所述全部配置参数中获得DeNB标识列表，并告知所述更新模块。

为了解决上述问题，本发明提供一种RN，包括启动装置，所述启动装置包括检查模块、接入模块和更新模块，其中：

所述检查模块用于所述RN开机后，扫描所在位置区的无线信息，比较扫描得到的小区列表和所述RN保存的DeNB标识列表，检查是否有eNB标识同时在所述小区列表和DeNB标识列表中，并将检查结果告知所述接入模块；

所述接入模块用于根据所述检查结果，若有eNB标识同时在所述小区列表和DeNB标识列表中，则选择DeNB接入，否则，通过普通的eNB接入，并从RN OAM获取DeNB标识列表，告知更新模块，再选择DeNB接入；

所述更新模块用于根据从所述接入模块获得的DeNB标识列表，更新本地保存的DeNB标识列表。

优选地，上述RN还具有以下特点：

所述接入模块进一步用于从RN OAM获取初始配置参数，从所述初始配置参数中获得DeNB标识列表，并告知所述更新模块。

优选地，上述RN还具有以下特点：

所述接入模块进一步用于完成DeNB附着后，从RN OAM获取全部配置参数，如果所述全部配置参数中包含DeNB标识列表，则从所述全部配置参数中获得DeNB标识列表，并告知所述更新模块。

通过本发明，能够在中继节点再次启动时，尽可能的通过一次注册流程完成启动，从而节约了网络资源和信令开销。

附图说明

图1为演进分组网络的系统结构图；

图2为引入RN之后的网络架构示意图；

图3为现有技术RN作为UE接入合适的DeNB和MME的流程图；

图4为本发明实施例的RN启动的流程图；

图5为本发明实施例的启动装置示意图。

具体实施方式

本发明提出RN自动学习启动的方法，RN可以自动更新保存的DeNB标识列表。

具体地，RN开机后，扫描所在位置区的无线信息，比较扫描得到的小区列表和本地保存的DeNB标识列表，检查是否有eNB标识同时在所述小区列表和DeNB标识列表中，如果有，则选择DeNB接入，否则，通过普通的eNB接入，并从RN OAM获取DeNB标识列表，根据获取到的DeNB标识列表更新本地保存的DeNB标识列表，再选择DeNB接入。

其中，在RN通过普通的eNB接入，并从RN OAM获取DeNB标识列表的过程中，具体可以是：RN从RN OAM获取初始配置参数，由于所述初始配置参数中包含DeNB标识列表，则RN根据所述初始配置参数更新本地保存的DeNB标识列表。

另外，RN选择DeNB接入，完成DeNB附着后，RN从RN OAM获取全部配置参数，如果所述全部配置参数中包含DeNB标识列表，则所述RN还可以根据所述全部配置参数更新本地保存的DeNB标识列表。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下举实施例并参照附图，对本发明进一步详细说明。

图4为本发明实施例的RN启动的流程图，如图4所示，包括以下步骤：

步骤400，RN上电后，扫描所在位置区的无线信息，检查扫描得到的小区列表中的eNB标识，并在RN保存的DeNB标识列表查找，如果查询不到执行步骤401，如果能够查询到，则执行步骤412。

步骤401，RN向扫描得到的小区列表中的一个信号强的eNB发起RRC建立流程。

步骤402，RN在已经建立的RRC连接上发送附着请求给MME。该条非接入层消息经由eNB发送给MME。

步骤403，如果网络中没有用户的上下文信息，或者附着请求消息没有完整性保护，或者完整性保护失败，那么MME执行对用户的鉴权认证过程。

步骤404，MME为RN-UE选择S/PGW，并为RN UE创建默认承载。

步骤405，MME向eNB发送初始上下文建立请求，其中包含建立的承载的标识，QoS等相关参数，还包含发送给UE的附着接受消息。

步骤406，RRC重配置过程，建立对应的无线承载。

步骤407，eNB向MME返回初始上下文建立响应。

步骤408，RN向eNB发送直传消息，其中包含附着完成消息。eNB收到该请求后将其转发给MME。

步骤409，RN完成附着(attach)过程后，RN携带位置信息从RN OAM获取初始配置参数。所述初始配置信息包括RN可以接入的DeNB相关信息，即DeNB标识列表。所述位置信息根据RN的设备能力可以是RN的经纬度信息，即RN具有全球定位系统，或者是RN接到的eNB的小区信息列表，或者是RN的IP地址信息；

步骤410，更新RN中保存的DeNB标识列表。

步骤411，RN向MME发起去注册流程，注销在MME的注册。

步骤412，RN根据从保存的DeNB标识列表信息选择合适的DeNB，RNUE向选择的DeNB发起RRC建立流程，所述RRC连接建立请求消息携带RN能力指示，即RN为非普通UE，为中继节点。

步骤413，RN在已经建立的RRC连接上发送附着请求给DeNB。其中包含RN-UE MME的标识信息，例如GUMMEI。

步骤414，DeNB根据步骤412消息中RN能力指示为RN-UE选择升级支持RN的RN-UE MME。DeNB将非接入层消息路由到所选择的RN-UEMME。

步骤415，如果网络中没有用户的上下文信息，或者附着请求消息没有完整性保护，或者完整性保护失败，那么MME执行对用户的鉴权认证过程。

步骤416，RN-UE MME从HSS下载RN签约信息，并且从签约信息中识别接入的不是普通的UE而是RN UE接入，则RN-UE MME为RN选择DeNB内置的S/PGW。RN-UE MME向RN内置的S/PGW发起创建默认承载。选择S/PGW的方式可以是DNS查询，或者根据DeNB提供的内置SGW/PGW地址，或者根据配置信息进行查询。

步骤417，RN-UE MME向DeNB发送初始上下文建立请求，其中包含建立的承载的标识，QoS等相关参数，还包含发送给RN的附着接受消息。

步骤418，RRC重配置过程，建立对应的无线承载。

步骤419，DeNB向RN-UE MME返回初始上下文建立响应。

步骤420，RN向DeNB发送直传消息，其中包含附着完成消息。DeNB收到该请求后将其转发给RN-UE MME。

步骤421，RN完成向DeNB附着(attach)过程后，RN携带位置信息从RN OAM获取全部的配置参数。所述RN向RN OAM发起的获取全部配置请求参数的请求中携带获取全部配置参数指示，RN OAM根据所述指示将所有的RN配置参数下载给RN。

步骤422，如果步骤421中全部的配置参数包含DeNB标识列表，则RN更新保存的DeNB标识列表。

步骤423，RN向DeNB发起S1连接建立过程，所述S1连接终结与DeNB，关联DeNB与其相连的MME的S1连接。

步骤424，RN向DeNB发起X2连接建立过程，所述X2连接终结与DeNB，关联DeNB与其相连的eNB的X2连接。

自此，RN启动完成，RN便可以作为一个中继基站供用户接入，用户不感知通过RN接入到网络。

如图5所示，本发明实施例的启动装置，应用于中继节点，包括检查模块、接入模块和更新模块，其中：

所述检查模块用于所述RN开机后，扫描所在位置区的无线信息，比较扫描得到的小区列表和所述RN保存的DeNB标识列表，检查是否有eNB标识同时在所述小区列表和DeNB标识列表中，并将检查结果告知所述接入模块；

所述接入模块用于根据所述检查结果，若有eNB标识同时在所述小区列表和DeNB标识列表中，则选择DeNB接入，否则，通过普通的eNB接入，并从RN OAM获取DeNB标识列表，告知更新模块，再选择DeNB接入；

所述更新模块用于根据从所述接入模块获得的DeNB标识列表，更新本地保存的DeNB标识列表。

优选地，所述接入模块进一步用于从RN OAM获取初始配置参数，从所述初始配置参数中获得DeNB标识列表，并告知所述更新模块。

优选地，所述接入模块进一步用于完成DeNB附着后，从RN OAM获取全部配置参数，如果所述全部配置参数中包含DeNB标识列表，则从所述全部配置参数中获得DeNB标识列表，并告知所述更新模块。

本发明实施例的RN，包括上述启动装置，此处不再赘述。

由于RN在每次更新流程都能够自动学习相应的DeNB标识列表，使RN中保存的列表最新，这样便能在下一次RN启动过程中采用一次接入流程便启动了RN，从而节省了网络的资源和信令开销。

本领域普通技术人员可以理解上述方法中的全部或部分步骤可通过程序来指令相关硬件完成，所述程序可以存储于计算机可读存储介质中，如只读存储器、磁盘或光盘等。可选地，上述实施例的全部或部分步骤也可以使用一个或多个集成电路来实现，相应地，上述实施例中的各模块/单元可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。本发明不限制于任何特定形式的硬件和软件的结合。

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 (9)

1.一种中继节点(RN)启动的方法，包括：

RN开机后，扫描所在位置区的无线信息，比较扫描得到的小区列表和本地保存的接纳基站(DeNB)标识列表，检查是否有演进的基站(eNB)标识同时在所述小区列表和DeNB标识列表中，如果有，则选择DeNB接入，否则，通过普通的eNB接入，并从中继节点的网关系统(RN OAM)获取DeNB标识列表，根据获取到的DeNB标识列表更新本地保存的DeNB标识列表，再选择DeNB接入。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，

在通过普通的eNB接入，并从RN OAM获取DeNB标识列表，根据获取到的DeNB标识列表更新本地保存的DeNB标识列表的步骤中，

所述RN从RN OAM获取初始配置参数，所述初始配置参数中包含DeNB标识列表，所述RN根据所述初始配置参数更新本地保存的DeNB标识列表。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，

RN选择DeNB接入，完成DeNB附着后，RN从RN OAM获取全部配置参数，如果所述全部配置参数中包含DeNB标识列表，则所述RN根据所述全部配置参数更新本地保存的DeNB标识列表。

4.一种启动装置，应用于RN，其特征在于，包括检查模块、接入模块和更新模块，其中：

所述检查模块用于所述RN开机后，扫描所在位置区的无线信息，比较扫描得到的小区列表和所述RN保存的DeNB标识列表，检查是否有eNB标识同时在所述小区列表和DeNB标识列表中，并将检查结果告知所述接入模块；

所述接入模块用于根据所述检查结果，若有eNB标识同时在所述小区列表和DeNB标识列表中，则选择DeNB接入，否则，通过普通的eNB接入，并从RN OAM获取DeNB标识列表，告知更新模块，再选择DeNB接入；

所述更新模块用于根据从所述接入模块获得的DeNB标识列表，更新本地保存的DeNB标识列表。

5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，

所述接入模块进一步用于从RN OAM获取初始配置参数，从所述初始配置参数中获得DeNB标识列表，并告知所述更新模块。

6.如权利要求4或5所述的装置，其特征在于，

所述接入模块进一步用于完成DeNB附着后，从RN OAM获取全部配置参数，如果所述全部配置参数中包含DeNB标识列表，则从所述全部配置参数中获得DeNB标识列表，并告知所述更新模块。

7.一种RN，其特征在于，包括启动装置，所述启动装置包括检查模块、接入模块和更新模块，其中：

所述检查模块用于所述RN开机后，扫描所在位置区的无线信息，比较扫描得到的小区列表和所述RN保存的DeNB标识列表，检查是否有eNB标识同时在所述小区列表和DeNB标识列表中，并将检查结果告知所述接入模块；

所述接入模块用于根据所述检查结果，若有eNB标识同时在所述小区列表和DeNB标识列表中，则选择DeNB接入，否则，通过普通的eNB接入，并从RN OAM获取DeNB标识列表，告知更新模块，再选择DeNB接入；

所述更新模块用于根据从所述接入模块获得的DeNB标识列表，更新本地保存的DeNB标识列表。

8.如权利要求7所述的RN，其特征在于，

所述接入模块进一步用于从RN OAM获取初始配置参数，从所述初始配置参数中获得DeNB标识列表，并告知所述更新模块。

9.如权利要求7或8所述的RN，其特征在于，

所述接入模块进一步用于完成DeNB附着后，从RN OAM获取全部配置参数，如果所述全部配置参数中包含DeNB标识列表，则从所述全部配置参数中获得DeNB标识列表，并告知所述更新模块。

Images