CN103546898A - 一种区分信令来源的方法及用户设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种区分信令来源的方法及用户设备，用以解决现有的E-UTRAN的网络架构中分层网络结构中，由于UE的切换频率和次数都大大增加，从而增加了UE在进行切换时发生通信中断的风险的问题。该方法为：UE同时与两个基站eNB存在控制面连接，并接收来自任意eNB的控制面信令；UE根据所述控制面信令确定用于指示eNB的标识相关信息，并根据所述标识相关信息确定该控制面信令来源的eNB。

Description

一种区分信令来源的方法及用户设备

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种区分信令来源的方法及用户设备。

背景技术

如附图1所示，演进的通用陆地无线接入网（Evolved Universal TerrestrialRadio Access Network，E-UTRAN）的网络架构示意图中，E-UTRAN由演进型基站（eNB）组成。

移动性管理实体（Mobility Management Entity，MME）与eNB之间采用S1-MME接口相连；eNB完成接入网功能，与用户设备（UE）通过空口通信。对于每一个附着到网络的UE，有一个MME为其提供服务，该MME称为UE的服务MME。S1-MME接口为UE提供对控制面服务，包括移动性管理和承载管理功能。

服务网关（Serving GW，S-GW）与eNB之间采用S1-U接口相连，对于每一个附着到网络的UE，有一个S-GW为其提供服务，该S-GW称为UE的服务S-GW。S1-U接口为UE提供用户面服务，UE的用户面数据通过S1-U GTP（GTP，GPRS Tunneling Protocol，GPRS 隧道协议；GPRS，General Packet Radio Service，通用分组无线业务）承载在S-GW和eNB之间传输。

UE与网络之间的用户面协议栈如附图2所示，控制面协议栈如附图3所示，用户面协议包括分组数据聚合协议（Packet Data Convergence Protocol，PDCP），无线链路控制（Radio Link Control，RLC），媒体接入控制（MediumAccess Control，MAC）和物理层（PHY）；控制面协议包括无线资源控制（RadioResource Control，RRC）和非接入层（Non-Access Stratum，NAS），其中，RRC层消息需要经过用户面协议层的处理，再在空口进行传输；NAS层消息在空口封装在RRC消息中传输；在S1-MME接口，在S1连接上传输。

在现有的LTE/LTE-A网络中，UE的RRC/PDCP/RLC/MAC/PHY对等层都位于同一个eNB内，UE的NAS层对等层位于与上述eNB建立了针对该UE的S1连接的MME内。

在现有协议中，PDCP和RLC实体与数据无线承载（Data Radio Bearer，DRB）/信令无线承载（Signal Radio Bearer，SRB）1/SRB2对应，每一条DRB和SRB1，SRB2都分别对应一套PDCP和RLC实体；DRB/SRB1/SRB2在MAC层汇聚。因此，UE会同时由多套PDCP和RLC实体，但只有一个MAC层和物理层实体。SRB属于控制面承载，DRB属于用户面承载。

其中，如附图4所示，UE的控制面连接由UE与服务eNB之间的RRC连接和eNB与MME之间的S1连接组成，每个处于连接状态的UE都与服务eNB之间建立有RRC连接，相应地，eNB与MME之间会为每一个处于连接状态的UE建立一条S1连接与RRC连接对应。在现有的长期演进/先进的长期演进（LTE/LTE-A）网络中，UE的控制面连接与用户面连接经由同一个eNB。

在如附图5所示的现有分层网络中，宏小区（Macro cell）提供基础覆盖，本地小区（Local cell）提供热点覆盖，Local Cell与Macro Cell之间存在数据/信令接口（有线/无线接口），UE可以工作在宏基站（Macro eNB）或本地基站（Local eNB）下。

由于Local eNB控制的小区覆盖范围小、服务的UE少，所以连接到LocaleNB的UE往往能获得更好的服务质量，如：获得更高的业务速率，更高质量的链路。因此，当连接到Macro eNB的UE接近Local eNB控制的小区时，可以切换到Local eNB以获得Local eNB提供的服务；当UE远离Local eNB控制的小区时，需要切换到Macro eNB控制的小区，以保持无线连接。由于LocaleNB数量多、覆盖小，导致UE需要频繁在Macro eNB控制的小区和Local eNB控制的小区之间切换。由于UE的切换频率和次数都大大增加，从而增加了UE在进行切换时发生通信中断的风险。

发明内容

本发明提供一种区分信令来源的方法及用户设备，用以解决现有的E-UTRAN的网络架构中分层网络结构中，由于UE的切换频率和次数都大大增加，从而增加了UE在进行切换时发生通信中断的风险的问题。

本发明实施例提供的具体技术方案如下：

一种区分信令来源的方法，包括：

用户设备UE同时与两个基站eNB存在控制面连接，并接收来自任意eNB的控制面信令；

所述UE根据所述控制面信令确定用于指示eNB的标识相关信息，并根据所述标识相关信息确定该控制面信令来源的eNB。

一种区分信令来源的用户设备，所述用户设备UE同时与两个基站eNB存在控制面连接，包括：

接收单元，用于接收来自任意eNB的控制面信令；

确定单元，用于根据所述控制面信令确定用于指示eNB的标识相关信息，并根据所述标识相关信息确定该控制面信令来源的eNB。

基于上述技术方案，本发明实施例中，在UE移动到同时有两个基站覆盖的区域内时，该UE同时与两个eNB建立控制面连接，并接收来自任意一个eNB的控制面信令，并且UE根据控制面信令来确定用于指示eNB的标识相关信息，根据该标识相关信息确定该控制面信息来源的eNB，从而实现用户面与控制面分离的分层网络部署，在该分层网络部署场景下，两个eNB均可以向UE发送控制面信令，该信令来源区分方法使得UE能够区分来自不同eNB的控制面信令，为正确配置eNB对应的无线资源提供了保障，有效降低了UE在进行切换时发生通信中断的风险。

附图说明

图1为背景技术中E-UTRAN的网络架构示意图；

图2为背景技术中UE与网络之间的用户面协议栈示意图；

图3为背景技术中UE与网络之间的控制面协议栈示意图；

图4为背景技术中UE的控制面连接示意图；

图5为背景技术中分层网络部署场景示意图；

图6为本发明实施例用户面和控制面分离的网络架构；

图7为本发明实施例用户面和控制面分离的示意图；

图8为本发明实施例本地基站的控制面协议栈示意图；

图9为本发明实施例信令来源区分方法的流程示意图；

图10为本发明实施例中UE与两个基站连接的示意图；

图11为本发明实施例另一UE与两个基站连接的示意图；

图12为本发明实施例中用户设备的结构示意图。

具体实施方式

为了降低UE在Macro eNB小区和Local eNB小区之间进行切换的频率，一种用户面和控制面分离的网络部署方式被引入。如附图6所示，在该方式下，当UE在只有Macro eNB小区覆盖的区域，UE的控制面和用户面都连接到Macro eNB；当UE移动到Macro eNB小区和Local eNB小区重叠覆盖区域时，UE用户面全部或者部分承载被转移到Local eNB，以获得更高的业务传输速率；控制面连接仍然保持在Macro eNB，以防止控制面连接切换失败造成UE掉话。

其中，Macro eNB是LTE宏基站；Local eNB是LTE的微基站（Pico eNB）或家庭基站（Home eNB）或中继(Relay)设备等。

在UE用户面和控制面分离的情况下，UE同时连接到两个或多个eNB。如附图7所示，UE同时与Macro eNB和Local eNB相连，分别获得控制面和用户面连接。具体可以为，UE的用户面的部分承载与控制面分离，或者UE的用户面的全部承载与控制面分离。

用户面和控制面分离情况下，Macro eNB具有完整的用户面和控制面协议栈，即与UE对等的用户面协议栈和控制面协议栈。Local eNB为UE提供用户面数据传输功能，具有完整的用户面协议栈。其中，Local eNB还应具有部分RRC协议功能，其控制面协议栈如附图8所示，其中，子RRC（Sub RRC）层表示只含有部分RRC功能的协议栈，例如，仅包含无线资源管理功能。

作为一种增强，UE与Local eNB之间还可能存在广播消息。

该用户面和控制面分离的分层网络架构中，UE同时与两个eNB存在控制面连接，两个eNB均可以向该UE发送RRC信令配置相关的无线资源，为了使得UE能够区分信令来源的eNB，以保证能够正确配置无线资源，以及返回RRC消息响应，本发明实施例提供了一种信令来源区分方法。

下面结合附图对本发明优选的实施方式进行详细说明。

以下实施例中，以UE移动到宏基站和本地基站共同覆盖的区域内为例，即UE同时与宏基站和本地基站建立控制面连接。

如附图9所示，本发明实施例提供的信令来源区分方法主要包括以下步骤：

步骤901：UE同时与两个基站eNB建立控制面连接，并接收来自任意eNB的控制面信令。

步骤902：UE根据控制面信令确定用于指示eNB的标识相关信息，并根据该标识相关信息确定该控制面信令来源的eNB。

具体实现中，标识相关信息包括但不限于：携带在控制面信令中的承载标识、信令标识或eNB索引标识。

第一种具体实施方式中，标识相关信息为携带在控制面信令中的承载标识，UE确定控制面信令中携带的承载标识为针对本地基站预定义的专用SRB的标识时，确定该控制面信令来源于本地基站；否则，确定该控制面信令来源于宏基站。

具体地，针对该用户面和控制面分离的网络架构，定义新的信令无线承载SRB3，并将该SRB3专用于本地基站，如附图10所示，在UE同时与宏基站和本地基站建立控制面信令连接时，宏基站上传输SRB1和SRB2，而本地基站传输SRB3。

其中，SRB3上传输的控制面信令为与DRB相关的RRC消息，包括但不限于:用于承载管理的RRC消息、用于无线资源管理的RRC消息和用于对SRB配置的RRC消息中的一种或一种以上的组合。

例如，专用于本地基站的SRB3上传输用于对DRB的计数值（Count）的完整性进行验证的计数值检测（Counter Check）消息和计数值检测响应（CounterCheck Response）消息。

又例如，用于DRB相关的无线资源管理的RRC消息可以是对UE的物理层、MAC层、RLC和PDCP配置的消息；用于对SRB配置的消息可以具体用于是对DRB的添加、修改和删除等操作，也可以是用于对SRB3进行修改操作。

其中，SRB3相关的配置信息可以是UE和本地基站通过协议预先约定，也可以是由本地基站对UE进行配置。

其中，SRB3上传输的RRC消息可以是现有协议中规定的RRC消息，也可以是UE与本地基站约定的预定义的RRC消息。

具体地，UE在接收任意eNB发送的RRC消息后，获取该RRC消息中携带的承载标识，通过判断该承载标识是否为本地基站的专用承载确定该RRC消息来源的基站，再根据该RRC消息对与确定的基站对应的UE的MAC层和物理层实体进行配置，以及对映射到该MAC层实体上传输的承载的PDCP和RLC参数进行配置。

第二种具体实现方式中，标识相关信息为携带在控制面信令中的信令标识，UE确定控制面信令中携带的信令标识为针对本地基站预定义的专用RRC消息的标识时，确定该控制面信令来源于本地基站；否则，确定该控制面信令来源于宏基站。

具体地，针对该用户面和控制面分离的网络架构，定义一个或多个新的RRC消息，专用于本地基站，UE与本地基站之间建立SRB1/SRB2承载后，如附图11所示，在该承载上传输该专用的RRC消息。

较佳地，只有在UE同时与宏基站和本地基站建立控制面连接时，允许本地基站使用该专用的RRC消息

其中，预定义的专用于本地基站的RCC消息包括但不限于：用于承载管理的RRC消息、用于无线资源管理的RRC消息和用于对SRB配置的RRC消息。

具体地，UE在接收RRC消息后，获取该RRC消息中携带的信令标识，通过判断该信令标识是否为预定义的专用于本地基站的信令的标识，确定该RRC消息来源的eNB，再根据该RRC消息配置与确定的eNB对应的UE的MAC层和物理层实体，以及配置映射到该MAC层实体上传输的PDCP和RLC。

例如，预定义的专用于本地基站的RRC消息包括：用于DRB的添加、修改和删除等承载管理操作的RRC消息；用于对物理层、MAC层、RLC和PDCP配置等无线资源管理操作的RRC消息；用于对SRB1/SRB2相关的无线资源管理的RRC消息。

第三种具体实现方式中，标识相关信息为eNB索引标识（eNB index），携带eNB索引标识的控制面信令可以是RRC信令、MAC层信令或物理层信令（如物理层下行调度信令或物理层上行调度信令）。

具体地，在现有协议中规定的RRC消息中定义新的参数：eNB索引标识，该eNB索引标识用于区分不同的eNB。

实际应用中，该参数的取值可以是枚举型，例如该参数为{local，macro}，其中，local指代本地基站，macro指代宏基站，若该参数的取值为{0,1}则指代宏基站，若该参数的取值为{1,0}则指代本地基站；该参数的取值还可以是布尔型，例如，占用RRC消息中的一个比特，定义该比特为0值指代宏基站，该比特为1指代本地基站。

其中，UE在收到基站侧发送的RRC消息后，按照约定从预定位置获取eNB索引标识，根据该eNB索引标识确定该RRC消息所来源的基站，再根据该RRC消息对与确定的基站对应的UE的MAC层和物理层进行配置，以及配置映射到该MAC层实体上传输的承载的PDCP和RLC参数。

进一步地，UE在发送RRC消息时，按照约定在RRC消息中增加eNB索引标识，以确保发送的RRC被正确的eNB接收。

除以上三种情况外，在UE包含两套MAC层和物理层实体，且每套MAC层和物理层实体对应不同的MAC层索引标识（MAC index）或物理层索引标识（PHY index）时，该标识相关信息还可以是携带在控制面信令中的MAC层索引标识或物理层索引标识。

第四种实现方式中，UE根据携带在控制面信令中的MAC层索引标识或物理层索引标识确定该控制面信令来源的eNB，具体为：

UE根据预设的MAC层索引标识与eNB的关联关系确定控制面信令中携带的MAC层索引标识对应的eNB，并将该eNB确定为该控制面信令来源的eNB；

或者，

UE根据预设的物理层索引标识与eNB的关联关系确定控制面信令中携带的物理层索引标识对应的eNB，将该eNB确定为该控制面信令来源的eNB。

第五种实现方式中，UE包含的两套MAC层和物理层实体对应的物理资源或小区标识不同，且每套MAC层和物理层实体对应不同的基站。据此，可建立MAC层和物理层实体与物理资源及基站之间的关联关系，或者，建立MAC层和物理层实体与小区标识及基站之间的关联关系，将物理资源或小区标识作为用于确定基站的标识相关信息。

具体地，UE确定接收的控制面信令对应的物理资源（如接收频率），根据预设MAC层和物理层实体与两个基站及物理资源的关联关系确定该控制面信令来源的eNB；

或者，UE确定接收的控制面信令对应的小区标识，根据预设的MAC层和物理层实体与两个基站及小区标识与的关联关系确定控制面信令来源的eNB。

具体实施中，可以将频点与物理层小区标识（Physical Cell ID，PCI）相结合的信息作为小区标识。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种区分信令来源的用户设备，该用户设备同时与两个eNB存在控制面连接，该用户设备的具体实施可参见上述方法的实施，重复之处不再赘述，如附图12所示，该用户设备主要包括以下单元：

接收单元1201，用于接收来自任意eNB的控制面信令；

确定单元1202，用于根据控制面信令确定用于指示eNB的标识相关信息，并根据该标识相关信息确定该控制面信令来源的eNB。

其中，标识相关信息为携带在所述控制面信令中的承载标识、信令标识或eNB索引标识。

在第一种实现中，确定单元具体用于：

确定控制面信令中携带的承载标识为针对本地基站预定义的专用信令无线承载SRB的标识时，确定该控制面信令来源于本地基站；否则，确定该控制面信令来源于宏基站。

在第二种实现中，确定单元具体用于：

确定控制面信令中携带的信令标识为针对本地基站预定义的专用RRC消息的标识时，确定该控制面信令来源于本地基站；否则，确定该控制面信令来源于宏基站。

在第三种实现中，携带eNB索引标识的控制面信令可以为RRC信令、MAC层信令或物理层信令。

在第四种实现中，标识相关信息为携带在控制面信令中的MAC层索引标识或物理层索引标识；

确定单元具体用于：

根据预设的MAC层索引标识与eNB的关联关系确定控制面信令中携带的MAC层索引标识对应的eNB，并将该eNB确定为控制面信令来源的eNB；

或者，

根据预设的物理层索引标识与eNB的关联关系确定控制面信令中携带的物理层索引标识对应的eNB，将该eNB确定为所述控制面信令来源的eNB。

第五种实现方式中，确定单元具体用于：

确定控制面信令对应的物理资源，根据预设物理层和MAC层实体与基站及物理资源的关联关系确定控制面信令来源的eNB，其中，各套物理层和MAC层实体对应的物理资源或小区标识不同；

或者，

确定控制面信令对应的小区标识，根据预设的物理层和MAC层实体与两个基站及小区标识与的关联关系确定该控制面信令来源的eNB。

基于上述技术方案，本发明实施例中，在UE移动到同时有两个基站覆盖的区域内时，该UE同时与两个eNB建立控制面连接，并接收来自任意一个eNB的控制面信令，并且UE根据控制面信令来确定用于指示eNB的标识相关信息，根据该标识相关信息确定该控制面信息来源的eNB，从而实现用户面与控制面分离的分层网络部署，在该分层网络部署场景下，两个eNB均可以向UE发送控制面信令，该信令来源区分方法使得UE能够区分来自不同eNB的控制面信令，为正确配置eNB对应的无线资源提供了保障，有效降低了UE在进行切换时发生通信中断的风险。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (15)

1.一种区分信令来源的方法，其特征在于，包括：

用户设备UE同时与两个基站eNB建立控制面连接，并接收来自任意eNB的控制面信令；

所述UE根据所述控制面信令确定用于指示eNB的标识相关信息，并根据所述标识相关信息确定该控制面信令来源的eNB。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述标识相关信息为携带在所述控制面信令中的承载标识、信令标识或eNB索引标识。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述UE根据所述控制面信令中携带的承载标识确定该控制面信令来源的eNB，具体为：

所述UE确定所述控制面信令中携带的承载标识为针对本地基站预定义的专用信令无线承载SRB的标识时，确定所述控制面信令来源于本地基站；

否则，确定所述控制面信令来源于宏基站。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述专用SRB上传输的控制面信令为现有协议中规定的无线资源控制RRC消息，或者，为预定义的RRC消息。

5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述UE根据所述控制面信令中携带的信令标识确定该控制面信令来源的eNB，具体为：

所述UE确定所述控制面信令中携带的信令标识为针对本地基站预定义的专用RRC消息的标识时，确定所述控制面信令来源于所述本地基站；

否则，确定所述控制面信令来源于宏基站。

6.如权利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述专用SRB上传输的控制面信令或所述专用RRC消息包括：用于承载管理的RRC消息、用于无线资源管理的RRC消息和用于对SRB配置的RRC消息中的一种或一种以上的组合。

7.如权利要求2所述的方法，其特征在于，携带所述eNB索引标识的所述控制面信令为RRC信令、媒体接入控制MAC层信令或物理层信令。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述标识相关信息为携带在所述控制面信令中的MAC层索引标识或物理层索引标识；

所述UE根据携带在所述控制面信令中的MAC层索引标识或物理层索引标识确定该控制面信令来源的eNB，包括：

所述UE根据预设的MAC层索引标识与eNB的关联关系确定所述控制面信令中携带的MAC层索引标识对应的eNB，并将该eNB确定为所述控制面信令来源的eNB；

或者，

所述UE根据预设的物理层索引标识与eNB的关联关系确定所述控制面信令中携带的物理层索引标识对应的eNB，将该eNB确定为所述控制面信令来源的eNB。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述标识相关信息为物理资源或小区标识；

所述UE根据所述控制面信令确定用于指示eNB的标识相关信息，并根据所述标识相关信息确定该控制面信令来源的eNB，包括：

所述UE确定所述控制面信令对应的物理资源，根据预设的MAC层和物理层实体与基站及物理资源的关联关系确定所述控制面信令来源的eNB；

或者，

所述UE确定所述控制面信令对应的小区标识，根据预设的MAC层和物理层实体与基站及小区标识与的关联关系确定所述控制面信令来源的eNB。

10.一种区分信令来源的用户设备，其特征在于，所述用户设备UE同时与两个基站eNB存在控制面连接，包括：

接收单元，用于接收来自任意eNB的控制面信令；

确定单元，用于根据所述控制面信令确定用于指示eNB的标识相关信息，并根据所述标识相关信息确定该控制面信令来源的eNB。

11.如权利要求10所述的用户设备，其特征在于，所述标识相关信息为携带在所述控制面信令中的承载标识、信令标识或eNB索引标识。

12.如权利要求11所述的用户设备，其特征在于，所述确定单元具体用于：

确定所述控制面信令中携带的承载标识为针对本地基站预定义的专用信令无线承载SRB的标识时，确定所述控制面信令来源于本地基站；

否则，确定所述控制面信令来源于宏基站。

13.如权利要求11所述的用户设备，其特征在于，所述确定单元具体用于：

确定所述控制面信令中携带的信令标识为针对本地基站预定义的专用RRC消息的标识时，确定所述控制面信令来源于所述本地基站；

否则，确定所述控制面信令来源于宏基站。

14.如权利要求10所述的用户设备，其特征在于，所述标识相关信息为携带在所述控制面信令中的MAC层索引标识或物理层索引标识；

所述确定单元具体用于：

根据预设的MAC层索引标识与eNB的关联关系确定所述控制面信令中携带的MAC层索引标识对应的eNB，并将该eNB确定为所述控制面信令来源的eNB；

或者，

根据预设的物理层索引标识与eNB的关联关系确定所述控制面信令中携带的物理层索引标识对应的eNB，将该eNB确定为所述控制面信令来源的eNB。

15.如权利要求10所述的用户设备，其特征在于，所述确定单元具体用于：

确定所述控制面信令对应的物理资源，根据预设物理层和MAC层实体与基站及物理资源的关联关系确定所述控制面信令来源的eNB；

或者，

确定所述控制面信令对应的小区标识，根据预设的物理层和MAC层实体与基站及小区标识与的关联关系确定所述控制面信令来源的eNB。

Images