CN102450057B - 蜂窝通信网络中的方法和布置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及使CSG小区发现更资源有效的方法和布置。那是通过给UE提供其允许的CSG小区的物理小区身份的准确且最新的知识来实现的。允许的CSG小区的PCI的准确知识大大简化了这个CSG小区的搜索/发现过程，具体地说，可使该过程更资源有效，并且可延长UE电池寿命。

Description

蜂窝通信网络中的方法和布置
技术领域
本发明涉及蜂窝通信网络中的方法和布置。具体地说，本发明涉及用户设备搜索允许的封闭订户群小区。
背景技术
在第三代(3G)通用移动电信系统(UMTS)中，并且具体地说在其演进版本服务体系结构演进/长期演进(SAE/LTE)，也称为演进的分组系统(EPS)中，引入了家庭基站的概念。
在3G系统中，家庭基站称为家庭NodeB(HNB)，而在EPS中它称为家庭eNodeB(HeNB)。由HNB或HeNB服务的小区通常称为毫微微小区。假设家庭基站放在私人家中，利用家庭主人的固定宽带连接来访问核心网络。还假设，家庭基站的主人处理家庭基站的实际物理安装。因此，不能计划家庭基站的部署，因为这大大超出了运营商的控制。家庭基站概念的另一个重要性质是可能有非常大量的家庭基站。
在以下描述中，3G家庭NodeB缩写为HNB，EPS/LTE家庭eNodeB缩写为HeNB，并且缩写HN用于指3G家庭NodeB或EPS/LTE家庭eNodeB。
HN在运营商的网络的边界经由到安全网关的安全隧道(据称是IPsec保护的)连接到运营商的网络。经由这个隧道，HN连接到运营商的核心网络的核心网络节点，例如在EPS或SGSN(服务GPRS支持节点)中经由S1接口连接到MME(移动管理实体)和S-GW(服务网关)，以及在3GUMTS中经由Iu接口连接到MSC(移动交换中心)(或MGW(媒体网关)和MSC服务器)。3GPP(第三代合作伙伴项目)运营商还可在HN与常规核心网络节点之间的其核心网络中部署集中器节点。在EPS标准化中，这种集中器节点通常称为HeNB网关，其在EPSHeNB解决方案中可以是可选节点。在3GUMTS标准化中对应的节点名称是HNB网关，并且这个节点在3GHNB系统中是强制的。
对于EPS和3GUMTS，HN使用宽带接入网作为传输网络(的一部分)。HN与3GPP网络之间的可能NAT(网络地址转换)对于IPsec隧道不是问题，因为假设可处理NAT遍历(即，根据需要激活ESP(封装的安全有效载荷)业务的UDP(用户数据报协议)封装)的IKEv2(因特网密钥交换版本2)用于IPsec隧道建立。
通过这个建立，UE经由HN和核心网络与任何其它UE通信。
HN概念与封闭订户群(CSG)的概念紧密相关。还假设毫微微小区是CSG小区。这意味着仅允许所选订户群即封闭订户群通过那个小区访问网络。CSG小区的CSG由CSGID标识，CSGID在小区中作为系统信息的一部分广播。通常，每个CSG小区具有其自己唯一的CSGID，但也有可能为多个小区定义同一CSGID，由此形成CSG区，在其中允许同一所选订户群访问。尽管CSG小区原则上不必是毫微微小区，但是两个术语经常用作同义词。
因此，不允许所有订户都访问某一HN，并且不允许某一订户访问所有HN。在运营商的监管下，HN的主人定义允许哪些订户访问HN的毫微微小区(CSG小区)(即，哪些订户包含在毫微微小区的CSG中)。这假设通过web接口(或HN主人与运营商之间的其它“接口”)进行，并且CSG数据或HN访问列表(其是假设HN仅服务一个CSG的等效术语)存储在运营商的网络中的数据库中。HN主人将多半以所关注订户的ISDN(综合服务数字网)号(移动订户ISDN号MSISDN)或IMSI(国际移动订户身份)形式录入允许的订户。
在与所关注UE关联的所谓CSG白列表也称为允许的CSG列表中，反映出CSG数据或HN访问列表。每个UE具有CSG白列表，该白列表包含每个CSG的CSGID，UE或更精确地说是使用UE的订户包含在允许UE(即订户)访问的每个毫微微小区的CSGID中。(应该注意，CSG实际上与订户群而不是UE相关联，但为了简单起见，在本说明书中术语UE也用作形成CSG的实体。类似地，CSG白列表实际上与订户而非UE相关联，但为了简单起见，本文也使用UE作为使用它的订户的“代理”，使得CSG白列表可称为属于UE，且UE可被说成允许或不允许访问CSG小区。)
另外，订户的CSG白列表连同其它订户数据集中存储在运营商网络中，例如存储在HSS(家庭订户服务器)中，或者存储在例如表示为访问控制数据库(ACDB)的特殊数据库中。CSG白列表还存储在UE中(例如在USIM(全球订户身份模块)中)，使得UE自身就能确定是否允许它访问某一CSG小区(以便避免无用的访问尝试)。CSG白列表经由OMADM(开放移动联盟装置管理)、NAS(非接入层)信令或通过空中(OTA)USIM配置技术(或SMS(短消息服务))从网络传送到UE。而且，在EPS中，UE的CSG白列表被下载到服务UE的MME，使得MME能执行请求经由CSG小区进行网络访问的UE的基于CSG的访问控制。这个机制可能类似于3G中的，利用对应于MME的节点，即SGSN和/或MSC(服务器)。
搜索允许的CSG小区被留给UE自主处理。为了识别允许的CSG小区，UE必须从在小区中广播的系统信息中读取CSGID，并将它与存储在其CSG白列表中的一个或多个CSGID相比较。当找到匹配时，UE已经发现了允许的CSG小区。为了使搜索允许的CSG小区更有效，假设UE利用CSG小区位置的所谓“指纹”。这种指纹辅助的小区搜索的确切机制未标准化，并且将由每个UE供应商负责设计。然而，通常通过侦听来自允许的CSG小区区域中的宏小区(即常规的非毫微微小区)的传输获得指纹。来自LTE小区、3G小区和2G小区的传输可用于形成CSG小区位置的“签名”/“指纹”。可能是有用指示的发射数据例如包含小区身份(在EPS中是E-CGI(E-UTRAN小区全局身份)并且在2G/3G中是CGI(小区全局身份))、注册区域标识符，诸如在EPS中是TAI(跟踪区域身份)，在2G/3G中是LAI(位置区域身份)和RAI(路由区域身份)，并且在3G中是URA(UTRAN注册区域)身份。其它类型的无线电传输可能也可用于向指纹提供输入数据，例如WLAN传输。UE当它存在于小区中时学习指纹，即，记录能用于识别CSG小区位置的相关接收数据。随后，当搜索到CSG小区时，或在搜索到CSG小区之前，UE扫描无线电环境，并且当它接收到指纹匹配指示时，即，构成指纹的足够多的数据段匹配接收的数据段时，UE确定值得检查检测的潜在CSG小区的CSGID。
在允许的CSG小区发现上下文中重要的EPS/LTE标识符是物理小区身份PCI。每个小区被指配了504个可能PCI中的一个。PCI在小区中在层1广播。需要PCI的知识以便UE正确地解码小区中的任何下行链路传输。由此，PCI用于将小区彼此区分，并允许解码下行链路传输。由于504个不同PCI不足以给每个小区唯一的PCI，因此在无线电网络中PCI被再用。然而，PCI可唯一地标识限制位置内的小区，条件是使用仔细PCI计划或者其它方法确保PCI不太密集再用。当标识切换候选，并因此PCI是与UE向其服务eNB(eNodeB)发送的测量报告相关联的仅有的小区标识符时，利用这种局部唯一性。然而，当部署毫微微小区时，许多宏小区在PCI范围内将有太多毫微微小区作为邻居，以向相邻毫微微小区提供唯一性。当PCI不足以唯一地标识小区时(例如当PCI不是局部唯一时，或当UE向eNB报告未知PCI时，或在空闲模式小区(再)选择期间)，UE必须从在小区中广播的系统信息中检索小区的全局小区身份(即在EPS/LTE中是PLMNID+E-CGI)。(PLMNID由移动国家代码(MCC)和移动网络代码(MNC)组成。)检索这种信息比检索频繁广播的层1标识符PCI消耗更多的时间和资源。全局小区身份广播得不太频繁(每20ms低功率传输，并且UE软组合多个此类传输以安全地对该信息解码)，并且其接收要求UE首先接收PCI，并且与小区的传输同步。因此，当UE接收全局小区身份时比仅接收PCI时消耗更多的时间和功率。
搜索一个或多个允许的CSG小区可能消耗许多时间和UE中的电池功率，特别是在具有密集部署的毫微微小区的环境中。检索CSGID需要同步和读取比较不频繁发射的系统信息。活动UE(即处于连接状态的UE)必须使用传输(DRX)中的自然间隙扫描CSG小区并检索它们的CSGID，代替节能。空闲UE必须接收检测的小区的系统信息，以检索CSGID(代替只测量参考信号)以便能够对潜在小区(再)选择适当地评估它们。
指纹概念的目的是通过大约将这些过程限制到一个或多个允许的CSG小区附近的区域来减少搜索和发现一个或多个允许的CSG小区所消耗的资源量。然而，问题是，在匹配指纹的区域内，除了允许的CSG小区，很可能还有许多(例如数打)其它CSG小区。因此，甚至在使用好指纹的情况下，对于其允许的CSG小区的每个成功发现，对于许多(例如数打)其它CSG小区，UE也可能必须通过完整搜索和标识符检索过程(包含CSGID检索)。
存在明显的风险，除非开发有效的方法来最小化CSG小区发现所消耗的资源，允许CSG访问(并且其因此将尝试发现一个或多个允许的CSG小区)的UE将花费过多资源来搜索和发现允许的CSG小区，使得它们的电池寿命(待机时间等)可能大大缩减。这也是早期试验表明的。CSG用户的较短的UE电池寿命将是用户难以理解的，并且几乎不会被视为运营商或用户可接受的。
发明内容
本发明的目标问题是提供使CSG小区发现更资源有效的方法和布置。
那是通过给UE提供一个或多个其允许的CSG小区的一个或多个物理小区身份的准确且最新的知识实现的。允许的CSG小区的物理小区身份的准确知识大大简化了这个CSG小区的搜索/发现过程，具体地说，可使该过程更资源有效，并且可延长UE电池寿命。物理小区身份在LTE系统中可以是PCI，或者在UTRAN系统中可以是扰码。
当检测到指纹时，UE可开始搜索允许的CSG小区，如上所述，但是对于大多数检测到的毫微微小区，检索物理小区身份就足以了，这是非常迅速的过程，以将它们作为“不允许的”摒除。直到检测到正确的物理小区身份，UE才会不得不检索CSGID以验证它实际上已经检测到其允许的CSG小区。因此，对于大多数检测的毫微微小区，UE能避免允许的CSG小区搜索/发现过程的最消耗资源的步骤，即CSGID检索。
为了给UE提供一个或多个其允许的CSG小区的一个或多个物理小区身份的知识，至少一个网络节点(诸如OMA&P(操作、维护、管理和供应)节点)的集合检索允许UE访问的一个或多个CSG小区的物理小区身份信息，并向UE发送允许UE访问的一个或多个CSG小区的检索的物理小区身份信息。
根据本发明的第一方面，提供了一种在UE中用于识别允许UE访问的小区的方法。在该方法中，接收允许所述UE访问的一个或多个CSG小区的一个或多个物理小区身份。所述方法还包括如下步骤：侦听广播信息以检测与一个或多个接收的物理小区身份中的任一个相同的物理小区身份，并且当检测到(403)与一个或多个接收的物理小区身份中的任一个相同的物理小区身份时，执行如下步骤：检索具有所述物理小区身份的小区的CSGID，并基于检索的CSGID验证具有所述物理小区身份的小区是允许UE访问的小区。
根据第二方面，提供一种在移动电信网络的至少一个网络节点的集合中用于允许识别允许UE访问的一个或多个CSG小区的方法。所述方法包括如下步骤：检索允许UE访问的一个或多个CSG小区的一个或多个物理小区身份，并向UE发送允许UE访问的一个或多个CSG小区的一个或多个检索的物理小区身份。
根据第三方面，提供了一种用于识别允许UE访问的CSG小区的UE。UE包括用于接收允许UE访问的一个或多个CSG小区的一个或多个物理小区身份的接收器。所述接收器还配置成侦听广播信息以检测与一个或多个接收的物理小区身份中的任一个相同的物理小区身份。UE包括配置成检测何时物理小区身份与一个或多个接收的物理小区身份中的任一个相同的处理器、用于检索具有所述物理小区身份的小区的CSGID的检索器以及用于基于检索的CSGID验证具有所述物理小区身份的小区是允许UE访问的CSG小区的验证器。
根据第四方面，提供了移动电信网络的至少一个网络节点的集合。网络允许识别允许UE访问的一个或多个CSG小区。至少一个网络节点的集合包括用于检索允许UE访问的一个或多个CSG小区的一个或多个物理小区身份的检索器以及用于向UE发送允许UE访问的一个或多个CSG小区的一个或多个检索的物理小区身份的发射器。
根据本发明的实施例，一个或多个允许的CSG小区的一个或多个CSGID与一个或多个物理小区身份相关联。关联可存储在网络中和每个影响的订户的CSG白列表中。OMA&P系统组合分配给CSG小区的物理小区身份与家庭基站的主人已经提供的CSG数据(即CSG成员的定义)，并可能与HSS协调来确保这反映在相应CSG成员的CSG白列表中。如果由HeNB自身分配物理小区身份，则HeNB必须向OMA&P系统传送分配的物理小区身份以使这个过程能够实现。当这种增强的CSG白列表被传送到CSG订户的UE并存储在USIM中时，使允许的CSG小区的改进搜索和发现过程能够实现。注意，一个或多个PCI-CSGID关联还可独立于CSG白列表被传送到UE，作为与CSG白列表分开的数据。如果使用这个变型，UE可选地可将一个或多个接收的PCI-CSGID关联结合在存储在UE中的CSG白列表中。而且，又一选项是仅向UE传送一个或多个相关物理小区身份(即允许UE访问的一个或多个CSG小区的一个或多个PCI)，而没有与一个或多个CSGID的一个或多个关联，并且独立于CSG白列表，并作为与CSG白列表分开的数据。提供一个或多个物理小区身份与一个或多个CSGID之间的关联(代替只提供一个或多个PCI而没有与一个或多个特定CSGID的关联)的优点是，UE/用户当前对访问一个或几个其允许的CSG小区感兴趣，但不是对它们中的所有感兴趣的情况下。然后，有利的是，知道哪些PCI与这些特定CSG小区的CSGID相关联。
本发明的优点是，使UE对允许的CSG小区的自主搜索和发现过程显著地更资源有效，由此限制了否则可由这个过程引起的过度电池排放，并因此有可能消除成功部署家庭eNodeB和家庭NodeB的潜在显示障碍物。
另一个优点是，如果在初始部署了家庭eNodeB和/或家庭NodeB之后引入该解决方案，则容易布置与传统UE的后向兼容性。
附图说明
图1例证了在其中实现本发明的移动电信系统。
图2例证了在其中实现本发明实施例的移动电信系统。
图3a、3b和4是根据本发明实施例的方法的流程图。
图5和6示意性例证了根据本发明实施例的网络节点和UE。
具体实施方式
下面将参考附图更全面地描述本发明，附图中示出了本发明的优选实施例。然而，本发明可以许多不同的形式实施，并且不应解释为局限于本文阐述的实施例；而是，提供这些实施例使得本公开将是详尽且完整的，并将向本领域的技术人员全面传达本发明的范围。附图中，相似的附图标记是指相似要素。
此外，本领域技术人员将认识到，本文在下面说明的手段和功能可使用软件功能连同编程微处理器或通用计算机和/或使用专用集成电路(ASIC)实现。还将认识到，虽然当前发明主要以方法和装置形式描述，但本发明还可实施在计算机程序产品中以及包括计算机处理器和耦合到处理器的存储器的系统中，其中存储器编码有可执行本文公开的功能的一个或多个程序。
应该注意，本发明的实施例可在具有由CSGID(或类似的)标识的CSG小区(或类似的)的任何移动电信网络中实现，CSGID在小区中广播并且所述小区还由较低层标识符标识。这些较低层标识符是在EPS/LTE中称为PCI并且在3G/WCDMA中称为扰码的物理小区标识符。物理小区标识符也在小区中广播，但比CSGID更容易(即，更快且功耗更小)被移动终端检索。然而，在下文通过使用来自EPS/LTE系统的术语举例说明本发明的实施例。
如上所述，搜索一个或多个允许的CSG小区可消耗许多时间和UE中的电池功率，特别是在具有密集部署的毫微微小区的环境中。CSGID检索是非常消耗资源的，因为它需要同步和读取比较不频繁发射的系统信息。活动UE，即处于连接状态的UE，必须使用传输(DRX)中的自然间隙扫描CSG小区并检索它们的PCI和CSGID，代替节能。空闲UE必须接收检测的小区的系统信息以检索CSGID代替只测量参考信号以便能够为了潜在小区(再)选择适当地评估它们，如上面说明的。
除了向UE传递CSG白列表(其通知UE其允许的CSG是哪些)，网络(例如EPS/LTE网络)还提供可专用于毫微微小区的物理小区身份(PCI)范围。当搜索允许的CSG小区时，UE摒除具有不属于这个专用范围的PCI的所有小区，并且由此可将它检索其CSGID的小区的集合缩减到其PCI属于专用范围的小区。
然而，PCI仅是半永久稳定的。在检测到PCI冲突时的任何时候，例如已经部署了新小区/(H)eNB时，它们都可能改变。对于毫微微小区，这甚至更突出，因为期望毫微微小区层比宏小区层更加动态。期望HeNB/毫微微小区部署比eNB/宏小区的部署更加频繁，并且此外，毫微微小区将具有更少的PCI从中选择，即毫微微小区专用范围内的PCI，并且因此，PCI在毫微微小区层中比在宏小区层中将被更密集地再用。而且，期望HeNB频繁打开和关闭，并且每当它打开时(自动)配置其HeNB时，新的PCI可潜在地被分配给毫微微小区。
由此，根据本发明的实施例，UE需要其一个或多个允许的CSG小区的一个或多个PCI的准确且最新的知识。允许的CSG小区的PCI的准确知识大大简化了这个CSG小区的搜索/发现过程，具体地说，可使该过程更资源有效，并且可延长UE电池寿命。当检测到指纹时，UE可开始搜索允许的CSG小区，如上所述，但是对于大多数检测的毫微微小区，检索PCI就足以了，这是非常迅速的过程，因为PCI信息在层1上频繁广播，并且然后将它们作为“不允许的”摒除。直到检测到正确的PCI，UE才会不得不检索CSGID以验证该小区是允许的CSG小区。因此，通过使用本发明，UE能避免检索大多数检测的毫微微小区的CSGID的最消耗资源的步骤。
让UE知道一个或多个允许的CSG小区的一个或多个PCI的一种方式是依赖于自学习。也就是说，当UE已经通过将它用于空闲模式预占或连接模式通信或者通过只是检索其CSGID并将该CSGID与UE中CSG白列表匹配而确认检测到允许的CSG小区时，UE存储该PCI连同有关的CSG小区的CSGID。然后，UE随后可避免检索具有不同于存储的PCI的PCI的毫微微小区的CSGID。
然而，如上面提到的，PCI仅是半永久稳定的，并且可能期望对于毫微微小区比对于宏小区更不稳定，并且可随时间改变。为了不将已经改变其PCI的允许的CSG小区关在外(因为UE基于PCI将它作为“不允许的”摒除)，UE必须应对PCI可能不时改变的现实。处理这种情形的一种方法是定期地、但是优选为不太频繁地忽视存储的PCI，并从所有检测的CSG小区检索CSGID。另一种方法是，如果存储的PCI在某一时段内还未确认的话，简单地让存储的PCI超时并被删除。这些方法可能都不是足够有效的，因为允许的CSG小区的大多数PCI改变在一段时间内仍保持检测不到，从而引起无法在计数器测量、即存储在UE中PCI的无视或超时起效(kickin)之前检测允许的CSG小区。
根据本发明，更有效的方法是向UE发送允许的小区的PCI的列表。图1例证了EPS/LTE网络，在其中UE接收标识允许UE访问的小区的PCI列表。
例证的LTE网络包括被分成管理家庭基站(HeNB)的一部分(HeNBOMA&P)101和管理CSG的一部分(CSGOMA&P)102的OMA&P系统100。可能的功能划分是，管理家庭基站(HeNB)的部分101照看诸如配置HN和从它们收集相关数据的任务，而管理CSG的部分102照看CSG数据的存储和管理，例如接收和存储来自HeNB主人的CSG成员数据，跟踪临时(时间受限的)CSG成员资格等，并且还可负责向UE传递CSG白列表(取决于哪个方法用于传递这些列表)。这两部分101、102也可合并。OMA&P系统100连接到存储和管理订户的CSG白列表的HSS或ACDB106。HSS或ACDB106还连接到MME105，MME105连接到无线电接入网。在这种情形下，无线电接入网包括宏eNodeB104和家庭eNodeB103。UE107可与HeNB和eNB进行无线通信。如上所述，图1的网络是EPS/LTE网络。如果本发明将在3GUMTS网络中实现，则HeNB、eNB和MME将分别由HNB、NodeB和SGSN替代。HNB将经由HNBGW连接到SGSN，并且NodeB将经由无线电网络控制器(RNC)连接到SGSN。
因此，根据本发明的实施例，如图1所例证的，OMA&P系统100检索允许UE107访问的一个或多个CSG小区的PCI信息112。OMA&P根据UE的位置，例如通过NAS信令，例如经由HSS、MME和HeNB或eNB，向UE转发所述一个或多个CSG小区的检索的PCI信息112。通过使用与OMA&P系统100相关联的OMADM服务器110也可向UE发送检索的PCI信息112。作为另一备选，通过使用与OMA&P系统100相关联的SMS网关114也可向UE发送检索的PCI信息112。在使用SMS网关向UE发射PCI信息的情况下，可以补充(leverage)通过空中(OTA)USIM配置机制。相关联的OMADM服务器或SMS网关可与OMA&P系统合并，或者可以是OMA&P系统外部的实体。除了检索的PCI信息之外，其它有关HeNB/CSG小区相关参数(例如载波频率)也可被发送到UE以便在搜索允许的CSG小区的随后步骤中使用。
从而，如在图2中所例证的，CSG小区的一个或多个PCI212可与CSG小区的CSG身份111相关联，并且关联可存储在OMA&P系统中，以及连同对应的CSGID例如存储在允许访问CSG小区的一个或多个订户(即包含在CSG中的一个或多个订户)的一个或多个CSG白列表113中。上面结合图1描述了这个上下文中OMA&P系统的功能性。可在管理家庭基站(HeNB)的部分101中创建PCI与CSGID之间的关联，之后将它们传送到管理CSG的部分102。如果OMA&P系统从HeNB检索到PCI，如图2中所例证的，则可在HeNB中创建PCI-CSGID关联115，并且OMA&P系统还可接收来自HeNB的CSGID连同PCI。备选地，OMA&P系统当配置HeNB时在OMA&P系统(例如在管理HeNB的部分101中)关于每个HeNB存储的信息中包含CSGID，使得OMA&P系统能创建PCI-CSGID关联115。OMA&P系统还可存储PCI和/或PCI-CSGID关联115(例如在管理HeNB的部分101中或在管理CSG的部分102中)。
一个或多个PCI与一个或多个CSGID之间的关联115可被发送到CSG白列表113中的UE，如图2中所例证的。然而，还可与CSG白列表113无关地在包括关联115和可能的其它参数(诸如一个或多个MSISDN)的列表中发送关联115。此外，例如可通过NAS信令发射一个或多个关联115的传输。还可通过使用与OMA&P系统100相关联的OMADM服务器110向UE发送一个或多个关联115，并且作为另一备选，还可通过使用与OMA&P系统100相关联的SMS网关114向UE发送一个或多个关联115。在使用SMS网关向UE发射PCI信息的情况下，可以补充通过空中(OTA)USIM配置机制。相关联的OMADM服务器或SMS网关可与OMA&P系统合并，或者可以是OMA&P系统外部的实体。
存在检索PCI信息的两种可能性。那取决于可以两种不同方式执行PCI到CSG小区的分配。HeNB自身可以(自动)分配PCI，或者OMA&P系统(例如管理HeNB的部分101)可分配PCI。在OMA&P系统分配PCI的情况下，OMA&P系统不需要从HeNB检索PCI，而是可改为从内部存储装置检索它。
PCI可与存储在网络(例如HSS或访问控制数据库(ACDB))中的CSG白列表拷贝中和存储在订户的USIM中的CSG白列表拷贝中的CSGID相关联。然而，PCI不是必须包含在为了CSG访问控制而临时存储在MME中的CSG白列表拷贝中。与HeNB主人不同，OMA&P系统通过分配和存储PCI或通过从自动分配PCI的HeNB接收PCI而了解PCI。因此，在OMA&P系统分配PCI时的情况下，OMA&P系统必须将来自CSG/毫微微小区配置数据的PCI与HeNB主人录入的CSG数据(并随后与CSG白列表)协调。
CSG/毫微微小区配置数据暗指由OMA&P系统配置用于HeNB及其小区的数据，例如E-CGI、CSGID、HeNBIE、TAI、载波频率和切换阈限。CSG数据暗指订户身份，诸如由HeNB主人识别为CSG成员的订户的MSISDN。这可涉及协调来自不同OMA&P实体/节点的数据，但也可以是在同一实体/节点中内部更简单的协调努力。PCI的OMA&P分配的一个备选是在HeNB中的自动分配，并且在这种情况下，HeNB必须通知OMA&P系统所选的PCI。在任何情况下，OMA&P系统都通过检索已更新PCI信息而知道发生在CSG小区中的任何PCI改变，并且OMA&P系统可相应地更新CSG数据，并且还在CSGID与PCI之间的关联包含在CSG白列表中的情况下确保一个或多个受影响的CSG白列表被更新并被传送到它(它们)的相应订户的UE。
这暗指，当OMA&P系统通知HSS或ACDB关于CSGID订户关联以便创建/更新CSG白列表时，CSG小区的PCI与CSG小区的CSGID相关联，使得CSGID-PCI关联可保持在CSG白列表中。当包含一个或多个CSGID-PCI关联的CSG白列表已经被传递到UE并存储在USIM中时，UE可使用上述允许的CSG小区的发现方法，即仅搜索具有与标识允许的小区的PCI相关联的CSGID的小区。
备选方法是，OMA&P系统独立于一个或多个CSG白列表将PCI传送到一个或多个受影响的UE(即包含在所关注CSG中的一个或多个订户的一个或多个UE)，并确保一个或多个受影响的UE在PCI改变时适当地收到通知。再者，用这个方法，可使用类似于向UE传送CSG白列表的手段向UE传送PCI。传送手段备选包含OMADM、NAS信令、OTA机制和SMS(优选为安全SMS)。OMADM是设计用于管理移动装置的客户端-服务器管理协议。它运行在IP协议栈的应用层，并且因此需要OMADM服务器与被管理装置(例如充当OMADM客户端的UE)之间的IP连接性。只要OMADM服务器与OMADM客户端之间存在IP连接性，就能使用OMADM协议。NAS信令是在EPS/LTE中的UE与MME之间(或在3G/UMTS中的UE与SGSN或MSC/MSC服务器之间)使用的信令协议。OTA(通过空中)机制是用于配置UE中USIM上的数据的机制。通常，OTA机制基于SMS。安全SMS是用确保SMS源完整性的安全机制增强的常规SMS。
如果使用OMADM，则OMA&P系统(例如HeNBOMA&P或CSGOMA&P实体)在与UE的通信中承担作为OMADM服务器的角色。备选地，OMA&P系统可补充OMA&P系统外部实体中的OMADM服务器功能性以向UE传递该信息。具有可被补充以向UE传递PCI的OMADM服务器功能性的OMA&P系统外部实体例如可以是接入网发现和选择功能(ANDSF)实体(其否则用于向UE传递与接入网发现和选择相关的策略信息)。
如果使用OTA机制或SMS，则OMA&P系统(例如HeNBOMA&P或CSGOMA&P)可承担作为SMS网关的角色，但是也有可能OMA&P系统补充OMA&P系统外部实体的SMS网关功能性以向UE传递该信息。
如果使用NAS信令，则OMA&P系统有可能将该信息插入到HSS以转发到MME，以便经由NAS信令进一步转发到UE，但OMA&P系统也可将该信息直接传送到MME。
注意，用于从OMA&P系统向UE传递PCI信息的所有这些机制都可用于仅传递一个或多个允许的CSG小区的(至少一个)PCI的列表(即没有与相同CSG小区的CSGID的关联)，或用于传递一个或多个允许的CSG小区的一个或多个PCI连同一个或多个相同CSG小区的一个或多个CSGID(即传递一个或多个PCI-CSGID关联)，或用于传递用与列表中它们(它)的相应CSGID相关联的一个或多个PCI扩大的CSG白列表。如果CSG白列表未用PCI信息扩大，则OMA&P系统无需向HSS传送一个或多个PCI或一个或多个PCI-CSGID关联。然而，OMA&P系统可选地仍可向HSS传送一个或多个PCI或一个或多个PCI-CSGID关联(其与CSG白列表分开)，以便使用NAS信令，例如经由MME进一步传送到UE。如果没有CSGID关联的一个或多个PCI被传送到UE，则HeNB无需向OMA&P系统传送CSGID(这否则是当使用一个或多个PCI的HeNB自动分配时的选项)，OMA&P系统的HeNBO&M部分也无需向OMA&P系统的CSGO&M部分传送CSGID连同每个PCI。如果一个或多个PCI-CSGID关联独立于CSG白列表被单独传送到UE，则UE可选地可将一个或多个接收的PCI-CSGID关联合并在存储在UE中的CSG白列表中。
如果没有UE位于其中的宏小区覆盖，并且UE仅能检测毫微微小区，则UE可忽视PCI约束，并从UE能足够强地接收其传输的所有检测的毫微微小区检索CSGID。这处理UE(由于因为没有宏小区覆盖且没有存在毫微微小区连接而缺乏连接性)不能用改变的CSG小区PCI更新的情形，使得UE不会基于允许的CSG小区的PCI应该是什么样的错误(非最新的)感知而不正确地摒除检测的CSG小区。
如果CSG区跨越多个CSG小区，即如果同一CSGID与多个小区相关联，则在CSGID与其PCI之间没有一对一的映射。为了支持这种多小区CSG区，根据本发明实施例的方法和布置支持多个PCI与单个CSGID相关联。这个一对多关联在存储在网络中的CSG数据中和在存储在网络和UE中的CSG白列表中都应该是允许的。
而且，指纹构造是准确性与资源效率之间的折中。简单的指纹在LTE宏小区层中例如由E-CGI或TAI组成。为了使指纹更准确地指出允许的CSG小区的位置，LTE参数可用来自其它3GPP技术的参数(例如来自2G和3G网络的小区身份以及LAI、RAI或URA身份以及甚至来自非3GPP技术诸如WLAN(无线局域网)或WiMAX(微波接入全球互通)的参数)补偿。尽管收集这种附加参数使指纹更准确，但是在搜索指纹匹配时实际扫描参数在时间方面也消耗了更多的资源，例如用于频率调谐和等待要发射的期望参数，并消耗了电池功率。如果准确资源效率折中以资源效率为代价而朝准确性走的太远，则实际上一起跳过指纹搜索而仅依赖于PCI检测可能更有效。这个策略的先决条件当然是，UE具有要寻找的PCI的准确知识，即它正在搜索的允许的CSG小区的PCI(如上所述)。例如在常规邻居小区扫描和测量期间以及在常规小区(再)选择过程期间，不断检查这个PCI，并且无论何时找到正确的PCI都检索CSGID比扫描资源无效的指纹更资源有效。
现在转到图3a，其示出了根据本发明实施例的至少一个网络节点的集合中的方法流程图。该方法可在OMA&P系统中实现，并包括如下步骤：
步骤301.检索允许UE访问的一个或多个CSG小区的一个或多个PCI。
步骤302.将一个或多个检索的PCI和与允许UE访问的CSG小区相关联的一个或多个CSGID相关联。
步骤303.将PCI或关联包含在含有允许UE访问的一个或多个CSG小区的一个或多个CSGID的列表中，该列表称为CSG白列表。
步骤304.向UE发送具有PCI或关联的CSG白列表。
如图3b的流程图所例证的，可以不同方式检索PCI。
根据一个实施例当HeNB分配PCI时，检索步骤301还包括如下步骤：
步骤301a：从HeNB接收一个或多个PCI。
步骤301b：将一个或多个接收的PCI与已经可用于OMA&P系统的PCI信息协调。已经可用的PCI信息可以是之前存储在OMA&P系统中的一个或多个PCI。
根据另一个实施例当HeNB分配PCI并且PCI被重新分配并更新时，检索步骤301还包括如下步骤：
步骤301c：从HeNB接收一个或多个已更新PCI。
步骤301d：将一个或多个接收的已更新PCI与已经可用于OMA&P系统的PCI信息协调。已经可用的CSG信息可以是之前存储在OMA&P系统中的一个或多个PCI。
根据另一个实施例当至少一个网络节点的集合分配PCI时，检索步骤301还包括如下步骤：
301e：向HeNB/CSG小区分配一个或多个PCI。
301f：存储分配的PCI。
现在转到图4，其示出了根据本发明实施例的UE中的方法流程图。在步骤401，从至少一个网络节点的集合接收允许UE访问的CSG小区的一个或多个PCI，在步骤402，UE侦听广播信息以检测与一个或多个接收的PCI中任一个PCI相同的PCI。当检测到403与一个或多个接收的PCI中任一个PCI相同的PCI时，执行步骤404和405，这涉及检索404具有所述PCI的小区的CSGID，并基于检索的CSGID验证405允许访问具有所述PCI的小区。
从而，如图5中所示意性例证的，UE包括用于接收允许UE访问的一个或多个CSG小区的一个或多个PCI的接收器501。该接收器还配置成侦听广播信息以检测与一个或多个接收的PCI中任一个PCI相同的PCI。此外，UE包括配置成检测何时PCI与一个或多个接收的PCI中任一个PCI相同的处理器502、用于检索具有所述PCI的CSG小区的CSGID的检索器503以及用于基于检索的CSGID验证具有所述PCI的小区是允许UE访问的小区的验证器504。
该接收器501可配置成经由OMADM功能性、OTAUSIM配置功能性、SMS或NAS信令接收所述一个或多个PCI。如上所述，可在网络中执行一个或多个PCI和与允许UE访问的CSG小区相关联的一个或多个CSGID之间的一个或多个关联。因此，接收器501可配置成接收一个或多个PCI与一个或多个CSGID之间的一个或多个关联，并且所述关联可包含在CSG白列表中。
此外，如图6中所示意性例证的，至少一个网络节点100的集合包括用于检索允许UE访问的一个或多个CSG小区的一个或多个PCI的检索器601和用于例如通过使用OMADM功能性、OTAUSIM功能性、SMS或NAS信令向UE发送允许UE访问的一个或多个CSG小区的一个或多个检索的PCI的发射器602。在所有情况下，至少一个网络节点的集合都可补充一个或多个其它节点或实体以便向UE发送一个或多个接收的PCI，使得发射器602例如可经由HSS、ACDB、MME、OMADM服务器和/或SMS网关向UE发送所述一个或多个PCI。至少一个网络节点的集合可包括图2的OMA&P节点100、101、102。
而且，至少一个网络节点的集合包括用于将一个或多个检索的PCI和与允许UE访问的CSG小区相关联的一个或多个CSGID相关联的关联器603，并且发射器(602)还配置成向UE发送所述一个或多个关联。一个PCI可与多个CSGID相关联，或者多个PCI与单个CSGID相关联。
此外，至少一个网络节点的集合可配置成将所述一个或多个PCI包含在CSG白列表中，并且发射器然后配置成发送CSG白列表。
如上所述，至少一个网络节点100的集合可以是包括用于HeNB的OMA&P101和用于CSG的OMA&P102的OMA&P系统。因此，用于HeNB的OMA&P101可包括检索器601、存储器604和关联器603，而用于CSG的OMA&P102可包括发射器602。
根据本发明的实施例，检索器601可以不同方式检索PCI信息。检索器601可配置成从HeNB接收一个或多个PCI(例如一个或多个已更新PCI)，并使一个或多个接收的PCI与已经可用于至少一个网络节点的集合的物理小区身份信息协调。如果至少一个网络节点的集合负责分配一个或多个PCI，检索器配置成向HeNB/CSG小区分配一个或多个PCI，并且然后例如可以从OMA&P系统中的存储器604检索所述一个或多个PCI。
在许多方面，用于3GUMTS的HNB相关规范比用于EPS的HeNB相关规范更成熟，但是有关CSG和CSG白列表概念，3GHNB标准化滞后于HeNB标准化。然而，计划对应的概念还标准化用于3GHNB。当这些特征就位时，上述解决方案将还可应用于3GHNB标准，但其中LTECSG小区的PCI由3G/WCDMACSG小区的WCDMA扰码替代。
如果UE不准备处理CSG白列表中的PCI，则网络不应该向这个UE发送具有PCI的CSG白列表。相反，在机制中构建后向兼容性的一种方式是不将所述一个或多个PCI包含在发送到UE的CSG白列表中，而是将它(它们)作为单独的CSGID-PCI关联表格发送到UE并保持CSG白列表格式不变。如果使用这个变型，UE可选地可将一个或多个接收的PCI-CSGID关联结合在存储在UE中的CSG白列表中。网络还可发送只有(允许的CSG小区的)一个或多个PCI而没有与CSGID关联的单独列表。如果UE不支持CSGID-PCI关联或PCI列表，则它将摒除这个信息或作为USIM中的无用数据忽略它。
处理传统移动终端的另一种方式是利用构建在3GPP系统中的UE能力信息特征。如果CSG白列表经由NAS信令传递到UE，则NAS附连请求消息中的UE网络能力信息元素可用于通知MMEUE是否支持CSG白列表中的CSGID-PCI关联。如果否，则MME向UE发送没有PCI的CSG白列表。类似地，如果单独CSGID-PCI关联表格经由NAS信令发送到UE，则NAS附连请求消息中的UE网络能力信息元素可用于通知MMEUE是否支持CSGID-PCI关联表格特征。如果否，则MME不向UE发送任何CSGID-PCI关联表格。同样，如果单独PCI列表(没有与一个或多个CSGID的一个或多个关联)经由NAS信令发送到UE，则NAS附连请求消息中的UE网络能力信息元素可用于通知MMEUE是否支持PCI列表特征。如果否，则MME不向UE发送任何PCI列表。
根据本发明的实施例，处理后向兼容性的备选方式是经由通过空中软件升级(或其它在线升级机制)升级传统移动终端，使得它们支持具有PCI或单独CSGID-PCI关联或单独PCI的CSG白列表，并且优选还支持允许的CSG小区的搜索和发现机制。
因此，应该注意，即便在本发明实施例的描述中使用术语HeNB和PCI，但本发明还可应用于3GUMTS中的HNB和扰码(其是物理小区身份)。
本发明不限于上述优选实施例。可以使用各种备选、修改和等效方案。因此，以上实施例不应视为限制本发明的范围，本发明的范围由所附权利要求书定义。

Claims (34)

1.在用户设备UE中用于识别允许所述UE访问的小区的方法，所述方法包括如下步骤：
-接收(401)允许所述UE访问的一个或多个CSG小区的一个或多个物理小区身份，
-侦听(402)广播信息以检测与一个或多个接收的物理小区身份中的任一个相同的物理小区身份，
当检测到(403)与一个或多个接收的物理小区身份中的任一个相同的物理小区身份时，执行如下步骤：
-检索(404)具有所述物理小区身份的所述小区的封闭订户群身份CSGID，以及
-基于检索的CSGID验证(405)具有所述物理小区身份的小区是允许所述UE访问的小区。
2.如权利要求1所述的方法，其中经由OMADM功能性、OTAUSIM配置功能性、SMS或NAS信令接收所述一个或多个物理小区身份。
3.如权利要求1-2中任一项所述的方法，其中接收一个或多个物理小区身份的步骤还包括接收所述一个或多个物理小区身份和与允许所述UE访问的一个或多个CSG小区相关联的一个或多个CSGID之间的一个或多个关联。
4.如权利要求1-2中任一项所述的方法，其中所述一个或多个接收的物理小区身份包含在含有允许所述UE访问的所述一个或多个CSG小区的一个或多个CSGID的列表中。
5.如权利要求1-2中任一项所述的方法，其中一个物理小区身份与多个CSGID相关联。
6.如权利要求1-2中任一项所述的方法，其中多个物理小区身份与单个CSGID相关联。
7.一种在移动电信网络的至少一个网络节点的集合中用于允许识别允许用户设备UE访问的一个或多个封闭订户群CSG小区的方法，所述方法包括如下步骤：
-检索(301)允许所述UE访问的一个或多个CSG小区的一个或多个物理小区身份，以及
-向所述UE发送(304)允许所述UE访问的一个或多个CSG小区的一个或多个检索的物理小区身份。
8.如权利要求7所述的方法，其中发送的步骤包括通过使用OMADM功能性、OTAUSIM配置功能性、SMS或NAS信令向所述UE传送所述一个或多个检索的物理小区身份。
9.如权利要求7-8中任一项所述的方法，其中所述方法还包括如下步骤：
-将所述一个或多个检索的物理小区身份和与允许所述UE访问的所述一个或多个CSG小区相关联的一个或多个封闭订户群身份CSGID相关联(302)，以及发送所述一个或多个检索的物理小区身份的步骤包括向所述UE发送所述一个或多个关联。
10.如权利要求7-8中任一项所述的方法，其中经由HSS向所述UE发送所述一个或多个物理小区身份或所述一个或多个物理小区身份与所述一个或多个CSGID的一个或多个关联。
11.如权利要求7-8中任一项所述的方法，其中经由ACDB向所述UE发送所述一个或多个物理小区身份或所述一个或多个物理小区身份与所述一个或多个CSGID的一个或多个关联。
12.如权利要求7-8中任一项所述的方法，其中所述方法还包括如下步骤：
-将所述一个或多个物理小区身份包含(303)在含有允许所述UE访问的所述一个或多个CSG小区的一个或多个CSGID的列表中，并且其中发送所述一个或多个物理小区身份的步骤包括向所述列表中的UE发送所述一个或多个物理小区身份。
13.如权利要求7-8中任一项所述的方法，其中所述检索(301)的步骤还包括如下步骤：
-从家庭基站接收一个或多个物理小区身份，以及
-将所述一个或多个接收的物理小区身份与已经可用于所述至少一个网络节点的集合的物理小区身份信息协调。
14.如权利要求7-8中任一项所述的方法，其中所述检索(301)的步骤还包括如下步骤：
-接收一个或多个已更新物理小区身份，以及
-将所述一个或多个接收的已更新物理小区身份与已经可用于所述至少一个网络节点的集合的物理小区身份信息协调。
15.如权利要求7-8中任一项所述的方法，其中所述检索(301)的步骤还包括如下步骤：
-向所述一个或多个CSG小区分配一个或多个物理小区身份，以及
-存储一个或多个分配的物理小区身份。
16.如权利要求7-8中任一项所述的方法，其中一个物理小区身份与多个CSGID相关联。
17.如权利要求7-8中任一项所述的方法，其中多个物理小区身份与单个CSGID相关联。
18.一种用户设备UE(500)，用于识别允许所述UE访问的封闭订户群CSG小区，所述UE包括：接收器(501)，用于接收允许所述UE访问的一个或多个CSG小区的一个或多个物理小区身份，所述接收器还配置成侦听广播信息以检测与一个或多个接收的物理小区身份中的任一个相同的物理小区身份；处理器(502)，配置成检测何时物理小区身份与一个或多个接收的物理小区身份中的任一个相同；检索器(503)，用于检索具有所述物理小区身份的小区的封闭订户群身份CSGID；以及验证器(504)，用于基于检索的CSGID验证具有所述物理小区身份的小区是允许所述UE访问的CSG小区。
19.如权利要求18所述的UE，其中所述接收器(501)配置成经由OMADM功能性、OTAUSIM配置功能性、SMS或NAS信令接收所述一个或多个物理小区身份。
20.如权利要求18-19中任一项所述的UE，其中配置成接收所述一个或多个物理小区身份的所述接收器(501)还配置成接收所述一个或多个物理小区身份和与允许所述UE访问的所述小区相关联的一个或多个CSGID之间的一个或多个关联。
21.如权利要求18-19中任一项所述的UE，其中所述接收器(501)配置成接收包含在含有允许所述UE访问的一个或多个CSG小区的一个或多个CSGID的列表中的一个或多个物理小区身份。
22.如权利要求18-19中任一项所述的UE，其中一个物理小区身份与多个CSGID相关联。
23.如权利要求18-19中任一项所述的UE，其中多个物理小区身份与单个CSGID相关联。
24.一种移动电信网络的至少一个网络节点(600)的集合，用于允许识别允许用户设备UE(500)访问的一个或多个封闭订户群CSG小区，所述至少一个网络节点的集合包括：检索器(601)，用于检索允许所述UE访问的一个或多个CSG小区的一个或多个物理小区身份；以及发射器(602)，用于向所述UE发送允许所述UE访问的一个或多个CSG小区的一个或多个检索的物理小区身份。
25.如权利要求24所述的至少一个网络节点(600)的集合，其中所述发射器(602)配置成通过使用OMADM功能性、OTAUSIM配置功能性、SMS或NAS信令向所述UE传送所述一个或多个检索的物理小区身份。
26.如权利要求24-25中任一项所述的至少一个网络节点(600)的集合，其中所述至少一个网络节点的集合包括将所述一个或多个检索的物理小区身份和与允许所述UE访问的所述CSG小区相关联的一个或多个CSGID相关联的关联器(603)，并且所述发射器(602)还配置成向所述UE发送所述一个或多个关联。
27.如权利要求24-25中任一项所述的至少一个网络节点(600)的集合，其中所述发射器(602)配置成经由HSS向所述UE发送所述一个或多个物理小区身份。
28.如权利要求24-25中任一项所述的至少一个网络节点(600)的集合，其中所述发射器(602)配置成经由ACDB向所述UE发送所述一个或多个物理小区身份。
29.如权利要求24-25中任一项所述的至少一个网络节点(600)的集合，其中所述至少一个网络节点的集合配置成将所述一个或多个物理小区身份包含在含有允许所述UE访问的一个或多个CSG小区的一个或多个CSGID的列表中，并且所述发射器(602)配置成向所述UE发送所述列表。
30.如权利要求24-25中任一项所述的至少一个网络节点(600)的集合，其中所述检索器(601)还配置成从家庭eNodeBHeNB接收一个或多个物理小区身份，并将一个或多个接收的物理小区身份与已经可用于所述至少一个网络节点的集合的物理小区身份信息协调。
31.如权利要求24-25中任一项所述的至少一个网络节点(600)的集合，其中所述检索器(601)还配置成接收一个或多个已更新物理小区身份，并将一个或多个接收的已更新物理小区身份与已经可用于所述至少一个网络节点的集合的物理小区身份信息协调。
32.如权利要求24-25中任一项所述的至少一个网络节点(600)的集合，其中所述检索器(601)还配置成向所述一个或多个CSG小区分配一个或多个物理小区身份，并且所述至少一个网络节点的集合包括用于存储所述一个或多个分配的物理小区身份的存储器(604)。
33.如权利要求26中任一项所述的至少一个网络节点(600)的集合，其中所述关联器配置成将一个物理小区身份与多个CSGID相关联。
34.如权利要求26中任一项所述的至少一个网络节点的集合，其中所述关联器配置成将多个物理小区身份与单个CSGID相关联。
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