CN103096396A - 异构网中的切换方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例所提出异构网中用户从宏基站(MeNB)切换至支持多载频的家庭基站(HeNB)的切换方法和装置，可以通过HeNB端新的对封闭用户组(CSG)小区的物理小区标识(PCI)的分配方案、用户端新的指纹的产生方案、用户端新的接近指示的发送方案、MME端新的白名单的配置方案或者用户端选择性发送系统信息的方案，极大程度地减少切换过程的信令开销。

Description

异构网中的切换方法和装置

技术领域

本发明涉及移动通信技术，特别涉及在异构网中用户从宏基站(MarcoeNB，MeNB)切换到的家庭基站(Home eNB，HeNB)的切换方法。

背景技术

蜂窝移动电话给人们的通信带来了极大的方便，第二代全球移动通信系统(Global System for Mobile Communication，GSM)采用数字通信，进一步提高了移动通信的通话质量。第三代合作伙伴项目(3rd Generation PartnershipProject，3GPP)作为移动通信领域的重要组织，极大的推动了第三代移动通信技术(The Third Generation，3G)的标准化进展，制定了一系列包括宽带码分多址接入(Wide Code Division Multiple Access，WCDMA)、高速下行分组接入(High Speed Downlink Packet Access，HSDPA)、高速上行分组接入(High Speed Uplink Packet Access，HSUPA)等在内的通信系统规范。

为了应对宽带接入技术的挑战，并满足日益增长的新型业务的需求，3GPP在2004年底启动了3G长期演进(Long Term Evolution，LTE)技术的标准化工作，希望进一步提高频谱效率，改善小区边缘用户的性能，降低系统延迟，为高速移动用户提供更高速率的接入服务等。未来的LTE-A技术更是在LTE的基础上，推广异构网，数倍增大频谱带宽，成倍提高数据速率，为更多移动用户提供更高速率、更好性能的服务。

在异构网中，布置了多种新类型的基站节点，比如微微小区(Pico cell)基站，HeNB，微小区(femto cell)基站，中继器(relay)，射频拉远(RRH，radio remote header)等。其中，HeNB根据用户接入权限的不同，又分为封闭用户组小区(Closed Subscriber Group，CSG)、开放模式(Open Mode)的HeNB以及混合模式(Hybrid Mode)的HeNB。

对于CSG小区，其只允许一部分的用户接入，这部分用户称为CSG成员(CSG member UE)。为了方便CSG member UE轻松识别CSG小区，3GPP规定从所有物理小区标识(Physical Cell ID，PCI)中划分出50个PCI作为CSG小区的PCI。这样，用户通过读取小区的PCI就能知道哪些小区属于CSG小区。但是，对于一个用户而言，不是所有CSG小区都允许其接入，为了让用户进行提前的判断，用户会记录自身上次接入过的CSG小区的部分信息，这部分信息称为指纹(Fingerprint)。指纹可以是一个用户曾经接入过的CSG小区的PCI，也可以是该用户曾经接入过的CSG小区所在的宏小区(MacroCell)的PCI。然而，由于一个CSG小区的PCI可能会经常改变，因此，在实际的应用中仅凭指纹记录的PCI信息不足以确定用户就是该CSG小区的成员，所以在接入过程中需要用户进一步读取该CSG小区的系统信息以获取其CSG标识(ID)，并与用户储存的白名单(Whitelist)进行比较，如果该CSG小区的CSG ID在用户存储的白名单中，则可以确定该用户就是该CSG小区的成员。白名单是用户在开机时由移动管理实体(MME)配置的。具体来讲，在用户开机时，MME将该用户能接入的CSG小区的CSG ID存入该用户的白名单中。

下面将通过具体的示例详细说明用户由宏小区切换至CSG小区的切换过程。

假设某一用户在MeNB的覆盖范围内移动，该用户自身存储的信息如表1所示，包括：其周围CSG小区的PCI范围：PCI1-PCI50；指纹：PCI1、PCI3；白名单：CSG ID1和CSG ID2；测量对象：载频(frequency，F)2和F3。此时，根据用户自身存储的信息，用户测量的内容包含两部分，一个是对F2和F3上的所有小区测量其参考信号接收功率(Reference Signal ReceivedPower，RSRP)或参考信号接收质量(Reference Signal Received Quality，RSRQ)；另外一个是自动搜索所有载频，检测在这些载频上是不是有PCI在CSG小区PCI范围内的其他小区。

CSG小区PCI范围	PCI 1～50
		指纹	PCI1，PCI3
白名单	CSG ID1，CSG ID2
		测量对象	F2，F3

表1

在这种情况下，假设宏小区范围内有一个CSG小区，其载频为F1，PCI为3，存在于CSG小区PCI范围里，并且记录在该用户的指纹里。当用户向该CSG小区的方向移动时，自动搜索到PCI3，并与自身存储的CSG小区PCI范围及自身记录的指纹进行比较，发现该CSG小区的PCI在CSG小区PCI范围内且在自身记录的指纹中。但是，MeNB并没有配置F1上的测量，用户无法完成切换测量。此时，若MeNB预先配置用户在发现自己能接入的CSG小区时，如果没有该载频上的测量配置时向MeNB发送接近指示，请求MeNB进行该载频的测量配置，则在这种情况下，用户的切换过程将主要包括如下4个过程：CSG小区发现过程、切换测量、切换判决以及切换执行。

其中，上述CSG小区发现过程主要包括如下步骤：

步骤1：用户在确定接近一个自身可以接入的CSG小区时，向MeNB发送接近指示(proximity indication)，其中，该接近指示包含该CSG小区所使用的无线接入技术(Radio Access Technology，RAT)和该CSG小区所在的载频。

步骤2：MeNB根据所接收的接近指示配置相关的测量配置，使用户可以在该CSG小区所在的RAT和载频上进行测量。

上述切换测量过程包括：

步骤3：用户根据测量配置进行RSRP或RSRQ的测量，并在满足由测量配置设定的切换测量报告上报条件时向服务基站上报切换测量报告，其中，所发送的测量报告包含触发测量报告的目标CSG小区的PCI(例如，触发Event A3事件的CSG小区的PCI)。

步骤4：MeNB配置用户读取目标CSG小区的系统信息。

步骤5：用户从目标HeNB读取目标CSG小区的系统信息。

步骤6：用户从所读取CSG小区的系统信息中提取CSG小区的CSG ID，并判断所提取的CSG ID是否记录在自身存储的白名单中，如果是，则向MeNB发送系统信息报告，其中包含该CSG小区全球小区标识(Cell GlobalID，CGI)，CSG ID，跟踪区域标识(Tracking Area ID，TAI)和用户是否为该CSG小区的成员的指示。

上述切换判决过程包括如下步骤：

步骤7：MeNB发送切换请求到MME，切换请求包含CGI和CSG ID。

步骤8：MME进行切换判决，确定该用户是否需要从MeNB切换至HeNB。

切换执行过程主要是指在确定该用户是否需要从MeNB切换至HeNB时，用户断开与MeNB的连接并建立与HeNB的连接的过程。

在3GPP的版本(Release)11中，一个HeNB可能会支持多个载频，例如，支持三个载频F1、F3和F4，每个载频独立形成一个小区，且这多个载频形成的多个小区具有不同的PCI，例如PCI4、PCI5和PCI6。在这种情况下，用户自身存储的信息可能会如下表2所示：

CSG小区PCI范围	PCI 1～50
		指纹	PCI4，PCI5，PCI6
白名单	CSG ID1，CSG ID2，CSG ID3
		测量配置	F2

表2

此时，当用户向该HeNB移动时，会相继检测到该HeNB支持的三个不同载频上的三个CSG小区，而且发现这三个CSG Cell的PCI都记录在其存储的指纹中，而用户也没有该三个载频上的测量配置，这样，根据上述切换流程，用户会向MeNB相继发送三个独立的接近指示，MeNB配置三个独立的测量配置，用户对三个载频分别进行测量并发送三个独立的测量报告，MeNB发送三个独立的系统信息请求信令，用户读取三个CSG小区的系统信息并分三次上报给MeNB。可以看出，在这种情况下，上述步骤1至步骤6也即CSG发现过程和切换测量过程都得重复三次。本领域的技术人员可以理解，如果HeNB支持的载频数越多，上述测量配置和切换测量过程重复的次数就越多。也就是说，在HeNB可以支持多个载频时，整个切换过程信令总数会根据HeNB支持的载频数目成比例增长，这样会带来很大的信令开销。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的实施例提供了异构网中用户从MeNB切换到HeNB的切换方法和装置，可以在HeNB支持多个载频的情况下大大减小切换过程的信令开销。

本发明实施例所述的异构网中用户从宏基站MeNB切换到家庭基站HeNB的切换方法，包括：

HeNB在向其所属的至少两个封闭用户组CSG小区分配物理小区标识PCI时，从自身所属的至少两个CSG小区中选择一个CSG小区，为所选择的CSG小区分配一个在CSG小区PCI范围内的PCI，并为自身所属的其它CSG小区分配宏小区的PCI；

在MeNB进行测量配置后，用户根据MeNB的测量配置进行切换测量，并向MeNB上报测量报告及系统信息报告，网络侧根据用户上报的信息进行切换判决，并在确定用户需要从MeNB切换至HeNB时执行切换过程。

本发明实施例所述的家庭基站HeNB，包括：

CSG小区选择模块，用于在向其所属的至少两个CSG小区分配PCI时，从自身所属的至少两个CSG小区中选择一个CSG小区；以及

PCI分配模块，用于为所选择的CSG小区分配一个在CSG小区PCI范围内的PCI，并为自身所属的其它CSG小区分配宏小区的PCI。

本发明另一实施例所述的异构网中用户从MeNB切换到HeNB的切换方法包括：

在指纹中记录CSG小区所属的HeNB ID；

用户在确定自身可以接入至少两个CSG小区且该至少两个CSG小区属于同一个HeNB时，用户从上述至少两个CSG小区中选择一个CSG小区，并针对所选择的CSG小区向MeNB发送接近指示，其中，该接近指示包含所选择CSG小区所在的RAT和载频；

MeNB根据所接收的接近指示配置相关的测量配置，使得用户可以在所选择CSG小区所在的RAT和载频上进行测量；

在MeNB进行测量配置后，用户根据MeNB的测量配置进行切换测量，并向MeNB上报测量报告及系统信息报告，网络侧根据用户上报的信息进行切换判决，并在确定用户需要从MeNB切换至HeNB时执行切换过程。

其中，在指纹中记录CSG小区所属的HeNB ID包括：获取周边小区PCI，并确定接收模块获取的PCI是不是属于CSG小区PCI范围内，如果是，则获取该CSG小区的系统信息；从获取的系统信息中提取出HeNB ID；检查自身存储的指纹表中是否已记录有该HeNB ID，如果有，则在该HeNB ID对应的存储空间内记录该CSG小区的PCI；如果没有，则新建一个HeNB ID存储空间，并记录该HeNB ID和该CSG小区的PCI。

该实施例所述的用户终端包括：

指纹记录模块，用于在指纹中记录CSG小区所属的HeNB ID；

接近指示判决模块，用于在确定自身所属用户终端可以接入至少两个CSG小区且该至少两个CSG小区属于同一个HeNB时，从上述至少两个CSG小区中选择一个CSG小区，并向MeNB发送接近指示，其中，该接近指示包含所选择CSG小区所在的RAT和载频；

切换测量模块，用于根据MeNB的测量配置进行切换测量，并向MeNB上报测量报告及系统信息报告；

切换执行模块，用于在网络侧确定自身所属用户终端需要从MeNB切换至HeNB时执行切换过程。

其中所述指纹记录模块包括：接收子模块、PCI判决子模块、HeNB标识提取子模块以及指纹记录子模块；

其中，接收子模块用于获取周边小区PCI发送至PCI判决子模块以及并根据PCI判决模块的指令获取周边CSG小区的系统信息，并发送至HeNB标识提取子模块；

PCI判决子模块用于确定接收模块获取的PCI是不是属于CSG小区PCI范围内，如果是，通知接收模块继续获取该CSG小区的系统信息，并将该PCI发送至指纹记录子模块；

HeNB标识提取子模块用于从接收模块获取的系统信息中提取出HeNBID，并发送至指纹记录子模块；

指纹记录子模块用于在接收到PCI和HeNB ID后，检查自身存储的指纹表中是否已记录有该HeNB ID，如果有，则在该HeNB ID对应的存储空间内记录所接收的PCI；如果没有，则新建一个HeNB ID存储空间，并记录所接收的HeNB ID和PCI。

本发明又一实施例所述的异构网中用户从MeNB切换到HeNB的切换方法包括：

在指纹中记录CSG小区所属的HeNB ID；

用户在确定自身可以接入至少两个CSG小区且该至少两个CSG小区属于同一个HeNB时，用户向MeNB发送一个扩展的接近指示，其中，该接近指示包含上述至少两个CSG小区所在的RAT和载频；

MeNB接收用户发送的接近指示，从所接收的接近指示中包含的至少两个CSG小区所在的RAT和载频对应的至少两个CSG小区中选择一个CSG小区，并为用户配置与该CSG小区相关的测量配置，使得用户可以在所选择CSG小区所在的RAT和载频上进行测量；

在MeNB进行测量配置后，用户根据MeNB的测量配置进行切换测量，并向MeNB上报测量报告及系统信息报告，网络侧根据用户上报的信息进行切换判决，并在确定用户需要从MeNB切换至HeNB时执行切换过程。

其中，在指纹中记录CSG小区所属的HeNB ID包括：获取周边小区PCI，并确定接收模块获取的PCI是不是属于CSG小区PCI范围内，如果是，则获取该CSG小区的系统信息；从获取的系统信息中提取出HeNB ID；检查自身存储的指纹表中是否已记录有该HeNB ID，如果有，则在该HeNB ID对应的存储空间内记录该CSG小区的PCI；如果没有，则新建一个HeNB ID存储空间，并记录该HeNB ID和该CSG小区的PCI。

在指纹中记录CSG小区所属的HeNB ID包括：对于属于同一个HeNB的多个CSG小区，从中选择至少一个CSG小区，在指纹中记录该CSG小区的PCI及其所属HeNB的HeNB ID。

本实施例所述的用户终端包括：

指纹记录模块，用于在指纹中记录CSG小区所属的HeNB ID；

第二接近指示判决模块，用于在确定自身所属用户终端可以接入至少两个CSG小区且该至少两个CSG小区属于同一个HeNB时，向MeNB发送一个扩展的接近指示，其中，该接近指示包含上述至少两个CSG小区所在的RAT和载频；

切换测量模块，用于根据MeNB的测量配置进行切换测量，并向MeNB上报测量报告及系统信息报告；

切换执行模块，用于在网络侧确定自身所属用户终端需要从MeNB切换至HeNB时执行切换过程。

其中所述指纹记录模块包括：接收子模块、PCI判决子模块、HeNB标识提取子模块以及指纹记录子模块；

其中，接收子模块用于获取周边小区PCI发送至PCI判决子模块以及并根据PCI判决模块的指令获取周边CSG小区的系统信息，并发送至HeNB标识提取子模块；

PCI判决子模块用于确定接收模块获取的PCI是不是属于CSG小区PCI范围内，如果是，通知接收模块继续获取该CSG小区的系统信息，并将该PCI发送至指纹记录子模块；

HeNB标识提取子模块用于从收模块获取的系统信息中提取出HeNBID，并发送至指纹记录子模块；

指纹记录子模块用于在接收到PCI和HeNB ID后，检查自身存储的指纹表中是否已记录有该HeNB ID，如果有，则在该HeNB ID对应的存储空间内记录所接收的PCI；如果没有，则新建一个HeNB ID存储空间，并记录所接收的HeNB ID和PCI。

本实施例所述的宏基站包括：

接近指示接收模块，用于接收用户发送的扩展的接近指示；

CSG小区选择模块，用于从所接收的扩展的接近指示所包含的至少两个CSG小区所在的RAT和载频对应的至少两个CSG小区中选择一个CSG小区；

测量配置模块，用于根据所选择的CSG小区所在的RAT和载频进行相关的测量配置，使得用户可以在所选择CSG小区所在的RAT和载频上进行测量。

本发明又一实施例所述的异构网中用户从MeNB切换到HeNB的切换方法包括：

若至少两个属于同一个HeNB的CSG小区分别用不同的CSG ID标识，则从该至少两个CSG小区中选择一个CSG小区，并在用户的白名单中只配置所选择CSG小区的CSG ID；

在MeNB进行测量配置后，用户根据MeNB的测量配置进行切换测量，并向MeNB上报测量报告及系统信息报告，网络侧根据用户上报的信息进行切换判决，并在确定用户需要从MeNB切换至HeNB时执行切换过程。

移动性管理实体包括：

CSG小区选择模块，用于在多个属于同一个HeNB的CSG小区分别用不同的CSG ID标识的情况下，从中选择一个CSG小区；以及

白名单配置模块，在用户的白名单中配置所选择CSG小区的CSG ID。

本发明又一实施例所述的异构网中用户从MeNB切换到HeNB的切换方法包括：

在经过测量配置和切换测量，用户从目标HeNB读取目标CSG小区的系统信息之后，从所读取的系统信息中读取目标CSG小区的HeNB ID；

用户判断在预先设定时间内是否上报过属于同一HeNB的另一个CSG小区的系统信息，如果是，则不发送该CSG小区的系统信息，否则，发送该CSG小区的系统信息；

网络侧根据用户上报的信息进行切换判决，并在确定用户需要从MeNB切换至HeNB时执行切换过程。

用户终端包括：

切换测量模块，用于根据MeNB的测量配置进行切换测量，并向MeNB上报测量报告；

系统信息上报模块，用于在目标HeNB读取目标CSG小区的系统信息之后，从所读取的系统信息中读取目标CSG小区的HeNB ID，并判断在预先设定时间内是否上报过属于同一HeNB的另一个CSG小区的系统信息，如果是，则不发送该CSG小区的系统信息，否则，发送该CSG小区的系统信息；

切换执行模块，用于在网络侧确定自身所属用户终端需要从MeNB切换至HeNB时执行切换过程。

如前所述，本发明实施例所提出异构网中用户从MeNB切换至支持多载波的HeNB的切换方法，可以通过HeNB端新的对CSG小区的PCI的分配方案、用户端新的指纹的产生方案、用户端新的指示的发送方案、MME端新的白名单的配置方案或者用户端选择性发送系统信息的方案，极大程度地减少切换过程的信令开销。

附图说明

图1为本发明实施例1所述异构网中用户从MeNB切换至HeNB的切换方法流程图；

图2为本发明实施例1所述HeNB的内部结构示意图；

图3为本发明实施例2所述异构网中用户从MeNB切换至HeNB的切换方法流程图；

图4为本发明实施例2所述用户终端的内部结构示意图；

图5为本发明实施例3所述异构网中用户从MeNB切换至HeNB的切换方法流程图；

图6为本发明实施例3所述用户终端的内部结构示意图；

图7为本发明实施例3所述宏基站的内部结构示意图；

图8为本发明实施例4所述异构网中用户从MeNB切换至HeNB的切换方法流程图；

图9为本发明实施例4所述MME的内部结构示意图；

图10为本发明实施例5所述异构网中用户从MeNB切换至HeNB的切换方法流程图；

图11为本发明实施例5所述用户终端的内部结构示意图；。

具体实施方式

本发明的实施例提供了异构网中用户从MeNB切换到HeNB的切换方法。通过在本发明各个实施例中提出的新的PCI分配方案、新的指纹产生方案、新的接近指示发送方案、新的白色名单的配置方案或者选择性发送系统信息的方案，可以在HeNB支持多个载频的情况下极大地减少切换过程的信令开销。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

本实施例提出的异构网中用户从MeNB切换到HeNB的切换方法应用了新的PCI的分配方案。

本实施例所提出的异构网中用户从MeNB切换到HeNB的切换方法的流程图如图1所示，主要包括：

步骤11：HeNB在向其所属的至少两个CSG小区分配PCI时，从自身所属的至少两个CSG小区中选择一个CSG小区，为所选择的CSG小区分配一个在CSG小区PCI范围内的PCI，并为自身所属的其它CSG小区分配宏小区的PCI；

步骤12：在MeNB进行测量配置后，用户根据MeNB的测量配置进行切换测量，并向MeNB上报测量报告及系统信息报告，网络侧根据用户上报的信息进行切换判决，并在确定用户需要从MeNB切换至HeNB时执行切换过程。

具体而言，上述步骤12的执行过程可以参考上述步骤1-8。

举例说明，例如，HeNB支持三个载频，形成三个小区：Cell 1、Cell 2和Cell 3。其中，CSG小区PCI范围为1-50，其余的都是宏小区的PCI。应用本实施例所述的方法，HeNB在向其所属的Cell 1、Cell 2和Cell 3分配PCI时，分配PCI 8给Cell 1，分配PCI 70给Cell 2，分配PCI 90给Cell 3。这样，在CSG小区发现过程中，用户在做自动搜索时，只能搜索到Cell 1的PCI在CSG小区PCI范围内，而Cell 2和Cell 3的PCI并不在CSG小区PCI范围内。从而，用户只会针对Cell 1发送接近指示，此后，MeNB也只会针对Cell 1进行测量配置。且在后续的切换测量、切换判决以及切换执行过程中，也只针对Cell 1进行，可以将信令开销减少为原来的三分之一左右。

对应上述异构网中用户从MeNB切换到HeNB的切换方法，本实施例还提出了一种HeNB，其内部结构如图2所示，主要包括：

CSG小区选择模块，用于在向其所属的至少两个CSG小区分配PCI时，从自身所属的至少两个CSG小区中选择一个CSG小区；以及

PCI分配模块，用于为所选择的CSG小区分配一个在CSG小区PCI范围内的PCI，并为自身所属的其它CSG小区分配宏小区的PCI。

在本实施例中，由于HeNB在向其所属的至少两个CSG小区分配PCI时，只为其中一个CSG小区分配了在CSG小区PCI范围内的PCI，因此，在CSG小区发现过程中，用户在确定接近该HeNB时，只能搜索到一个自身可以接入的CSG小区，从而，只向MeNB发送一个接近指示，MeNB只针对这一个CSG小区进行测量配置，使得用户只针对这一个CSG小区进行切换测量、系统信息的读取与发送、切换判决以及切换执行等过程。从而可以大大减少切换过程的信令开销，例如，如果一个HeNB支持两个载波，信令开销最多能减少50％左右；如果一个HeNB支持三个载波，信令开销最多能减少66％左右。

实施例2

本实施例提出的异构网中用户从MeNB切换到HeNB的切换方法应用了新的指纹产生方案。

本实施例所提出的异构网中用户从MeNB切换到HeNB的切换方法的流程图如图3所示，主要包括：

步骤31：在指纹中记录CSG小区所属的HeNB ID。

这样，用户就能知道哪些CSG小区是属于同一个HeNB的。表3显示了本实施例中新产生的指纹的一个示例。

表3

在本步骤中，为了进一步减少用户存储指纹所需的存储空间，对于属于同一个HeNB的多个CSG小区，可以从中选择至少一个CSG小区，仅在指纹中记录该CSG小区的PCI及其所属HeNB的HeNB ID。

步骤32：用户在确定自身可以接入至少两个CSG小区且该至少两个CSG小区属于同一个HeNB时，用户从上述至少两个CSG小区中选择一个CSG小区，并针对所选择的CSG小区向MeNB发送接近指示，其中，该接近指示包含所选择CSG小区所在的RAT和载频；上述过程也可称为接近指示判决过程；

步骤33：MeNB根据所接收的接近指示配置相关的测量配置，使得用户可以在所选择CSG小区所在的RAT和载频上进行测量；

步骤34：在MeNB进行测量配置后，用户根据MeNB的测量配置进行切换测量，并向MeNB上报测量报告及系统信息报告，网络侧根据用户上报的信息进行切换判决，并在确定用户需要从MeNB切换至HeNB时执行切换过程。

在上述方法中，上述步骤31包括：

首先，获取周边小区PCI，并确定接收模块获取的PCI是不是属于CSG小区PCI范围内，如果是，则获取该CSG小区的系统信息；

其次，从获取的系统信息中提取出HeNB ID；

最后，检查自身存储的指纹表中是否已记录有该HeNB ID，如果有，则在该HeNB ID对应的存储空间内记录该CSG小区的PCI；如果没有，则新建一个HeNB ID存储空间，并记录该HeNB ID和该CSG小区的PCI。

举例说明，假设HeNB支持三个载频，形成三个小区：Cell 1、Cell 2和Cell 3。应用本实施例所述的方法，用户在做自动搜索时，可以搜索到Cell 1、Cell 2和Cell 3的PCI均在CSG小区PCI范围内，然而，由于自身存储的指纹中记录了CSG小区所属的HeNB ID，因此用户可以判断出Cell 1、Cell 2和Cell 3属于同一个HeNB。这样，在CSG小区发现过程中，用户从中选择一个CSG小区，例如Cell 1，并只针对Cell 1发送接近指示，MeNB也只会针对Cell 1进行测量配置。且在后续的切换测量、切换判决以及切换执行过程中，也只针对Cell 1进行，可以将信令开销减少为原来的三分之一左右。

对应上述异构网中用户从MeNB切换到HeNB的切换方法，本实施例还提出了一种用户终端，其内部结构如图4所示，主要包括：

指纹记录模块，用于在指纹中记录CSG小区所属的HeNB ID；

接近指示判决模块，用于在确定自身所属用户终端可以接入至少两个CSG小区且该至少两个CSG小区属于同一个HeNB时，从上述至少两个CSG小区中选择一个CSG小区，并向MeNB发送接近指示，其中，该接近指示包含所选择CSG小区所在的RAT和载频；

切换测量模块，用于根据MeNB的测量配置进行切换测量，并向MeNB上报测量报告及系统信息报告；

切换执行模块，用于在网络侧确定自身所属用户终端需要从MeNB切换至HeNB时执行切换过程。

上述指纹记录模块的内部包括：接收子模块、PCI判决子模块、HeNB标识提取子模块以及指纹记录子模块。

其中，接收子模块用于获取周边小区PCI发送至PCI判决子模块以及并根据PCI判决模块的指令获取周边CSG小区的系统信息，并发送至HeNB标识提取子模块；

PCI判决子模块用于确定接收模块获取的PCI是不是属于CSG小区PCI范围内，如果是，通知接收模块继续获取该CSG小区的系统信息，并将该PCI发送至指纹记录子模块；

HeNB标识提取子模块用于从接收模块获取的系统信息中提取出HeNBID，并发送至指纹记录子模块；

指纹记录子模块用于在接收到PCI和HeNB ID后，检查自身存储的指纹表中是否已记录有该HeNB ID，如果有，则在该HeNB ID对应的存储空间内记录所接收的PCI；如果没有，则新建一个HeNB ID存储空间，并记录所接收的HeNB ID和PCI。

在本实施例中，由于用户的指纹中记录了CSG小区所属的HeNB ID，使得用户能够知道哪些CSG小区属于同一个HeNB。这样，在用户接近HeNB确定自身可以接入至少两个CSG小区且该至少两个CSG小区属于同一个HeNB时，可以从中选择一个CSG小区，只针对所选择的CSG小区发送一个接近指示，这样，MeNB只针对所选择的CSG小区进行测量配置，使得用户只针对所选择的CSG小区进行切换测量、系统信息的读取与发送、切换判决以及切换执行等过程。从而可以大大减少切换过程的信令开销，例如，如果一个HeNB支持两个载波，信令开销最多能减少50％左右；如果一个HeNB支持三个载波，信令开销最多能减少66％左右。

实施例3

本实施例提出的异构网中用户从MeNB切换到HeNB的切换方法也应用了新的指纹产生方案。

本实施例所提出的异构网中用户从MeNB切换到HeNB的切换方法的流程图如图5所示，主要包括：

步骤51：在指纹中记录CSG小区所属的HeNB ID。

这样，用户就能知道哪些CSG小区是属于同一个HeNB的。本实施例中新产生的指纹也可如上述表3所示。

此外，在本步骤中，为了进一步减少用户存储指纹所需的存储空间，对于属于同一个HeNB的多个CSG小区，可以从中选择至少一个CSG小区，仅在指纹中记录该CSG小区的PCI及其所属HeNB的HeNB ID。

步骤52：用户在确定自身可以接入至少两个CSG小区且该至少两个CSG小区属于同一个HeNB时，用户向MeNB发送一个扩展的接近指示，其中，该接近指示包含上述至少两个CSG小区所在的RAT和载频；

步骤53：MeNB接收用户发送的接近指示，从所接收的接近指示中包含的至少两个CSG小区所在的RAT和载频对应的至少两个CSG小区中选择一个CSG小区，并为用户配置与该CSG小区相关的测量配置，使得用户可以在所选择CSG小区所在的RAT和载频上进行测量；

步骤54：在MeNB进行测量配置后，用户根据MeNB的测量配置进行切换测量，并向MeNB上报测量报告及系统信息报告，网络侧根据用户上报的信息进行切换判决，并在确定用户需要从MeNB切换至HeNB时执行切换过程。

在上述方法中，上述步骤51包括：

首先，获取周边小区PCI，并确定接收模块获取的PCI是不是属于CSG小区PCI范围内，如果是，则获取该CSG小区的系统信息；

其次，从获取的系统信息中提取出HeNB ID；

最后，检查自身存储的指纹表中是否已记录有该HeNB ID，如果有，则在该HeNB ID对应的存储空间内记录该CSG小区的PCI；如果没有，则新建一个HeNB ID存储空间，并记录该HeNB ID和该CSG小区的PCI。

举例说明，例如，HeNB支持三个载频，形成三个小区：Cell 1、Cell 2和Cell 3。应用本实施例所述的方法，用户在做自动搜索时，可以搜索到Cell1、Cell 2和Cell 3的PCI均在CSG小区PCI范围内，然而，由于自身存储的指纹中记录了CSG小区所属的HeNB ID，因此用户可以判断出Cell 1、Cell2和Cell 3属于同一个HeNB。这样，在CSG小区发现过程中，用户将发送一个扩展的接近指示至MeNB，在该接近指示中携带Cell 1、Cell 2和Cell 3的RAT和载频。MeNB在收到接近指示后，从Cell 1、Cell 2和Cell 3中选择一个CSG小区，例如Cell 1，只针对Cell 1进行测量配置。如此，切换测量、切换判决以及切换执行过程也只针对Cell 1进行，从而可以将信令开销较少至原来的三分之一。

对应上述异构网中用户从MeNB切换到HeNB的切换方法，本实施例还提出了一种用户终端和宏基站，其内部结构分别如图6和7所示。其中，本实施例所提供的用户终端主要包括：

指纹记录模块，用于在指纹中记录CSG小区所属的HeNB ID；

第二接近指示判决模块，用于在确定自身所属用户终端可以接入至少两个CSG小区且该至少两个CSG小区属于同一个HeNB时，向MeNB发送一个扩展的接近指示，其中，该接近指示包含上述至少两个CSG小区所在的RAT和载频；

切换测量模块，用于根据MeNB的测量配置进行切换测量，并向MeNB上报测量报告及系统信息报告；

切换执行模块，用于在网络侧确定自身所属用户终端需要从MeNB切换至HeNB时执行切换过程。

上述指纹记录模块的内部也包括接收子模块、PCI判决子模块、HeNB标识提取子模块以及指纹记录子模块，且各个模块的功能与上述实施例2中各个模块的功能相同。

本实施例所提供的宏基站主要包括：

接近指示接收模块，用于接收用户发送的扩展的接近指示；

CSG小区选择模块，用于从所接收的扩展的接近指示所包含的至少两个CSG小区所在的RAT和载频对应的至少两个CSG小区中选择一个CSG小区；

测量配置模块，用于根据所选择的CSG小区所在的RAT和载频进行相关的测量配置，使得用户可以在所选择CSG小区所在的RAT和载频上进行测量。

在本实施例中，由于指纹中记录了CSG小区所属的HeNB ID，使得用户能够知道哪些CSG小区属于同一个HeNB。这样，在用户接近HeNB确定自身可以接入至少两个CSG小区且该至少两个CSG小区属于同一个HeNB时，用户可以通过一个扩展的接近指示将该至少两个CSG小区所在的RAT和载频都发给MeNB。这样，MeNB可以根据接近指示从中选择一个CSG小区，并只针对所选择的CSG小区进行测量配置，使得用户只针对所选择的CSG小区进行切换测量、系统信息的读取与发送、切换判决以及切换执行等过程。从而可以大大减少切换过程的信令开销，例如，如果一个HeNB支持两个载波，信令开销的减少可以接近50％；如果一个HeNB支持三个载波，信令开销的减少可以接近66％。

实施例4

本实施例提出的异构网中用户从MeNB切换到HeNB的切换方法应用了新的白名单配置方案。

本实施例所提出的异构网中用户从MeNB切换到HeNB的切换方法的流程图如图8所示，主要包括：

步骤81：若至少两个属于同一个HeNB的CSG小区分别用不同的CSG ID标识，则从该至少两个CSG小区中选择一个CSG小区，并在用户的白名单中只配置所选择CSG小区的CSG ID；

步骤82：在MeNB进行测量配置后，用户根据MeNB的测量配置进行切换测量，并向MeNB上报测量报告及系统信息报告，网络侧根据用户上报的信息进行切换判决，并在确定用户需要从MeNB切换至HeNB时执行切换过程。

具体而言，上述步骤82的执行过程可以参考上述步骤1-8。

举例说明，例如，HeNB支持三个载频，形成三个小区：Cell 1、Cell 2和Cell 3。应用本实施例所述的方法，MME在向用户配置白名单时，仅配置其中一个CSG小区的CSG ID，例如仅配置Cell 1的CSG ID，即CSG ID 1。这样，用户在向MeNB上报系统信息报告时，就只会上报Cell 1的系统信息，而不会上报Cell 2和Cell 3的系统信息，从而可以减少信令开销。

对应上述异构网中用户从MeNB切换到HeNB的切换方法，本实施例还提出了一种MME，其内部结构如图9所示，主要包括：

CSG小区选择模块，用于在多个属于同一个HeNB的CSG小区分别用不同的CSG ID标识的情况下，从中选择一个CSG小区；以及

白名单配置模块，在用户的白名单中配置所选择CSG小区的CSG ID。

在本实施例中，由于MME在对用户的白名单进行配置时，对多个属于同一个HeNB的且分别用不同的CSG ID标识的CSG小区，只在白名单中配置其中一个CSG小区的CSG ID，因此，用户在向MeNB上报系统信息报告时，只会上报一个CSG小区的系统信息，而不会上报其他CSG小区的系统信息，如此，此后的切换判决以及切换执行等过程也只会针对该一个CSG小区来进行，从而可以减少切换过程的信令开销。

实施例5

本实施例提出的异构网中用户从MeNB切换到HeNB的切换方法应用了选择性的发送系统信息报告的方案。

本实施例所提出的异构网中用户从MeNB切换到HeNB的切换方法的流程图如图10所示，主要包括：

步骤101：在经过测量配置和切换测量，用户从目标HeNB读取目标CSG小区的系统信息之后，从所读取的系统信息中读取目标CSG小区的HeNBID；

步骤102：用户判断在预先设定时间内是否上报过属于同一HeNB的另一个CSG小区的系统信息，如果是，则不发送该CSG小区的系统信息，否则，发送该CSG小区的系统信息；

步骤103：网络侧根据用户上报的信息进行切换判决，并在确定用户需要从MeNB切换至HeNB时执行切换过程。

较佳地，上述预先设定的时间可以是500毫秒(ms)至2秒(s)。

举例说明，例如，HeNB支持三个载频，形成三个CSG小区：Cell 1、Cell 2和Cell 3。应用本实施例所述的方法，在预先设定的时间内，即使用户搜索到多个自身可以接入的多个CSG小区，如果该多个CSG小区属于同一个HeNB，则用户仅会上报其中一个CSG小区的系统信息，而不会上报其他CSG小区的系统信息，从而减少信令开销。

对应上述异构网中用户从MeNB切换到HeNB的切换方法，本实施例还提出了一种用户终端，其内部结构如图11所示，主要包括：

切换测量模块，用于根据MeNB的测量配置进行切换测量，并向MeNB上报测量报告；

系统信息上报模块，用于在目标HeNB读取目标CSG小区的系统信息之后，从所读取的系统信息中读取目标CSG小区的HeNB ID，并判断在预先设定时间内是否上报过属于同一HeNB的另一个CSG小区的系统信息，如果是，则不发送该CSG小区的系统信息，否则，发送该CSG小区的系统信息；

切换执行模块，用于在网络侧确定自身所属用户终端需要从MeNB切换至HeNB时执行切换过程。

在本实施例中，用户在从目标HeNB读取目标CSG小区的系统信息之后，根据目标CSG小区的HeNB ID判断是否在预先设定的时间内已经上报过与该目标CSG小区属于同一个HeNB的CSG小区的系统信息，如过有，则不再上报该目标CSG小区的系统信息，从而使得在HeNB支持多个载频的时候，可以大大减少切换过程的信令开销。

本发明实施例所提出异构网中用户从MeNB切换至支持多载波的HeNB的切换方法，可以通过新的HeNB对CSG小区的PCI的分配方案，新的用户指纹的产生方案，新的接近指示的发送方案，新的白名单的配置方案或者用户选择性发送系统信息的方案，极大程度地减少切换过程的信令开销，例如，如果一个HeNB支持两个载波，信令开销最多能减少50％左右；如果一个HeNB支持三个载波，信令开销最多能减少66％左右。

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 (16)

1.一种异构网中用户从宏基站MeNB切换到家庭基站HeNB的切换方法，其特征在于，包括：

HeNB在向其所属的至少两个封闭用户组CSG小区分配物理小区标识PCI时，从自身所属的至少两个CSG小区中选择一个CSG小区，为所选择的CSG小区分配一个在CSG小区PCI范围内的PCI，并为自身所属的其它CSG小区分配宏小区的PCI；

在MeNB进行测量配置后，用户根据MeNB的测量配置进行切换测量，并向MeNB上报测量报告及系统信息报告，网络侧根据用户上报的信息进行切换判决，并在确定用户需要从MeNB切换至HeNB时执行切换过程。

2.一种家庭基站HeNB，其特征在于，包括：

CSG小区选择模块，用于在向其所属的至少两个CSG小区分配PCI时，从自身所属的至少两个CSG小区中选择一个CSG小区；以及

PCI分配模块，用于为所选择的CSG小区分配一个在CSG小区PCI范围内的PCI，并为自身所属的其它CSG小区分配宏小区的PCI。

3.一种异构网中用户从MeNB切换到HeNB的切换方法，其特征在于，包括：

在指纹中记录CSG小区所属的HeNB ID；

用户在确定自身可以接入至少两个CSG小区且该至少两个CSG小区属于同一个HeNB时，用户从上述至少两个CSG小区中选择一个CSG小区，并针对所选择的CSG小区向MeNB发送接近指示，其中，该接近指示包含所选择CSG小区所在的RAT和载频；

MeNB根据所接收的接近指示配置相关的测量配置，使得用户可以在所选择CSG小区所在的RAT和载频上进行测量；

在MeNB进行测量配置后，用户根据MeNB的测量配置进行切换测量，并向MeNB上报测量报告及系统信息报告，网络侧根据用户上报的信息进行切换判决，并在确定用户需要从MeNB切换至HeNB时执行切换过程。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，在指纹中记录CSG小区所属的HeNB ID包括：

获取周边小区PCI，并确定接收模块获取的PCI是不是属于CSG小区PCI范围内，如果是，则获取该CSG小区的系统信息；

从获取的系统信息中提取出HeNB ID；

检查自身存储的指纹表中是否已记录有该HeNB ID，如果有，则在该HeNB ID对应的存储空间内记录该CSG小区的PCI；如果没有，则新建一个HeNB ID存储空间，并记录该HeNB ID和该CSG小区的PCI。

5.一种用户终端，其特征在于，包括：

指纹记录模块，用于在指纹中记录CSG小区所属的HeNB ID；

接近指示判决模块，用于在确定自身所属用户终端可以接入至少两个CSG小区且该至少两个CSG小区属于同一个HeNB时，从上述至少两个CSG小区中选择一个CSG小区，并向MeNB发送接近指示，其中，该接近指示包含所选择CSG小区所在的RAT和载频；

切换测量模块，用于根据MeNB的测量配置进行切换测量，并向MeNB上报测量报告及系统信息报告；

切换执行模块，用于在网络侧确定自身所属用户终端需要从MeNB切换至HeNB时执行切换过程。

6.根据权利要求5所述的用户终端，其中所述指纹记录模块包括：接收子模块、PCI判决子模块、HeNB标识提取子模块以及指纹记录子模块；

其中，接收子模块用于获取周边小区PCI发送至PCI判决子模块以及并根据PCI判决模块的指令获取周边CSG小区的系统信息，并发送至HeNB标识提取子模块；

PCI判决子模块用于确定接收模块获取的PCI是不是属于CSG小区PCI范围内，如果是，通知接收模块继续获取该CSG小区的系统信息，并将该PCI发送至指纹记录子模块；

HeNB标识提取子模块用于从接收模块获取的系统信息中提取出HeNBID，并发送至指纹记录子模块；

指纹记录子模块用于在接收到PCI和HeNB ID后，检查自身存储的指纹表中是否已记录有该HeNB ID，如果有，则在该HeNB ID对应的存储空间内记录所接收的PCI；如果没有，则新建一个HeNB ID存储空间，并记录所接收的HeNB ID和PCI。

7.一种异构网中用户从MeNB切换到HeNB的切换方法，其特征在于，包括：

在指纹中记录CSG小区所属的HeNB ID；

用户在确定自身可以接入至少两个CSG小区且该至少两个CSG小区属于同一个HeNB时，用户向MeNB发送一个扩展的接近指示，其中，该接近指示包含上述至少两个CSG小区所在的RAT和载频；

MeNB接收用户发送的接近指示，从所接收的接近指示中包含的至少两个CSG小区所在的RAT和载频对应的至少两个CSG小区中选择一个CSG小区，并为用户配置与该CSG小区相关的测量配置，使得用户可以在所选择CSG小区所在的RAT和载频上进行测量；

在MeNB进行测量配置后，用户根据MeNB的测量配置进行切换测量，并向MeNB上报测量报告及系统信息报告，网络侧根据用户上报的信息进行切换判决，并在确定用户需要从MeNB切换至HeNB时执行切换过程。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，在指纹中记录CSG小区所属的HeNB ID包括：

获取周边小区PCI，并确定接收模块获取的PCI是不是属于CSG小区PCI范围内，如果是，则获取该CSG小区的系统信息；

从获取的系统信息中提取出HeNB ID；

检查自身存储的指纹表中是否已记录有该HeNB ID，如果有，则在该HeNB ID对应的存储空间内记录该CSG小区的PCI；如果没有，则新建一个HeNB ID存储空间，并记录该HeNB ID和该CSG小区的PCI。

9.根据权利要求3或7所述的方法，其中，在指纹中记录CSG小区所属的HeNB ID包括：对于属于同一个HeNB的多个CSG小区，从中选择至少一个CSG小区，在指纹中记录该CSG小区的PCI及其所属HeNB的HeNBID。

10.一种用户终端，其特征在于，包括：

指纹记录模块，用于在指纹中记录CSG小区所属的HeNB ID；

第二接近指示判决模块，用于在确定自身所属用户终端可以接入至少两个CSG小区且该至少两个CSG小区属于同一个HeNB时，向MeNB发送一个扩展的接近指示，其中，该接近指示包含上述至少两个CSG小区所在的RAT和载频；

切换测量模块，用于根据MeNB的测量配置进行切换测量，并向MeNB上报测量报告及系统信息报告；

切换执行模块，用于在网络侧确定自身所属用户终端需要从MeNB切换至HeNB时执行切换过程。

11.根据权利要求10所述的用户终端，其中所述指纹记录模块包括：接收子模块、PCI判决子模块、HeNB标识提取子模块以及指纹记录子模块；

其中，接收子模块用于获取周边小区PCI发送至PCI判决子模块以及并根据PCI判决模块的指令获取周边CSG小区的系统信息，并发送至HeNB标识提取子模块；

PCI判决子模块用于确定接收模块获取的PCI是不是属于CSG小区PCI范围内，如果是，通知接收模块继续获取该CSG小区的系统信息，并将该PCI发送至指纹记录子模块；

HeNB标识提取子模块用于从收模块获取的系统信息中提取出HeNBID，并发送至指纹记录子模块；

指纹记录子模块用于在接收到PCI和HeNB ID后，检查自身存储的指纹表中是否已记录有该HeNB ID，如果有，则在该HeNB ID对应的存储空间内记录所接收的PCI；如果没有，则新建一个HeNB ID存储空间，并记录所接收的HeNB ID和PCI。

12.一种宏基站，其特征在于，包括：

接近指示接收模块，用于接收用户发送的扩展的接近指示；

CSG小区选择模块，用于从所接收的扩展的接近指示所包含的至少两个CSG小区所在的RAT和载频对应的至少两个CSG小区中选择一个CSG小区；

测量配置模块，用于根据所选择的CSG小区所在的RAT和载频进行相关的测量配置，使得用户可以在所选择CSG小区所在的RAT和载频上进行测量。

13.一种异构网中用户从MeNB切换到HeNB的切换方法，其特征在于，包括：

若至少两个属于同一个HeNB的CSG小区分别用不同的CSG ID标识，则从该至少两个CSG小区中选择一个CSG小区，并在用户的白名单中只配置所选择CSG小区的CSG ID；

在MeNB进行测量配置后，用户根据MeNB的测量配置进行切换测量，并向MeNB上报测量报告及系统信息报告，网络侧根据用户上报的信息进行切换判决，并在确定用户需要从MeNB切换至HeNB时执行切换过程。

14.一种移动性管理实体，其特征在于，包括：

CSG小区选择模块，用于在多个属于同一个HeNB的CSG小区分别用不同的CSG ID标识的情况下，从中选择一个CSG小区；以及

白名单配置模块，在用户的白名单中配置所选择CSG小区的CSG ID。

15.一种异构网中用户从MeNB切换到HeNB的切换方法，其特征在于，包括：

在经过测量配置和切换测量，用户从目标HeNB读取目标CSG小区的系统信息之后，从所读取的系统信息中读取目标CSG小区的HeNB ID；

用户判断在预先设定时间内是否上报过属于同一HeNB的另一个CSG小区的系统信息，如果是，则不发送该CSG小区的系统信息，否则，发送该CSG小区的系统信息；

网络侧根据用户上报的信息进行切换判决，并在确定用户需要从MeNB切换至HeNB时执行切换过程。

16.一种用户终端，其特征在于，包括：

切换测量模块，用于根据MeNB的测量配置进行切换测量，并向MeNB上报测量报告；

系统信息上报模块，用于在目标HeNB读取目标CSG小区的系统信息之后，从所读取的系统信息中读取目标CSG小区的HeNB ID，并判断在预先设定时间内是否上报过属于同一HeNB的另一个CSG小区的系统信息，如果是，则不发送该CSG小区的系统信息，否则，发送该CSG小区的系统信息；

切换执行模块，用于在网络侧确定自身所属用户终端需要从MeNB切换至HeNB时执行切换过程。

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