CN103582055A - 基于家庭基站的切换方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于家庭基站的切换方法，包括：处于开放接入模式或混合接入模式的支持Rel-11协议的源家庭基站在发起到处于混合接入模式的目标家庭基站的X2切换之前，获知所述目标家庭基站所支持协议的版本信息，并决定是否发起到所述目标家庭基站的X2切换；或者，支持Rel-11协议的源基站在发起到处于开放接入模式或混合接入模式的目标家庭基站的X2建立之前，获知所述目标家庭基站所支持协议的版本信息，并决定是否发起到所述目标家庭基站的X2建立。本发明同时公开了一种实现前述方法的基于家庭基站的切换系统。本发明能避免不支持X2切换的不同的家庭基站之间发送无必要的X2指令。
Description
技术领域
本发明涉及家庭基站的切换技术，尤其涉及一种基于家庭基站的切换方法及系统。
背景技术
家庭基站是一种小型的低功率基站，作为私人用户的专用资源被部署在家庭、团体、公司或者学校等私人场所，通过电缆、数字用户线路(DSL，DigitalSubscriber Line)或者光纤等有线接入设备连接到运营商的核心网。家庭基站的主要作用是给用户提供更高的业务速率，并降低使用高速率业务所需要的花费，同时弥补已有分布式蜂窝无线通讯系统的覆盖不足。家庭基站的优点包括：低成本、使用方便(即插即用)、低输出功率、节省了运营商架设和维护基站的费用、解决室内覆盖优化等。
在长期演进(LTE，Long Term Evolution)系统中，演进的家庭基站被称为HeNB(Home Evolved NodeB)。图1为现有技术中HeNB的网络架构示意图，如图1所示，HeNB下的终端(UE，User Equipment)是基于现有的空口协议接入演进的家庭基站接入网(HeNBAN，Home Evolved NodeB Access Network)。HeNBAN是由HeNB和演进的家庭基站网关(HeNB GW，Home Evolved NodeBGateway)组成。HeNB所支持的功能与eNB基本一致，而一个HeNB下仅连接一个小区，HeNB GW是可选的网元。HeNB GW的主要功能为：中继UE相关的S1消息，终结非UE相关的S1消息，在附着过程中替UE选择MME等。HeNB可以通过S1接口直接连接到演进的分组核心(EPC，Evolved Packet Core)系统中，其中HeNB通过S1-U接口连接到服务网关(S-GW，Serving Gateway)，HeNB通过S1-MME接口连接到移动管理实体(MME，Mobility ManagementEntity)。HeNB也可以通过HeNB GW连接到EPC，其中S1-U接口可以终止在HeNB GW或终止在EPC，S1-MME接口经过HeNB GW到EPC。EPC网元包括MME和S-GW。MME承担着承载管理、移动性管理等相关功能。S-GW承担着用户面的数据路由等功能。
HeNB只为特定用户提供服务，因此引进了封闭成员组(CSG，ClosedSubscriber Group)的概念执行接入控制。每个HeNB都具有特定的CSG属性，包括封闭成员组标识(CSG ID，CSG Identity)及接入模式。这里为HeNB定义了三种小区接入模式(Cell Access Mode)：封闭(Closed)模式，只有相应的CSG ID标识的封闭成员组成员才可以接入；混合(Hybrid)模式，允许所有的UE接入，但有相应的CSG ID标识的封闭成员组成员享有更高的优先级；开放(Open)模式，允许所有的UE接入。
每个UE可以签约到一个或者多个CSG中。允许的CSG列表(ACL，AllowedCSG List)被存储在UE中，在用户和运营商的控制下，包括UE可以接入的CSG小区的封闭成员组标识(CSG ID，CSG Identity)和相关的公共陆地移动网络标识(PLMN ID，Public Land Mobile Network Identity)。运营商CSG列表(Operator CSG List)被存储在UE中，在专有的运营商的控制下，包括UE可以接入的CSG ID和相关的PLMN ID。而CSG白列表是Allowed CSG List和Operator CSG List的集合，由NAS提供给AS。CSG白列表也保存在核心网中。对于closed接入模式小区，MME根据目标小区的CSG ID和CSG白列表执行接入控制(Access control)。对于hybrid接入模式小区，MME根据目标小区的CSG ID和CSG白列表执行成员身份验证(Membership Verification)，HeNB根据UE在hybrid小区的成员状态(Membership Status)提供不同的服务质量(QoS，Quality of Service)和接入优先级。
第三代合作伙伴计划(3GPP，3rd Generation Partnership Project)在Release10中标准化了HeNB之间基于直接X2接口的切换。在同一个MME池(MMEpool)中的两个HeNB之间准许发生基于直接X2切换的条件是：在MME处没有接入控制被需要，即当同一个PLMN内切换是发生在两个具有相同CSG ID的closed或者hybrid接入模式的HeNB之间，或者当目标HeNB是open接入模式的HeNB。
图2为UE在HeNB之间基于X2接口的切换流程图，如图2所示，包括以下步骤：
步骤201，UE向源HeNB发送测量报告；
这里，所述测量报告包括：目标HeNB小区的物理小区标识(PCI，PhysicalCell Identifier)、小区全局标识(ECGI，E-UTRAN Cell Global Identifier)、跟踪区域标识(TAI，Tracking Area Identifier)和CSG ID(如果相邻HeNB小区是closed或者hybrid接入模式的)。
步骤202，源HeNB接收到UE发送的基于切换的测量报告后，判决UE能否基于X2切换到目标HeNB，从而决定是否向目标HeNB发起X2切换。
通过步骤201中源HeNB从UE上报的测量报告中包括的目标小区的PCI，可以区分出目标小区是macro eNB，open接入模式的HeNB，closed接入模式的HeNB还是hybrid接入模式的HeNB。当目标基站是open接入模式的HeNB时，源HeNB判决UE是可以从源HeNB基于X2切换到目标HeNB的，因此源HeNB决定向目标HeNB发起X2切换。对于目标基站是closed或者hybrid接入模式的HeNB的情况，仅有当源HeNB是具有相同CSG ID的closed或者hybrid接入模式的HeNB，源HeNB才会发起X2切换。由于之前源HeNB在和目标HeNB建立X2连接时，如果源HeNB是closed或者hybrid接入模式的，那么源HeNB在发送给目标HeNB的X2建立请求(X2SETUP REQUEST)消息中包括源HeNB的CSG ID，如果目标HeNB是closed或者hybrid接入模式的，那么目标HeNB在回复给源HeNB的X2建立响应(X2SETUP RESPONSE)消息中携带目标HeNB的CSG ID。当源HeNB通过PCI区分出目标基站是closed或者hybrid接入模式的HeNB时，源HeNB对比自身与从X2建立过程中获得的目标HeNB的CSG ID，如果源HeNB确定自身与目标HeNB的CSG ID是相同时，源HeNB判决UE是可以从源HeNB基于X2切换到目标HeNB的，那么源HeNB决定向目标HeNB发起X2切换。
步骤203，源HeNB发送X2切换请求(HANDOVER REQUEST)消息到目标HeNB。当目标基站是hybrid接入模式的HeNB时，源HeNB要在X2切换请求消息中包括UE的CSG成员状态。
步骤204，目标HeNB接收到X2切换请求消息后，向源HeNB发送X2切换请求确认(HANDOVER REQUEST ACKNOWLEDGE)消息。
步骤205，UE从源HeNB基于X2切换到目标HeNB。
步骤206，X2切换完成后，目标HeNB通过S1接口向MME发送路径转换请求(PATH SWITCH REQUEST)消息；
这里，为了运用正确的计费政策，当HeNB之间基于X2接口的切换完成后，目标HeNB向MME发送的PATH SWITCH REQUEST消息包含目标HeNB的CSG ID及接入模式。
步骤207，MME接收到PATH SWITCH REQUEST消息后，向目标HeNB发送路径转换请求确认(PATH SWITCH REQUEST ACKNOWLEDGE)消息。
3GPP在Release 11中将标准化在open接入模式HeNB到hybrid接入模式HeNB、在具有不同CSG ID的hybrid接入模式HeNB之间、在eNB到open或hybrid接入模式的HeNB之间的基于X2接口的切换。在以上提及的几种场景下，除了从eNB到open接入模式的HeNB，其他发生基于X2接口的切换需要进行成员身份验证。图3为UE从open接入模式HeNB到hybrid接入模式HeNB、在具有不同CSG ID的hybrid接入模式HeNB之间、从eNB到hybrid接入模式的HeNB基于X2接口切换流程图，包括以下步骤：
步骤301，UE向源(H)eNB发送测量报告；
这里，所述测量报告包括：目标HeNB小区的PCI、ECGI、TAI和CSG ID(如果相邻HeNB小区是closed或者hybrid接入模式的)。
步骤302，源(H)eNB接收到UE发送的基于切换的测量报告后，判决UE能否基于X2切换到目标HeNB，从而决定是否向目标HeNB发起X2切换。
当源(H)eNB是open接入模式、hybrid接入模式的HeNB或者是eNB时，通过在步骤201中获得的PCI区分出目标基站是hybrid接入模式的HeNB，源(H)eNB判决UE是可以从源(H)eNB基于X2切换到目标HeNB的，因此源(H)eNB决定向目标HeNB发起X2切换。
步骤303，源(H)eNB发送X2切换请求消息到目标HeNB。由于目标HeNB是hybrid接入模式的HeNB的，源(H)eNB要在X2切换请求消息中包括UE在测量报告中上报的CSG成员状态。
步骤304，目标HeNB根据UE在测量报告中上报的CSG成员状态进行接纳控制。
步骤305，目标HeNB接收到X2切换请求消息后，向源(H)eNB发送X2切换请求确认消息。
步骤306，UE从源(H)eNB基于X2切换到目标HeNB。
步骤307，X2切换完成后，目标HeNB通过S1接口向MME发送路径转换请求(PATH SWITCH REQUEST)消息；
目标HeNB向MME发送的路径转换请求消息包含目标HeNB的CSG ID及接入模式。
步骤308，MME接收到路径转换请求消息后，核实UE订阅数据决定UE的CSG成员状态。MME将核实过的UE的CSG成员状态通过路径转换请求确认(PATH SWITCH REQUEST ACKNOWLEDGE)消息通知给目标HeNB。目标HeNB接收到真实UE的CSG成员状态后，再调整UE在目标HeNB的QoS和接入优先级。
当源HeNB是根据Release 11标准产出的设备(即支持Release 11协议)，称为源Rel-11 HeNB，目标HeNB是根据Release 10标准产出的设备(即支持Release 10协议，不支持Release 11协议)，称为目标Rel-10HeNB。Rel-11HeNB是向后兼容了Rel-10 HeNB的功能。但是Rel-10 HeNB是不具备Rel-11 HeNB的一些新增功能的。因此，源Rel-11 HeNB会根据Rel-10标准决定是否向目标Rel-10 HeNB发起X2切换。不论源Rel-11 HeNB是open，closed，还是hybrid接入模式的，目标Rel-10 HeNB是open接入模式的，源Rel-11 HeNB是会向目标Rel-10 HeNB发起X2切换。同样，源Rel-11 HeNB和目标Rel-10 HeNB是具有相同CSG ID的closed或者hybrid接入模式的，那么源Rel-11 HeNB也会向目标Rel-10 HeNB发起X2切换。此外，源Rel-11 HeNB还会根据Rel-11标准决定是否向目标Rel-10 HeNB发起X2切换。源Rel-11 HeNB是open接入模式的，目标Rel-10 HeNB是hybrid接入模式的，或者源Rel-11 HeNB和目标Rel-10 HeNB是具有不同CSG ID的hybrid接入模式的，源Rel-11 HeNB也会向目标Rel-10 HeNB发起X2切换。
当源Rel-11 HeNB是open或者hybrid接入模式的，目标Rel-10 HeNB是hybrid接入模式时，根据当前协议规定，由于源Rel-11 HeNB是不知道目标HeNB版本信息的，即源Rel-11 HeNB其实是不知道目标HeNB是Rel-10的还是Rel-11的，因此源Rel-11 HeNB都会向目标Rel-10 HeNB发起X2切换。但是，对于源Rel-11 HeNB是open接入模式，目标Rel-10 HeNB是hybrid接入模式的情况，目标hybrid接入模式的Rel-10 HeNB没有接收到源Rel-11 HeNB的CSG ID，因此目标HeNB发送携带“HO Target not Allowed”原因值的切换准备失败(HANDOVER PREPARATION FAILURE)消息拒绝X2切换过程。对于源Rel-11 HeNB和目标Rel-10 HeNB不具有不同CSG ID的hybrid接入模式的情况，目标Rel-10 HeNB会因为源和目标HeNB的CSG ID不一样，而发送携带“HO Target not Allowed”原因值的切换准备失败(HANDOVERPREPARATION FAILURE)消息拒绝X2切换过程。源Rel-11 HeNB并不知道是因为目标基站是Rel-10 HeNB而拒绝X2切换的。之后，当UE在该对源Rel-11HeNB和目标Rel-10 HeNB之间发生切换时，源Rel-11 open接入模式的HeNB还是会向目标Rel-10 hybrid接入模式的HeNB发送X2切换，或者源Rel-11hybrid接入模式的HeNB还是会向目标Rel-10具有不同CSG ID的hybrid接入模式的HeNB发送X2切换。而目标Rel-10 hybrid接入模式的HeNB还是会因为没有接收到源Rel-11 HeNB的CSG ID或者源和目标HeNB的CSG ID不一样而发送切换准备失败消息拒绝X2切换。这样，造成了大量的不必要的信令开销。
另外，根据Rel-10标准，源Rel-10 eNB和目标Rel-10 HeNB之间是没有用于X2切换的X2接口建立的。但是根据Rel-11标准，源Rel-11eNB会向目标Rel-10 open或者hybrid接入模式的HeNB发起X2切换，但是必须在之前保证彼此之间的X2接口的建立。源Rel-11 eNB发现目标Rel-10 HeNB服务的小区，通过ANR功能获取目标小区的信息，并初始传输网络层(TNL，TransportNetwork Layer)过程获取与之建立流控制传输协议(SCTP，Stream ControlTransmission Protocol)连接的目标HeNB的TNL地址。当源Rel-11eNB通过PCI区分出目标基站是open或者hybrid接入模式的HeNB时，发起到目标Rel-10HeNB的X2建立过程。由于目标基站是Rel-10HeNB，因此目标HeNB拒绝发送X2建立失败(X2SETUP FAILURE)消息拒绝源发起的X2建立过程。源Rel-11 eNB并不知道是因为目标基站是Rel-10 HeNB而拒绝X2建立过程的。之后，当UE要在该对源Rel-11 eNB和目标Rel-10 HeNB之间发生切换时，源Rel-11 eNB还是会向目标Rel-10 hybrid接入模式的HeNB发送X2建立过程。而目标Rel-10 open或者hybrid接入模式的HeNB还会因为不支持用于X2切换的X2接口而拒绝源发起的X2建立过程。这样，造成了大量的不必要的信令开销。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种基于家庭基站的切换方法及系统，能避免不支持X2切换的不同的家庭基站之间发送无必要的X2指令。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种基于家庭基站的切换方法，包括：
处于开放接入模式或混合接入模式的支持Rel-11协议的源家庭基站在发起到处于混合接入模式的目标家庭基站的X2切换之前，获知所述目标家庭基站所支持协议的版本信息，并决定是否发起到所述目标家庭基站的X2切换；
或者，支持Rel-11协议的源基站在发起到处于开放接入模式或混合接入模式的目标家庭基站的X2建立之前，获知所述目标家庭基站所支持协议的版本信息，并决定是否发起到所述目标家庭基站的X2建立；
或者，处于混合接入模式的支持Rel-10协议的目标家庭基站在切换准备失败消息中携带新增的原因值，使处于开放接入模式或混合接入模式的支持Rel-11协议的源家庭基站不再向所述目标家庭基站发起X2切换；
或者，处于开放接入模式或混合接入模式的支持Rel-10协议的目标家庭基站在X2建立失败消息中携带新增的原因值，使支持Rel-11协议的源基站不再向所述目标家庭基站发起X2建立。
优选地，所述处于开放接入模式或混合接入模式的支持Rel-11协议的源家庭基站在发起到处于混合接入模式的目标家庭基站的X2切换之前，获知所述目标家庭基站所支持协议的版本信息，并决定是否发起到所述目标家庭基站的X2切换，包括：
所述处于开放接入模式的支持Rel-11协议的源家庭基站在发起到所述处于混合接入模式的目标家庭基站的X2切换之前，获知所述处于混合接入模式的目标家庭基站支持Rel-11协议时，决定发起到所述目标家庭基站的X2切换，获知所述处于混合接入模式的目标家庭基站支持Rel-10协议时，决定不发起到所述目标家庭基站的X2切换；
或者，所述处于混合接入模式的支持Rel-11协议的源家庭基站获知所述处于混合接入模式的目标家庭基站支持Rel-10协议时，进一步判断所述源家庭基站和所述目标家庭基站的CSG ID相同时，决定发起到所述目标家庭基站的X2切换，判断所述源家庭基站和所述目标家庭基站的CSG ID不同时，决定不发起到所述目标家庭基站的X2切换。
优选地，所述处于开放接入模式或混合接入模式的支持Rel-11协议的源家庭基站在发起到处于混合接入模式的目标家庭基站的X2切换之前，获知所述目标家庭基站所支持协议的版本信息，包括：
所述源家庭基站在获取支持Rel-10协议的目标家庭基站的用于建立X2接口的传输网络层地址发现过程中，获知所述目标家庭基站的版本信息。
优选地，所述支持Rel-11协议的源基站在发起到处于开放接入模式或混合接入模式的目标家庭基站的X2建立之前，获知所述目标家庭基站所支持协议的版本信息，并决定是否发起到所述目标家庭基站的X2建立，包括：
所述支持Rel-11协议的源基站在发起到所述处于开放接入模式或混合接入模式的目标家庭基站的X2建立之前，获知所述目标家庭基站支持Rel-11协议时，决定发起到所述目标家庭基站的X2建立，获知所述目标家庭基站支持Rel-10协议时，决定不发起到所述目标家庭基站的X2建立。
优选地，所述支持Rel-11协议的源基站在发起到处于开放接入模式或混合接入模式的目标家庭基站的X2建立之前，获知所述目标家庭基站所支持协议的版本信息，包括：
所述源基站在获取目标支持Rel-10协议的家庭基站的用于建立X2接口的传输网络层地址发现过程中，获知所述目标家庭基站的版本信息。
优选地，所述切换准备失败消息为所述处于混合接入模式的目标支持Rel-10协议的家庭基站因CSG ID不同或未接收到源家庭基站的CSG ID而拒绝源家庭基站发起X2切换的消息。
优选地，所述切换准备失败消息中新增的原因值包括：目标低版本、版本不匹配、X2切换到目标不被支持、不同CSG ID不被支持、开放接入模式的源不被支持。
优选地，所述方法还包括：
仅处于开放接入模式或混合接入模式的支持Rel-11协议的源家庭基站才解析所述切换准备失败消息中携带的新增的原因值；
在后续的切换过程中，所述源家庭基站不支持基于X2切换到所述处于混合模式的支持Rel-10协议的目标家庭基站。
优选地，所述X2建立失败消息为因所述目标家庭基站不支持用于X2切换的X2接口而拒绝源基站的消息。
优选地，所述X2建立失败消息中新增的原因值包括：目标低版本、版本不匹配、X2切换到目标不被支持、不同CSG ID不被支持、开放接入模式的源不被支持。
优选地，所述方法还包括：
仅支持Rel-11协议的源基站才解析所述X2建立失败消息中携带的新增原因值；
在后续的建立过程中，所述源基站不支持基于X2建立到所述处于混合模式的支持Rel-10协议的目标家庭基站。
一种基于家庭基站的切换系统，所述系统包括源家庭基站、目标家庭基站以及源基站，其中：
源家庭基站，处于开放接入模式或混合接入模式且支持Rel-11协议，用于在发起到处于混合接入模式的目标家庭基站的X2切换之前，获知所述目标家庭基站所支持协议的版本信息，并决定是否发起到所述目标家庭基站的X2切换；
或者，源基站，支持Rel-11协议，用于在发起到处于开放接入模式或混合接入模式的目标家庭基站的X2建立之前，获知所述目标家庭基站所支持协议的版本信息，并决定是否发起到所述目标家庭基站的X2建立；
或者，目标家庭基站，处于混合接入模式且支持Rel-10协议，用于在切换准备失败消息中携带新增的原因值，使处于开放接入模式或混合接入模式的支持Rel-11协议的源家庭基站不再向所述目标家庭基站发起X2切换；
或者，目标家庭基站，处于开放接入模式或混合接入模式且支持Rel-10协议，用于在X2建立失败消息中携带新增的原因值，使支持Rel-11协议的源家庭基站不再向所述目标家庭基站发起X2建立。
优选地，处于开放接入模式的支持Rel-11协议的源家庭基站还用于，在发起到所述处于混合接入模式的目标家庭基站的X2切换之前，获知所述处于混合接入模式的目标家庭基站支持Rel-11协议时，决定发起到所述目标家庭基站的X2切换，获知所述处于混合接入模式的目标家庭基站支持Rel-10协议时，决定不发起到所述目标家庭基站的X2切换；
或者，处于混合接入模式的支持Rel-11协议的源家庭基站还用于，获知所述处于混合接入模式的目标家庭基站支持Rel-10协议时，进一步判断所述源家庭基站和所述目标家庭基站的CSG ID相同时，决定发起到所述目标家庭基站的X2切换，判断所述源家庭基站和所述目标家庭基站的CSG ID不同时，决定不发起到所述目标家庭基站的X2切换。
优选地，所述支持Rel-11协议的源基站在发起到所述处于开放接入模式或混合接入模式的目标家庭基站的X2建立之前，获知所述目标家庭基站支持Rel-11协议时，决定发起到所述目标家庭基站的X2建立，获知所述目标家庭基站支持Rel-10协议时，决定不发起到所述目标家庭基站的X2建立。
优选地，仅处于开放接入模式或混合接入模式的支持Rel-11协议的源家庭基站才解析所述切换准备失败消息中携带的新增的原因值
在后续的切换过程中，所述处于开放接入模式或混合接入模式的支持Rel-11协议的源家庭基站不支持基于X2切换到所述处于混合模式的支持Rel-10协议的目标家庭基站。
优选地，仅支持Rel-11协议的源基站才解析所述X2建立失败消息中携带的新增原因值；
在后续的建立过程中，所述支持Rel-11协议的源基站不支持基于X2建立到所述处于混合模式的支持Rel-10协议的目标家庭基站。
本发明中，处于开放接入模式或混合接入模式的源支持Rel-11协议的家庭基站在发起到处于混合接入模式的目标家庭基站的X2切换之前，获知所述目标家庭基站所支持协议的版本信息，并决定是否发起到所述目标家庭基站的X2切换；或者，源支持Rel-11协议的基站在发起到处于开放接入模式或混合接入模式的目标家庭基站的X2建立之前，获知所述目标家庭基站所支持协议的版本信息，并决定是否发起到所述目标家庭基站的X2建立；或者，处于混合接入模式的目标支持Rel-10协议的家庭基站在切换准备失败消息中携带新增的原因值，使处于开放接入模式或混合接入模式的源支持Rel-11协议的家庭基站不再向所述目标家庭基站发起X2切换；或者，处于开放接入模式或混合接入模式的目标支持Rel-10协议的家庭基站在X2建立失败消息中携带新增的原因值，使支持Rel-11协议的源家庭基站不再向所述目标家庭基站发起X2建立。
当任何UE在处于open或hybrid接入模式的支持Rel-11的源HeNB和处于hybrid接入模式的支持Rel-10的目标HeNB之间发生X2切换时，源Rel-11HeNB(即支持Rel-11的源HeNB)一直发送X2切换请求消息，而目标Rel-10HeNB(即支持Rel-10的目标HeNB)一直因为没有接收到源Rel-11 HeNB的CSG ID或者源HeNB和目标HeNB的CSG ID不一致而发送切换准备失败消息拒绝X2切换，这会造成的大量的不必要信令的开销，本发明能避免这种不必要的信令开销。或者当任何UE在源Rel-11 eNB(即支持Rel-11的源eNB)和处于open或hybrid接入模式目标Rel-10的HeNB(即支持Rel-11的目标家庭基站)之间发生切换时，源Rel-11 eNB一直发送X2建立请求消息，目标Rel-10HeNB一直因为不支持用于X2切换的X2接口而拒绝X2建立过程而造成的大量的不必要的信令开销，本发明能避免这种不必要的信令开销。
附图说明
图1为现有技术中HeNB的网络架构示意图；
图2为UE在HeNB之间基于X2接口的切换流程图；
图3为UE从open接入模式HeNB到hybrid接入模式HeNB、在具有不同CSG ID的hybrid接入模式HeNB之间、从eNB到hybrid接入模式的HeNB基于X2接口切换流程图；
图4为本发明实施例一的基于家庭基站的切换方法的流程图；
图5为本发明实施例二的基于家庭基站的切换方法的流程图；
图6为本发明实施例三的基于家庭基站的切换方法的流程图；
图7为本发明实施例四的基于家庭基站的切换方法的流程图。
具体实施方式
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。
实施例一
假设源基站是Rel-11 open或者hybrid接入模式的HeNB，目标基站是Rel-10hybrid接入模式的HeNB。
图4为本发明实施例一的基于家庭基站的切换方法的流程图，如图4所示，本示例的基于家庭基站的切换方法包括以下步骤：
步骤401，源HeNB发现相邻的目标HeNB服务的小区，并通过自动邻居关系(ANR，Automatic Neighbor Relation)获取目标HeNB的PCI、ECGI、TAI和CSG ID。源HeNB准备发起到目标HeNB的TNL地址发现过程。
步骤402，源HeNB发送eNB配置传输(eNB CONFIGURATIONTRANSFER)消息到MME请求目标HeNB的TNL地址。eNB配置传输消息包括了源HeNB的HeNB ID1、TAI1，和目标HeNB的HeNB ID2、TAI2。
步骤403，MME在接收到源HeNB发送的eNB配置传输消息后，发送MME配置传输(MME CONFIGURATION TRANSFER)消息到被HeNB ID2标识的目标HeNB。MME配置传输消息包括了HeNB ID1、TAI1、HeNB ID2、TAI2。
步骤404，目标HeNB回复eNB配置传输消息给MME。MME配置传输消息中包括了和源HeNB建立流控制传输协议(SCTP，Stream Control TransmissionProtocol)连接的目标HeNB的TNL地址adr1。此外，在MME配置传输消息中添加新的信元，例如版本(version)，表示目标HeNB的版本信息，在本实施例中该新增信元填写为v10。
步骤405，MME发送MME配置传输消息给源HeNB。MME配置传输消息中包括了HeNB ID2、TAI2、HeNB ID1、TAI1、adr1和v10。
步骤406，源HeNB根据获取的目标HeNB的TNL地址adr1，与目标建立SCTP连接。
步骤407，源HeNB和目标HeNB建立X2连接。
步骤408，源HeNB判决UE能否基于X2切换到目标HeNB，从而决定是否向目标HeNB发起X2切换。
当源基站是open接入模式的HeNB时，源HeNB通过目标HeNB的PCI范围获知目标基站是hybrid接入模式的，由于在步骤405中得知目标HeNB是Rel-10 HeNB，源HeNB判决UE不能从源HeNB切换到目标HeNB，因此源HeNB决定不向目标HeNB发起X2切换。
当源基站是hybrid接入模式的HeNB时，源HeNB通过目标HeNB的PCI范围获知目标基站是hybrid接入模式的，由于在步骤405中得知目标HeNB是Rel-10 HeNB，源HeNB会将在X2建立过程中获取的目标HeNB的CSG ID和自身的CSG ID作比对，如果源HeNB确定自身和目标HeNB的CSG ID是一样的，则会基于Release 10标准规定的X2切换条件，源HeNB判决UE可以从源HeNB切换到目标HeNB，因此源HeNB决定继续向目标HeNB发起X2切换，后续流程如图2的步骤203至步骤207，这里不再赘述。如果源HeNB确定自身的CSG ID与目标HeNB的CSG ID不一样，源HeNB判决UE不能从源HeNB切换到目标HeNB，因此源HeNB决定不向目标HeNB发起X2切换。
实施例二
假设源基站是Rel-11 open或者hybrid接入模式的HeNB，目标基站是Rel-10hybrid接入模式的HeNB。并且在当源基站是Rel-11 hybrid接入模式的HeNB时，目标基站是Rel-10的和源具有不同CSG ID的hybrid接入模式的HeNB。
图5为本发明实施例二的基于家庭基站的切换方法的流程图，如图5所示，本示例的基于家庭基站的切换方法包括以下步骤：
步骤501，UE向源HeNB发送测量报告；
这里，所述测量报告包括：目标HeNB小区的PCI、ECGI、TAI和CSG ID。
步骤502，源HeNB判决UE能否基于X2切换到目标HeNB，从而决定是否向目标HeNB发起X2切换。
由于源HeNB是Rel-11 HeNB，源HeNB又是open接入模式或者hybrid接入模式的，并且源HeNB又通过目标的PCI范围获知目标基站是hybrid接入模式的HeNB，基于Release 11标准规定的X2切换条件，源HeNB判决UE可以从源HeNB切换到目标HeNB的，因此源HeNB决定向目标HeNB发起X2切换。
步骤503，源HeNB发送X2切换请求消息到目标HeNB。由于目标HeNB是hybrid接入模式的HeNB的，源HeNB要在X2切换请求消息中包括UE在测量报告中上报的CSG成员状态。
步骤504，目标HeNB发送切换准备失败消息拒绝X2切换。
如果是在源HeNB是hybrid接入模式的情况下，基于Release 10标准规定，目标HeNB判断出在X2建立过程中获取的源HeNB的CSG ID和自身的CSG ID不一样，发送切换准备失败消息拒绝X2切换。
如果是在源HeNB是open接入模式的情况下，基于Release 10标准规定，目标HeNB因为并没有在X2建立过程中获取到源HeNB的CSG ID，发送切换准备失败消息拒绝X2切换。
在本实施例中，目标HeNB可在上述两种情况下，在发送给源HeNB的切换准备失败消息中新增相同的原因值，例如，版本不匹配(version not match)、目标低版本(Target lower version)、X2切换到目标不被支持(X2 handover totarget not supported)等，将源HeNB到目标HeNB的X2切换是不被支持的信息告知通知源HeNB。
当然，如果目标HeNB是判断出在X2建立过程中获取的源HeNB的CSG ID和自身的CSG ID不一样而拒绝源HeNB发起的X2切换的，在发送给源HeNB的切换准备失败消息中新增原因值，例如不同CSG ID不被支持(Different CSGID not supported)等，使源HeNB意识到目标基站是低版本的原因造成了源HeNB到目标HeNB的X2切换是不被支持。
如果目标HeNB是因为并没有在X2建立过程中获取到源HeNB的CSG ID而拒绝源HeNB发起的X2切换的，在发送给源HeNB的切换准备失败消息中新增原因值，例如open模式的源不被支持(open mode source not supported)等，使源HeNB意识到目标基站是低版本的造成了源HeNB到目标HeNB的X2切换是不被支持。
步骤505，源HeNB接收到包括新增原因值的切换准备失败消息后，不再发起向该目标HeNB的X2切换。
在后续的切换中，源HeNB判决任何在其服务下的UE都不能基于X2切换到该目标HeNB，进而源HeNB不再向该目标HeNB发起任何X2切换。
实施例三
假设源基站是Rel-11 eNB，目标基站是Rel-10 open或者hybrid接入模式的HeNB。
图6为本发明实施例三的基于家庭基站的切换方法的流程图，如图6所示，本示例的基于家庭基站的切换方法包括以下步骤：
步骤601，源eNB发现相邻的目标HeNB服务的小区，并通过自动邻居关系(ANR，Automatic Neighbor Relation)获取目标HeNB的PCI、ECGI、TAI和CSG ID。源eNB准备发起到目标HeNB的TNL地址发现过程。
步骤602，源eNB发送eNB配置传输消息到MME请求目标HeNB的TNL地址。eNB配置传输消息包括了源eNB的eNB ID1、TAI1，和目标HeNB的HeNB ID2、TAI2。
步骤603，MME在接收到源eNB发送的eNB配置传输消息后，发送MME配置传输消息到被HeNB ID2标识的目标HeNB。MME配置传输消息包括了eNB ID1、TAI1、HeNB ID2、TAI2。
步骤604，目标HeNB回复eNB配置传输消息给MME。MME配置传输消息中包括了与源eNB建立SCTP连接的目标HeNB的TNL地址adr1。此外，在MME配置传输消息中添加新的信元，例如版本(version)，表示目标HeNB的版本信息，在本实施例中该新增信元填写为v10。
步骤605，MME发送MME配置传输消息给源eNB。MME配置传输消息中包括了HeNB ID2、TAI2、eNB ID1、TAI1、adr1和v10。
步骤606，源eNB根据获取的目标HeNB的TNL地址adr1，与目标建立SCTP连接。
步骤607，源eNB判决UE能否基于X2建立到目标HeNB，从而决定是否向目标HeNB发起X2建立过程。
源eNB通过目标HeNB的PCI范围获知目标基站是open或者hybrid接入模式的，由于在步骤605中得知目标HeNB是Rel-10的，源eNB判决UE不能从源HeNB切换到目标HeNB，因此源eNB决定不向目标HeNB发起X2建立过程。
实施例四
假设源基站是Rel-11 eNB，目标基站是Rel-10 open或者hybrid接入模式的HeNB。并且在实施例三中的步骤604-605中没有包括新增信元将目标HeNB的版本信息通知给源eNB。
图7为本发明实施例四的基于家庭基站的切换方法的流程图，如图7所示，本示例的基于家庭基站的切换方法包括以下步骤：
步骤701，源eNB判决UE能否基于X2切换到目标HeNB，从而决定是否向目标HeNB发起X2建立过程。
由于源eNB是Rel-11 eNB，并且源eNB通过目标的PCI范围获知目标基站是open或者hybrid接入模式的HeNB，基于Release 11标准规定的X2切换条件，源HeNB判决UE可以从源eNB切换到目标HeNB的，因此源eNB决定向目标HeNB发起X2建立过程。
步骤701与前述实施例三中的步骤607相同。
步骤702，源eNB发送X2建立请求消息到目标HeNB。
步骤703：目标HeNB发送X2建立失败消息拒绝X2建立过程。
基于Release 10标准规定，HeNB和eNB是没有用于X2切换的X2接口的，目标HeNB发送X2建立失败消息拒绝源发起的X2建立过程。
在本实施例中，在发送给源eNB的X2建立失败消息中新增原因值，可以是与前述实施例二中相同的原因值，例如，版本不匹配(version not match)、目标低版本(Target lower version)、X2切换到目标不被支持(X2 handover totarget not supported)等，也可以是与前述实施例二中不同的原因值，例如X2建立不被支持(X2 setup not supported)等，将源HeNB到目标HeNB的X2切换是不被支持的信息告知通知源HeNB。
步骤704，源eNB接收到包括新增原因值的切换准备失败消息后，不再发起向该目标HeNB的X2建立过程。
在后续的建立过程中，源HeNB判决任何在其服务下的UE都不能基于X2建立到该目标HeNB，进而源HeNB不再向该目标HeNB发起任何X2建立过程。
本发明还记载了一种基于家庭基站的切换系统，所述系统包括源家庭基站、目标家庭基站以及源基站，其中：
源家庭基站，处于开放接入模式或混合接入模式且支持Rel-11协议，用于在发起到处于混合接入模式的目标家庭基站的X2切换之前，获知所述目标家庭基站所支持协议的版本信息，并决定是否发起到所述目标家庭基站的X2切换；
或者，源基站，支持Rel-11协议，用于在发起到处于开放接入模式或混合接入模式的目标家庭基站的X2建立之前，获知所述目标家庭基站所支持协议的版本信息，并决定是否发起到所述目标家庭基站的X2建立；
或者，目标家庭基站，处于混合接入模式且支持Rel-10协议，用于在切换准备失败消息中携带新增的原因值，使处于开放接入模式或混合接入模式的支持Rel-11协议的源家庭基站不再向所述目标家庭基站发起X2切换；
或者，目标家庭基站，处于开放接入模式或混合接入模式且支持Rel-10协议，用于在X2建立失败消息中携带新增的原因值，使支持Rel-11协议的源家庭基站不再向所述目标家庭基站发起X2建立。
其中，处于开放接入模式的支持Rel-11协议的源家庭基站还用于，在发起到所述处于混合接入模式的目标家庭基站的X2切换之前，获知所述处于混合接入模式的目标家庭基站支持Rel-11协议时，决定发起到所述目标家庭基站的X2切换，获知所述处于混合接入模式的目标家庭基站支持Rel-10协议时，决定不发起到所述目标家庭基站的X2切换；
或者，处于混合接入模式的支持Rel-11协议的源家庭基站还用于，获知所述处于混合接入模式的目标家庭基站支持Rel-10协议时，进一步判断所述源家庭基站和所述目标家庭基站的CSG ID相同时，决定发起到所述目标家庭基站的X2切换，判断所述源家庭基站和所述目标家庭基站的CSG ID不同时，决定不发起到所述目标家庭基站的X2切换。
处于开放接入模式或混合接入模式的支持Rel-11协议的源家庭基站在发起到处于混合接入模式的目标家庭基站的X2切换之前，获知所述目标家庭基站所支持协议的版本信息，为：所述源家庭基站在获取支持Rel-10协议的目标家庭基站的用于建立X2接口的传输网络层地址发现过程中，获知所述目标家庭基站的版本信息。
其中，所述支持Rel-11协议的源基站在发起到所述处于开放接入模式或混合接入模式的目标家庭基站的X2建立之前，获知所述目标家庭基站支持Rel-11协议时，决定发起到所述目标家庭基站的X2建立，获知所述目标家庭基站支持Rel-10协议时，决定不发起到所述目标家庭基站的X2建立。
所述切换准备失败消息为所述处于混合接入模式的目标支持Rel-10协议的家庭基站因CSG ID不同或未接收到源家庭基站的CSG ID而拒绝源家庭基站发起X2切换的消息。所述切换准备失败消息中新增的原因值包括：目标低版本、版本不匹配、X2切换到目标不被支持、不同CSG ID不被支持、开放接入模式的源不被支持。
其中，仅处于开放接入模式或混合接入模式的支持Rel-11协议的源家庭基站才解析所述切换准备失败消息中携带的新增的原因值；
在后续的切换过程中，所述处于开放接入模式或混合接入模式的支持Rel-11协议的源家庭基站不支持基于X2切换到所述处于混合模式的支持Rel-10协议的目标家庭基站。
所述X2建立失败消息为因所述目标家庭基站不支持用于X2切换的X2接口而拒绝源基站的消息。所述X2建立失败消息中新增的原因值包括：目标低版本、版本不匹配、X2切换到目标不被支持、不同CSG ID不被支持、开放接入模式的源不被支持。
其中，仅支持Rel-11协议的源基站才解析所述X2建立失败消息中携带的新增原因值；
在后续的建立过程中，所述支持Rel-11协议的源基站不支持基于X2建立到所述处于混合模式的支持Rel-10协议的目标家庭基站。
本领域技术人员应当理解，本发明的基于家庭基站的切换系统是在现有的移动通信网络基础上实现的，系统的结构与现有的移动通信网络结构相同，本发明的基于家庭基站的切换系统，是对现有的移动通信网络中的相关网元进行了相应的功能拓展而实现的，本发明中，仅对功能扩展了的网元进行了重点描述。本发明的基于家庭基站的切换系统，可参照前述的实施例一至实施例四的相关描述而理解，其网络架构可参照现有的移动通信网络结构如基于图1所示的结构而理解。
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。
Claims (16)
1.一种基于家庭基站的切换方法，其特征在于，所述方法包括：
处于开放接入模式或混合接入模式的支持Rel-11协议的源家庭基站在发起到处于混合接入模式的目标家庭基站的X2切换之前，获知所述目标家庭基站所支持协议的版本信息，并决定是否发起到所述目标家庭基站的X2切换；
或者，支持Rel-11协议的源基站在发起到处于开放接入模式或混合接入模式的目标家庭基站的X2建立之前，获知所述目标家庭基站所支持协议的版本信息，并决定是否发起到所述目标家庭基站的X2建立；
或者，处于混合接入模式的支持Rel-10协议的目标家庭基站在切换准备失败消息中携带新增的原因值，使处于开放接入模式或混合接入模式的支持Rel-11协议的源家庭基站不再向所述目标家庭基站发起X2切换；
或者，处于开放接入模式或混合接入模式的支持Rel-10协议的目标家庭基站在X2建立失败消息中携带新增的原因值，使支持Rel-11协议的源基站不再向所述目标家庭基站发起X2建立。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述处于开放接入模式或混合接入模式的支持Rel-11协议的源家庭基站在发起到处于混合接入模式的目标家庭基站的X2切换之前，获知所述目标家庭基站所支持协议的版本信息，并决定是否发起到所述目标家庭基站的X2切换，包括：
所述处于开放接入模式的支持Rel-11协议的源家庭基站在发起到所述处于混合接入模式的目标家庭基站的X2切换之前，获知所述处于混合接入模式的目标家庭基站支持Rel-11协议时，决定发起到所述目标家庭基站的X2切换，获知所述处于混合接入模式的目标家庭基站支持Rel-10协议时，决定不发起到所述目标家庭基站的X2切换；
或者，所述处于混合接入模式的支持Rel-11协议的源家庭基站获知所述处于混合接入模式的目标家庭基站支持Rel-10协议时，进一步判断所述源家庭基站和所述目标家庭基站的CSG ID相同时，决定发起到所述目标家庭基站的X2切换，判断所述源家庭基站和所述目标家庭基站的CSG ID不同时，决定不发起到所述目标家庭基站的X2切换。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述处于开放接入模式或混合接入模式的支持Rel-11协议的源家庭基站在发起到处于混合接入模式的目标家庭基站的X2切换之前，获知所述目标家庭基站所支持协议的版本信息，包括：
所述源家庭基站在获取支持Rel-10协议的目标家庭基站的用于建立X2接口的传输网络层地址发现过程中，获知所述目标家庭基站的版本信息。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述支持Rel-11协议的源基站在发起到处于开放接入模式或混合接入模式的目标家庭基站的X2建立之前，获知所述目标家庭基站所支持协议的版本信息，并决定是否发起到所述目标家庭基站的X2建立，包括：
所述支持Rel-11协议的源基站在发起到所述处于开放接入模式或混合接入模式的目标家庭基站的X2建立之前，获知所述目标家庭基站支持Rel-11协议时，决定发起到所述目标家庭基站的X2建立，获知所述目标家庭基站支持Rel-10协议时，决定不发起到所述目标家庭基站的X2建立。
5.根据权利要求1或4所述的方法，其特征在于，所述支持Rel-11协议的源基站在发起到处于开放接入模式或混合接入模式的目标家庭基站的X2建立之前，获知所述目标家庭基站所支持协议的版本信息，包括：
所述源基站在获取目标支持Rel-10协议的家庭基站的用于建立X2接口的传输网络层地址发现过程中，获知所述目标家庭基站的版本信息。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述切换准备失败消息为所述处于混合接入模式的目标支持Rel-10协议的家庭基站因CSG ID不同或未接收到源家庭基站的CSG ID而拒绝源家庭基站发起X2切换的消息。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述切换准备失败消息中新增的原因值包括：目标低版本、版本不匹配、X2切换到目标不被支持、不同CSG ID不被支持、开放接入模式的源不被支持。
8.根据权利要求1、6或7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
仅处于开放接入模式或混合接入模式的支持Rel-11协议的源家庭基站才解析所述切换准备失败消息中携带的新增的原因值；
在后续的切换过程中，所述源家庭基站不支持基于X2切换到所述处于混合模式的支持Rel-10协议的目标家庭基站。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述X2建立失败消息为因所述目标家庭基站不支持用于X2切换的X2接口而拒绝源基站的消息。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述X2建立失败消息中新增的原因值包括：目标低版本、版本不匹配、X2切换到目标不被支持、不同CSG ID不被支持、开放接入模式的源不被支持。
11.根据权利要求1、9或10所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
仅支持Rel-11协议的源基站才解析所述X2建立失败消息中携带的新增原因值；
在后续的建立过程中，所述源基站不支持基于X2建立到所述处于混合模式的支持Rel-10协议的目标家庭基站。
12.一种基于家庭基站的切换系统，所述系统包括源家庭基站、目标家庭基站以及源基站，其特征在于：
源家庭基站，处于开放接入模式或混合接入模式且支持Rel-11协议，用于在发起到处于混合接入模式的目标家庭基站的X2切换之前，获知所述目标家庭基站所支持协议的版本信息，并决定是否发起到所述目标家庭基站的X2切换；
或者，源基站，支持Rel-11协议，用于在发起到处于开放接入模式或混合接入模式的目标家庭基站的X2建立之前，获知所述目标家庭基站所支持协议的版本信息，并决定是否发起到所述目标家庭基站的X2建立；
或者，目标家庭基站，处于混合接入模式且支持Rel-10协议，用于在切换准备失败消息中携带新增的原因值，使处于开放接入模式或混合接入模式的支持Rel-11协议的源家庭基站不再向所述目标家庭基站发起X2切换；
或者，目标家庭基站，处于开放接入模式或混合接入模式且支持Rel-10协议，用于在X2建立失败消息中携带新增的原因值，使支持Rel-11协议的源家庭基站不再向所述目标家庭基站发起X2建立。
13.根据权利要求12所述的系统，其特征在于，处于开放接入模式的支持Rel-11协议的源家庭基站还用于，在发起到所述处于混合接入模式的目标家庭基站的X2切换之前，获知所述处于混合接入模式的目标家庭基站支持Rel-11协议时，决定发起到所述目标家庭基站的X2切换，获知所述处于混合接入模式的目标家庭基站支持Rel-10协议时，决定不发起到所述目标家庭基站的X2切换；
或者，处于混合接入模式的支持Rel-11协议的源家庭基站还用于，获知所述处于混合接入模式的目标家庭基站支持Rel-10协议时，进一步判断所述源家庭基站和所述目标家庭基站的CSG ID相同时，决定发起到所述目标家庭基站的X2切换，判断所述源家庭基站和所述目标家庭基站的CSG ID不同时，决定不发起到所述目标家庭基站的X2切换。
14.根据权利要求12所述的系统，其特征在于，所述支持Rel-11协议的源基站在发起到所述处于开放接入模式或混合接入模式的目标家庭基站的X2建立之前，获知所述目标家庭基站支持Rel-11协议时，决定发起到所述目标家庭基站的X2建立，获知所述目标家庭基站支持Rel-10协议时，决定不发起到所述目标家庭基站的X2建立。
15.根据权利要求12所述的系统，其特征在于，仅处于开放接入模式或混合接入模式的支持Rel-11协议的源家庭基站才解析所述切换准备失败消息中携带的新增的原因值
在后续的切换过程中，所述处于开放接入模式或混合接入模式的支持Rel-11协议的源家庭基站不支持基于X2切换到所述处于混合模式的支持Rel-10协议的目标家庭基站。
16.根据权利要求12所述的系统，其特征在于，仅支持Rel-11协议的源基站才解析所述X2建立失败消息中携带的新增原因值；
在后续的建立过程中，所述支持Rel-11协议的源基站不支持基于X2建立到所述处于混合模式的支持Rel-10协议的目标家庭基站。
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