CN105228136B - 通信系统 - Google Patents

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Abstract

描述了一种通信系统，其中，移动电话能够在相邻家庭节点基站之间漫游。描述了用于由家庭基站或家庭基站网关向移动电话分配U‑RNTI的技术。还公开了使得目标家庭基站能够检索到对从移动电话接收的小区更新请求作出响应所需要的信息的技术。

Description

通信系统
本申请是申请日为2010年9月27日、题为“通信系统”的中国发明专利申请No.201080043808.8(PCT国际申请PCT/JP2010/067297)的分案申请。
技术领域
本发明涉及移动通讯网络，具体地但非排他地涉及根据3GPP(第三代合作伙伴项目)标准或其等同物或衍生物进行操作的网络。本发明尤其(尽管非排他地)涉及对移动通信设备的UTRAN无线电网络临时标识符(U-RNTI)的设置及其在小区更新期间的使用。
背景技术
在3GPP标准下，NodeB是用于将移动设备连接到核心网络的基站。近来，3GPP标准机构已采用官方体系机构并且已开始研究用于家庭基站(HNB)的新标准。一个或多个HNB将在家庭内提供无线电覆盖，并且将经由HNB网关通过一个或多个合适的公共网络连接到核心网络(例如，经由ADSL链路连接到因特网)，该HNB网关汇集来自一个或多个HNB的流量。
当用户设备(UE)试图在宏UTRAN网络中进行RRC连接时，无线电网络控制器(RNC)将U-RNTI分配给UE以向网络标识该UE。然而，对于HNB，RNC功能被分割在HNB与HNB-GW之间，因此目前不清楚哪个实体负责分配U-RNTI。
一个单独的但相关的问题涉及UE在CELL FACH连接状态中时的移动性。这样的移动性在第8版本(Rel’8)中得不到支持，但是当前正在第9版本(Rel’9)中被讨论。在CELLFACH状态中，UE决定切换到另一(目标)HNB并向目标HNB发送指示其想切换到目标HNB的RRC小区更新(RRC CELL UPDATE)消息。目标HNB或HNB-GW于是必须能够标识出UE当前注册到的源HNB，以使得其可以从源HNB获得使得目标HNB能够与UE通信的各种信息元素(IE)。
发明内容
根据一个示例性方面，本发明提供了一种由通信网络中的家庭基站执行的方法，该方法包括：响应于从用户设备接收的连接请求向网关设备发送对临时标识符(例如U-RNTI)的请求；从网关设备接收临时标识符；以及将所接收的临时标识符发送给用户设备。在一个示例性实施例中，在向网关设备注册用户设备之前临时标识符被发送给用户设备。对临时标识符的请求可在HNBAP请求消息中被发送，并且该临时标识符可在HNBAP响应消息中被接收。
发送给网关的数据是通过公共数据网络(例如因特网)被发送的，并且该数据被封装到在家庭基站与网关之间发送的适当IP分组中。
在将临时标识符发送给用户设备之后，该方法可包括向网关设备发送注册用户设备的请求。
本发明还提供了一种由通信网络中的网关设备执行的方法，该方法包括：从家庭基站接收对用于用户设备的临时标识符(例如，U-RNTI)的请求；生成用于用户设备的临时标识符；并且将所生成的临时标识符发送给家庭基站。优选地，临时标识符在注册步骤之前被发送，该注册步骤被执行来向网关设备注册用户设备。对临时标识符的请求可在HNBAP请求消息中被接收，并且该临时标识符可在HNBAP响应消息中被发送。
本发明还提供了一种家庭基站，该家庭基站包括：用于响应于从用户设备接收的连接请求向网关设备发送对临时标识符的请求的装置；用于从网关设备接收临时标识符的装置；以及用于优选地在向网关设备注册用户设备之前将所接收的临时标识符发送给用户设备的装置。
本发明还提供了一种网关设备，该网关设备包括：用于从家庭基站接收对用于用户设备的临时标识符的请求的装置；用于生成用于用户设备的临时标识符的装置；以及用于将所生成的临时标识符发送给家庭基站的装置。
根据另一示例性方面，本发明还提供了一种由用户设备执行的方法，该用户设备经由家庭基站与通信网络通信，其中，该方法包括：当用户设备从空闲状态移到连接状态时从家庭基站接收临时标识符，并且当用户设备从连接状态移到空闲状态时维护临时标识符。
根据此示例性方面，本发明还提供了一种由家庭基站执行的方法，该家庭基站向一个或多个用户设备提供通信服务，该方法包括：当用户设备从空闲状态移到连接状态时向用户设备提供临时标识符并且在用户设备从连接状态移到空闲状态时维护临时标识符。
此示例性方面还提供了一种用户设备，所述用户设备可操作来经由家庭基站与通信网络通信，其中，用户设备可操作来在从空闲状态移到连接状态时从家庭基站接收临时标识符，并且可操作来在从连接状态移到空闲状态时维护临时标识符。该临时标识符可以是用户设备的U-RNTI。
此示例性方面还提供了一种家庭基站，所述家庭基站可操作来向一个或多个用户设备提供通信服务并且可操作来在用户设备从空闲状态移到连接状态时向用户设备提供临时标识符并且在用户设备从连接状态移到空闲状态时维护临时标识符。
根据又一示例性方面，本发明还提供了一种由HNB管理系统执行的方法，该方法包括：当家庭基站加电时接收并维护关于家庭基站的信息；向家庭基站分配无线电网络控制器标识RNCID；将所分配的RNCID发送给家庭基站；识别家庭基站附近的相邻基站；以及向家庭基站发送所识别出的相邻基站的RNCID。
在一个示例性实施例中，所分配的RNCID至少在家庭基站附近是唯一的。
此示例性方面还提供了一种由家庭基站执行的方法，该方法包括：从HNB管理系统接收无线电网络控制器标识RNCID；以及接收家庭基站附近的相邻小区的邻居小区信息，所接收的邻居小区信息包括一个或多个相邻基站的RNCID。
该方法还可以包括从用户设备接收小区更新消息，解码用户设备的临时标识符以识别提供服务的小区的RNCID，并且从所接收的邻居小区信息中识别提供服务的小区。
家庭基站然后可以向所识别出的提供服务的小区发送消息，以从提供服务的小区检索与用户设备有关的信息，从而使得家庭基站可以对小区更新消息作出响应。
本发明还提供了一种HNB管理系统，所述HNB管理系统包括：用于当家庭基站加电时接收并维护关于家庭基站的信息的装置；用于向家庭基站分配无线电网络控制器标识RNCID的装置；用于将所分配的RNCID发送给家庭基站的装置；用于识别家庭基站附近的相邻基站的装置；以及用于向家庭基站发送所识别出的相邻基站的RNCID的装置。
本发明的此示例性方面还提供了一种家庭基站，所述家庭基站包括：用于从HNB管理系统接收无线电网络控制器标识RNCID的装置；以及用于接收家庭基站附近的相邻小区的邻居小区信息的装置，所接收的邻居小区信息包括一个或多个相邻基站的RNCID。
本发明的另一示例性方面提供了一种由网关设备执行的方法，该方法包括：保持用于定义RNCID与这些RNCID被分配给的家庭基站之间的关联性的数据；从第一家庭基站接收消息，该消息包括第二家庭基站的RNCID；利用所接收的RNCID来从所保持的数据中识别第二家庭基站；以及将该消息转发给所识别出的第二家庭基站。
此示例性方面还可以包括从第二家庭基站接收消息并且将该消息转发给第一家庭基站。
从第二家庭基站接收的消息可以包括用于识别第一家庭基站的数据，或者网关可以与第二家庭基站相关联地存储用于识别第一家庭基站的数据，并且从所存储的数据中识别第一家庭基站。
网关可以从HNB本身或从HMS获取每个HNB的RNCID。
本发明的此示例性方面还提供了一种由家庭基站执行的方法，该方法包括：从用户设备接收小区更新消息；解码该更新消息以确定提供服务的基站的RNCID；向网关设备发送消息，该消息包括所确定的RNCID以及与用户设备有关的来自小区更新消息的数据；经由网关设备接收来自提供服务的基站的消息，该消息包括家庭基站对小区更新消息作出响应所需的数据；以及利用从网关设备接收的数据来对小区更新消息作出响应。所发送的消息可以包括用于家庭基站的路由信息。
本发明还提供了一种网关设备，所述网关设备包括：用于保持用于定义RNCID与这些RNCID被分配给的家庭基站之间的关联性的数据的装置；用于从第一家庭基站接收消息的装置，该消息包括第二家庭基站的RNCID；用于利用所接收的RNCID来从所保持的数据中识别第二家庭基站的装置；以及用于将该消息转发给所识别出的第二家庭基站的装置。
此示例性方面还提供了一种家庭基站，所述家庭基站包括：用于从用户设备接收小区更新消息的装置；用于解码该小区更新消息以确定提供服务的基站的RNCID的装置；用于向网关设备发送消息的装置，该消息包括所确定的RNCID以及与用户设备有关的来自小区更新消息的数据；用于经由网关设备接收来自提供服务的基站的消息的装置，该消息包括家庭基站对小区更新消息作出响应所需的数据；以及用于利用从网关设备接收的数据来对小区更新消息作出响应的装置。
根据又一示例性方面，本发明还提供了一种由HNB管理系统执行的方法，该方法包括：当家庭基站加电时接收并维护关于家庭基站的信息；向家庭基站分配无线电网络控制器标识RNCID；将所分配的RNCID发送给家庭基站；识别家庭基站附近的相邻基站；以及向家庭基站发送用于指示相邻基站是HNB还是宏基站的数据。用于指示相邻基站是HNB还是宏基站的数据可以包括用于标识相邻基站是HNB还是宏的信息元素。替代地，用于指示相邻基站是HNB还是宏基站的数据可以包括用于标识用于HNB的RNCID的范围以及用于宏基站的RNCID的范围的数据。
本发明的此示例性方面还提供了一种由家庭基站执行的方法，该方法包括：为HNB管理系统提供信息；从HNB管理系统接收无线电网络控制器标识RNCID；以及接收家庭基站附近的相邻小区的邻居小区信息，所接收的邻居小区信息包括用于指示相邻基站是HNB还是宏基站的数据。
该方法还可以包括接收小区更新消息，解码该小区更新消息以识别提供服务的基站的RNCID，并且从所识别的RNCID和所接收的邻居小区信息中确定该提供服务的基站是宏小区还是家庭基站。
在一个示例性实施例中，该方法还包括如果提供服务的基站是宏基站，则利用第一处理来获取对小区更新消息作出响应所需的信息，并且如果提供服务的基站是家庭基站，则利用第二处理来获取对小区更新消息作出响应所需的信息。
此示例性方面还提供了一种HNB管理系统，所述HNB管理系统包括：用于当家庭基站加电时接收并维护关于家庭基站的信息的装置；用于向家庭基站分配无线电网络控制器标识RNCID的装置；用于将所分配的RNCID发送给家庭基站的装置；用于识别家庭基站附近的相邻基站的装置；以及用于向家庭基站发送用于指示相邻基站是HNB还是宏基站的数据的装置。
此示例性方面还提供了一种家庭基站，所述家庭基站包括：用于为HNB管理系统提供信息的装置；用于从HNB管理系统接收无线电网络控制器标识RNCID的装置；用于接收家庭基站附近的相邻小区的邻居小区信息的装置，所接收的邻居小区信息包括用于指示相邻基站是HNB还是宏基站的数据。
针对所公开的所有方法，本发明还提供了用于在相应用户通信设备或网络通信设备上运行的相应计算机程序或计算机程序产品。本发明还提供了被配置为或可操作来实现这些方法及其组件以及更新这些的方法的用户通信设备和网络通信设备。
现在参考附图通过示例来描述本发明的示例性实施例，在附图中：
附图说明
图1示意性地图示出本实施例可应用于的类型的移动通讯系统；
图2是图示出可将U-RNTI分配给移动电话的方式的时序图；
图3是图示出RRC小区更新消息可被处理的一种方式的时序图；
图4包括图4a和图4b，并且是图示出RRC小区更新消息可被处理的另一种方式的时序图；
图5是图示出RRC小区更新消息可被处理的另一种方式的时序图；
图6是图示出RRC小区更新消息可被处理的另一种方式的时序图；
图7是形成图1所示系统的一部分的移动电话的框图；
图8是形成图1所示系统的一部分的家庭基站的框图；
图9是形成图1所示系统的一部分的家庭基站网关的框图；
图10是形成图1所示系统的一部分的HNB管理系统的框图；
图11是图示出当RNCID-for-HNB被用于U-RNTI分配时小区更新处理的信令序列的时序图；
图12是图示出当RNCID-for-HNB被用于U-RNTI分配时小区更新处理的另一信令序列的时序图；
图13是图示出当唯一GW-RNC-Id被用于U-RNTI分配时小区更新处理的信令序列的时序图；以及
图14是图示出当“非”唯一GW-RNC-Id被用于U-RNTI分配时小区更新处理的信令序列的时序图。
具体实施方式
参考附图，一般地，应明白，任何功能框图仅意在示出可能存在于设备内的功能，而不应被当作暗指功能框图所示的每个块一定是分立实体或单独实体。由块提供的功能可能是独立的或者可能分散在设备或设备的一部分中。另外，功能可适当地包含硬连线元素、软件元素或固件元素或者这些的任意组合。
概述
图1示意性地图示出了移动(蜂窝)通讯系统1，其中，当移动电话(MT)3的用户离开基于“家庭”基站(HNB)的小区9-1时，该用户可以经由UTRAN基站5的宏小区、无线电网络控制器(RNC)7和核心网络(CN)8来与其它用户(未示出)通信。当该用户位于基于HNB的小区9-1中时，用户还可以经由HNB 11-1、公共数据网络(在本情况中为因特网13)、家庭基站网关(HNB-GW)15和核心网络8来与其它用户(未示出)通信。HNB 11-1通常经由诸如ADSL之类的合适因特网连接或线缆连接来连接到相应HNB-GW 15，并且以HNB-GW 15的IP地址被编程，以使得所有上行链路通信经由相应HNB-GW 15被发送。第二HNB11-2被图示为具有其自己的小区9-2并且取决于哪个HNB提供最好连接，移动电话3能够从一个HNB 11漫游到另一个。图1还示出了HNB管理系统(HMS)17，该HMS 17负责在初始化/发现过程期间向HNB 11提供各种信息(包括用于识别相邻基站的邻居小区信息)。HMS 17还在新邻居上线或者在老邻居离线时更新提供给HNB 11的信息。
1.U-RNTI分配
当移动电话3试图在UTRAN基站5的宏小区中进行RRC连接时，RNC 7负责U-RNTI分配并且在RRC连接建立(RRC CONNECTION SETUP)消息中将所分配的U-RNTI发送给移动电话3。然而，当移动电话3试图在基于HNB的小区9中进行RRC连接时，由于RNC功能被分割在HNB11与HNB-GW 15之间，因此不清楚哪个实体负责U-RNTI分配。
1.1由HNB进行U-RNTI分配
如果U-RNTI分配由HNB 11执行，则可基于网关RNC-ID(在TS25.469第9.2.26节中定义的GW-RNC-Id)来分配U-RNTI，网关RNC-ID是在移动电话3向HNB 11和HNB-GW 15注册时HNB 11从HNB-GW 15接收的HNBAP UE注册接受(HNBAP UE REGISTER ACCEPT)消息中被接收到的。替代地，可基于由HMS 17在HNB初始化/发现过程期间分配的HNB RNC-ID(在TS25.467第6.1.4.3节中定义的RNCID-for-HNB)来分配U-RNTI。由于对于向一个HNB-GW 15注册的所有HNB 11来说网关RNC-ID可以相同，因此其利用其RNC-ID(RNCID-for-HNB)来这样做。发明人还提出HMS 17向每个HNB 11发送唯一RNCID-for-HNB。
1.2由HNB-GW进行U-RNTI分配
如果U-RNTI分配由HNB-GW 15执行，则HNB-GW 15将注意分配给每个移动电话3的U-RNTI的唯一性。另外，在此情况中，HNB-GW 15将在移动电话3的RRC连接建立过程期间将U-RNTI提供给HNB 11，以使得HNB 11可在RRC连接建立消息中将U-RNTI发送给移动电话3。
就此而言，当前所定义版本的标准(TS 25.467V8.2.0第5.1.2和5.1.3节)定义了在HNB 11与HNB-GW 15之间发送的特定于第一移动电话的通信在移动电话3发送RRC初始直接传送(RRC Initial Direct Transfer)消息时进行。然而，根据此提议，HNB 11将在此之前与HNB-GW 15交互，以从HNB-GW 15获得唯一的U-RNTI。该处理在图2中示出。如图所示，响应于移动电话3在步骤l中向HNB 11作出RRC连接请求，HNB11在步骤2中生成新的HNBAPURNTI请求(HNBAP URNTI REQUEST)消息并发送给HNB-GW 15。HNB-GW 15随后在步骤3中为移动电话3生成U-RNTI并在新的HNBAP URNTI响应(HNBAP URNTI RESPONSE)消息中将其发送回HNB 11。响应于接收到用于移动电话3的U-RNTI，HNB 11在步骤4中发送包括所分配的U-RNTI的RRC连接建立消息。移动电话3然后在步骤5中发送RRC连接建立完成消息，并且然后可以在步骤6中向HNB 11发送RRC初始直接传送消息。HNB 11然后在步骤7中发起向HNB-GW 15的注册过程，在此完成之后，HNB 11可以在步骤8中向HNB-GW发送RUA连接(RUACONNECT)消息。
根据3GPP技术规范TS 25.331 V8.6.0，当移动电话3处于连接状态时，存在用于该移动电话3的U-RNTI，并且如果移动电话3移到空闲(IDLE)状态则其将被释放。然后，如果移动电话3再次建立到该同一HNB 11的连接，则由于针对该移动电话3的上下文已经存在，因此尽管新的HNBAP过程(HNBAP UE U-RNTI请求/响应)必须再次被执行以向移动电话3分配新的U-RNTI，移动电话注册(Registration)过程也将不再被执行。然而，在一个优选示例性实施例中，由于在空闲状态期间移动电话3的上下文由HNB 11维护，因此当移动电话3移到空闲状态时，U-RNTI也可能由移动电话3和HNB 11两者维护。以这种方式，如果移动电话3返回其连接模式，则不必重新分配新的U-RNTI。
2.小区更新处理
如上面提到的，当移动电话3处于其CELL FACH连接状态时，当其想要移动到目标HNB(例如，HNB 11-2)时，其可以向该HNB 11-2发送小区更新消息。目标HNB 11-2必须从提供服务的基站检索各种信息，该提供服务的基站可以是另一HNB(例如，HNB 11-1)或宏基站5。存在目标HNB 11-2可检索该信息的各种方式，并且所使用的方式取决于U-RNTI如何被分配以及源是宏基站5还是另一HNB 11。
2.1小区更新处理-HNB到HNB
在Rel’9中，在HNB网络中有6种分配U-RNTI的可能方式：
1.基于PLMN-宽唯一RNCID-for-HNB的U-RNTI分配
2.基于PLMN-宽唯一GW-RNC-Id的U-RNTI分配
3.基于附近-宽唯一RNCID-for-HNB的U-RNTI分配
4.基于附近-宽唯一GW-RNC-Id的U-RNTI分配
5.基于“非”唯一RNCID-for-HNB的U-RNTI分配
6.基于“非”唯一GW-RNC-Id的U-RNTI分配
针对(1)的小区更新处理过程与针对(3)的相同，并且针对(2)的小区更新处理过程与针对(4)的相同。由于针对情况(5)的小区更新处理过程过于复杂，因此不对其进行说明。
因此，现在将描述以下小区更新处理情景：
利用用于U-RNTI分配(1)和(3)的(至少在附近)唯一的RNCID-for-HNB的小区更新处理
利用用于U-RNTI分配(2)和(4)的(至少在附近)唯一的GW-RNC-Id的小区更新处理
利用用于U-RNTI分配(6)的“非”唯一GW-RNC-Id的小区更新处理
对于小区更新消息在源HNB 11-1与目标HNB 11-2之间的路由，新的HNBAP消息应被定义或者现有RNSAP消息将被使用。
2.1.1当唯一RNCID-for-HNB被用于U-RNTI分配时的小区更新处理
2.1.1.1替代方式1：保存在每个HNB 11中的用于每个邻居的RNCID-for-HNB
在此情况中，每个HNB 11将用于其每个邻居的RNCID-for-HNB维护在其邻居小区信息表中。当新邻居被检测到或者当一些邻居被断电时，该表不时地被填充和更新。在此实施例中，HMS 17将向HNB 11提供用于每个相邻HNB 11的RNCID-for-HNB。该信息可在当HNB11向HNB-GW15注册时被执行的发现过程期间被提供，并且由HMS 17以规则间隔或者在相邻小区信息改变时被更新。在此示例性实施例中，邻居小区信息表(表1)包括以下信息：
表1 Rel’9中HNB处的具有RNCID-for-HNB的示例邻居小区信息
在此情况中使用的小区更新处理过程在图3中图示出。如图所示，在步骤10，移动电话(MT)3向目标HNB 11-2(HNB-t)发送RRC小区更新消息。目标HNB 11-2接收该小区更新消息并在步骤11中处理它以解码U-RNTI从而确定用于提供服务的小区的RNCID-for-HNB。如果所确定的RNCID-for-HNB不是其自己的RNCID，则目标HNB识别出移动电话3正在漫游。在步骤12，目标HNB 11-2使用所确定的RNCID-for-HNB来在以上邻居小区表中查找源HNB11-1(HNB-s)的小区ID和GW-RNC-Id。
目标HNB 11-2然后在步骤13中向HNB-GW 15发送消息(小区更新上下文请求)以用于转发到正确的源HNB 11-1。该消息包括源HNB 11-1信息(GW-RNC-Id和小区ID)和目标HNB11-2信息(GW-RNC-Id和小区ID)。该消息还包括移动电话3信息(U-RNTI和来自小区更新消息的其它相关IE)。在步骤14，HNB-GW 15查看所接收的消息中的一些IE以(从GW-RNC-Id和小区ID)识别源HNB 11-1或其网关。在此情况中，HNB-GW 15然后在步骤15将消息转发给所识别出的源HNB 11-1。源HNB 11-1然后在步骤16中检查URNTI以识别移动电话3。源HNB 11-1然后在步骤17中向HNB-GW 15发送回小区更新上下文响应消息。该响应消息具有目标HNB11-2对RRC小区更新确认(RRC CELL UPDATE CONFIRM)消息进行编码所需的所有必要IE，并且包括源HNB 11-1信息、目标HNB 11-2信息和U-RNTI。HNB-GW 15查看所接收的消息中的一些IE以(从GW-RNC-Id和小区ID)识别目标HNB 11-2或其网关。在此情况中，HNB-GW 15然后在步骤18中将消息转发给所识别出的目标HNB 11-2。目标HNB 11-2然后可以使用所接收的信息来对RRC小区更新确认消息进行编码，该消息在步骤19中由目标HNB 11-2发送回移动电话3以完成小区更新过程。
2.1.1.2替代方式2：保存在HNB-GW处的用于每个邻居的RNCID-for-HNB
上面讨论的替代方式1遇到的问题在于，由于向每个HNB 11提供了所有其当前邻居的RNCID-for-HNB，因此需要频繁更新邻居小区信息。另外，由于更新的HMS信号传输的延迟，存储在HNB 11中的邻居信息可能不是最新的。
在替代方式2中，HNB-GW 15存储用于每个HNB 11的RNCID-for-HNB。在此实施例中，每个HNB 11向HNB-GW 15告知其RNCID-for-HNB。这可以通过HNB 11将其RNCID-for-HNB包括在HNBAP HNB注册请求(HNBAP HNB REGISTER REQUEST)消息中来完成，该消息在HNB11加电并向网关15注册其自己时由HNB 11发送给HNB-GW。其在下面的表(表2)中被图示出：
HNB注册请求
表2
在此替代方式中使用的信令序列在图4中示出。如步骤21至24所示，源HNB 11-1和目标HNB 11-2利用上面的HNB注册请求向HNB-GW15注册它们自己。这向HNB-GW 15提供了源HNB 11-1和目标HNB 11-2两者的RNCID-for-HNB，HNB-GW 15将其存储用于以后使用。在步骤25，源HNB 11-1向移动电话3分配U-RNTI。随后，在步骤26，移动电话3向目标HNB 11-2发送小区更新消息。目标HNB 11-2在步骤27中处理所接收的消息，以解码U-RNTI从而确定提供服务的基站的RNCID-for-HNB。在此示例性示例中，目标HNB 11-2将发现所确定的RNCID-for-HNB不是其自己的，从而识别出移动电话3正在漫游。在步骤28，目标HNB 11-2向HNB-GW15发送具有路由信息的消息(小区更新上下文请求)，该路由信息具有其自己的RNCID-for-HNB和源HNB 11-1的RNCID-for-HNB。该消息还包括移动电话3的U-RNTI以及来自小区更新消息的相关IE。网关15接收并处理该消息，并且从由目标HNB 11-2解码的RNCID-for-HNB来确定哪个基站是源基站(在本情况中为HNB 11-1)。当由于小区ID在PLMN中是唯一的并且HMS 17确保相邻HNB 11不具有相同RNCID-for-HNB因而RNCID-for-HNB与小区ID之间存在一对一映射时，这是可能的。HNB-GW 15然后在步骤30中向源HNB 11-1发送包含相关路由和U-RNTI信息的消息(转发小区更新上下文请求)。源HNB 11-1接收该消息并且在步骤31中通过该消息所包括的U-RNTI来识别移动电话3。
如图4b所示的，源HNB 11-1然后在步骤32中将对RRC小区更新确认消息进行编码所需的所有必要IE发送回HNB-GW 15。该信息在小区更新上下文响应消息中被发送，再次地，该小区更新上下文响应消息包括源HNB 11-1信息、目标HNB 11-2信息和U-RNTI。HNB-GW15查看所接收的消息中的一些IE以识别目标HNB 11-2或其网关。在此情况中，HNB-GW 15然后在步骤33中将该消息转发给所识别出的目标HNB 11-2。目标HNB 11-2然后可以使用所接收的信息来对RRC小区更新确认消息进行编码，该消息在步骤34中被目标HNB 11-2发送回移动电话3以完成小区更新过程。
2.1.2当唯一GW-RNC-Id被用于U-RNTI分配时的小区更新处理
在此替代方式中，HNB-GW 15向每个HNB 11发送不同(唯一)的GW-RNC-Id。该GW-RNC-Id(在唯一性限于附近的情况中，与邻居信息表中的小区ID一起)被用于路由目的，即，用于识别正确的源HNB 11-1。源HNB 11-1然后可以与之前一样基于URNTI来识别移动电话3。在此方法中，HNB-GW 15不知道U-RNTI。
此示例性实施例的信令序列在图5中示出并且遵照如图3所示的类似序列。主要差别在于目标HNB 11-2从U-RNTI解码GW-RNC-Id并将其传递给网关15。由于网关15已向每个HNB 11分配了GW-RNC-Id，因此其可以识别哪个HNB是正确的源HNB 11-1。其余步骤与之前的相同，因此将不再次描述。
HNB-GW 15可以按两种方式向HNB 11分配唯一GW-RNC-Id：
1.HNB-GW 15向每个HNB 11发送不同GW-RNC-Id，但是对于核心网络8维护单个RNCID，也就是说，核心网络8将HNB-GW 15内的HNB 11看作一个RNC。HNB-GW 15然后利用核心网络8所知的RNC ID来替换HNB 11在RANAP消息中发送的GW-RNC-Id，反之亦然。
2.HNB-GW 15向每个HNB 11发送也为核心网络8所知的不同GW-RNC-Id。核心网络8将每个HNB 11看作单独的RNC。
2.1.3当“非”唯一GW-RNC-Id被用于U-RNTI分配时的小区更新处理
在此情况中，HNB-GW 15负责将U-RNTI分配给移动电话3并且维护用于识别哪个HNB 11服务哪个U-RNTI的信息。该替代方式的信令序列在图6中图示出。如图所示，在步骤62，移动电话3向目标HNB 11-2发送RRC小区更新消息。目标HNB 11-2在步骤63中解码U-RNTI以确定GW-RNC-Id，并从其确定移动电话3正在漫游。目标HNB 11-2然后在步骤64中向HNB-GW 15发送包括U-RNTI和来自小区更新消息的相关IE的小区更新上下文请求消息。HNB-GW 15在步骤65中处理该消息并且基于该U-RNTI来识别源HNB 11-1。HNB-GW 15还存储标识出与U-RNTI相关联的目标HNB 11-2的数据。HNB-GW 15然后在步骤66中向所识别的源HNB 11-1发送包括该U-RNTI和来自小区更新消息的相关IE的消息(转发小区更新上下文请求)。源HNB 11-1在步骤67中处理该消息以从该U-RNTI识别移动电话3。源HNB 11-1然后在步骤68中向HNB-GW 15发送小区更新上下文响应消息，该消息包括U-RNTI和允许目标HNB11-2对RRC小区更新确认消息进行编码的相关IE。HNB-GW 15接收该消息并且从U-RNTI识别目标HNB 11-2(从它在步骤65中保存的数据)。HNB-GW 15然后在步骤69中将该消息转发给目标HNB 11-2。目标HNB 11-2然后可以使用所接收的信息来对RRC小区更新确认消息进行编码，该消息由目标HNB 11-2在步骤70中发送回移动电话3从而完成小区更新过程。
2.2小区更新处理-宏到HNB
在Rel’9中，在HNB 11或HNB-GW 15与宏RNC 7之间没有Iur连接。这意味着当目标HNB 11-2接收到来自从宏基站5移动到HNB 11的移动电话3的小区更新消息时，由于缺乏Iur接口，因此目标HNB 11-2不能执行从宏RNC 7的上下文获取。
当目标HNB 11-2检测到在RRC小区更新消息中报告的U-RNTI不是由它分配的并且如果其知道RNC ID是宏RNC 7的，则其可以初始化“导向信令连接重建立”(DirectedSignalling Connection Reestablishment)。该处理在标准技术规范TS 24.008 V9.0.0中有详细描述，其内容通过引用被结合与此。
为了能够这么做，目标HNB 11-2应当不仅知道其邻居的RNC ID而且还知道邻居是HNB还是宏小区。存在可将该信息提供给HNB 11的两种方式：
1.对于每个相邻小区，HMS 17应在其发送给HNB 11的相邻小区信息中包括新小区类型IE。该小区类型可以是“HNB”或“宏”。
2.如果为宏小区和(HNB)小区保留的RNC ID范围已知，则HMS 17可以向每个HNB11发送将用于HNB小区的RNC ID的范围和将用于宏小区的RNC ID的范围。
移动电话
图7示意性地图示了图1所示移动电话3的主要组件。如图所示，移动电话3包括收发机电路31，所述收发机电路31可操作来经由一个或多个天线33向基站5或HNB 11发送信号以及从基站5或HNB 11接收信号。如图所示，移动电话3还包括控制器35，控制器35控制移动电话3的操作并且连接到收发机电路31和扬声器37、麦克风39、显示装置41及键区43。控制器35根据存储在存储器45中的软件指令来操作。如图所示，这些软件指令包括操作系统47、小区选择模块48和U-RNTI模块49等。
在此示例性实施例中：小区选择模块48可操作来选择要向其注册的并且要向其发送小区更新消息的小区(HNB/宏基站)。U-RNTI模块49可操作来即使在移动电话3从连接状态返回到空闲状态之后也维护已由HNB 11分配的U-RNTI。
家庭基站
图8是图示出图1所示的每个家庭基站(HNB)的主要组件的框图。如图所示，每个HNB 11包括收发机电路51，收发机电路51可操作来经由一个或多个天线53向移动电话3发送信号以及从移动电话3接收信号；收发机电路51可操作来经由HNB-GW接口55向HNB-GW 15发送信号以及从HNB-GW 15接收信号；并且收发机电路51可操作来经由HMS接口56向HMS 17发送信号以及从HMS 17接收信号。收发机电路51的操作由控制器57根据存储在59中的软件来控制。尽管不必在图8中示出，然而家庭基站11当然具有蜂窝电话网络家庭基站的通常功能，并且这可适当地由硬件、软件和固件中的任一者或任意组合来提供。软件可被预先安装在存储器59中并/或可经由通讯网络8或者从可移除数据存储设备被下载。
控制器57在此示例中被配置为通过存储在存储器59中的程序指令或软件指令来控制家庭基站11的总体操作。如图所示，这些软件指令包括操作系统61、HNB注册模块63、移动电话注册模块65、U-RNTI分配模块66、U-RNTI解码模块67和通信控制模块68等。HNB注册模块63可操作来向HNB-GW 15注册HNB 11，并且移动电话注册模块65可操作来向HNB-GW 15注册移动电话3。U-RNTI分配模块66在上述示例性实施例的一些中可操作来为移动电话3分配U-RNTI。U-RNTI解码模块67可操作来解码它从移动电话3接收的小区更新消息中的U-RNTI，并且通信控制模块68可操作来以上面描述的方式控制与HNB-GW 15或HMS 17的通信。如图8所示，HNB 11存储器还存储邻居信息表69，该表69存储HNB 11从HMS 17接收的、由通信控制模块68在上述示例性实施例的一些中用来识别源HNB 11-1或源宏基站5的相关小区信息。
家庭基站网关
图9是图示出图1所示的家庭基站网关(HNB-GW)15的主要组件的框图。如图所示，HNB-GW 15包括收发机电路70，该收发机电路70可操作来经由HNB接口72向HNB 11发送信号以及从HNB 11接收信号，并且可操作来经由CN接口74向CN 8发送信号以及从CN 8接收信号。收发机电路70的操作由控制器76根据存储在存储器78中的软件来控制。尽管不必在图9中示出，然而HNB-GW 15当然具有蜂窝电话HNB-GW的所有通常功能，并且这可适当地由硬件、软件和固件中的任一者或任意组合来提供。软件可被预先安装在存储器78中并/或可经由通讯网络8或者从可移除数据存储设备被下载。
控制器76在此示例中被配置为通过存储在存储器78中的程序指令或软件指令来控制家庭基站网关15的总体操作。如图所示，软件包括操作系统80、基站注册模块82、移动电话注册模块84、U-RNTI分配模块86和通信控制模块87等。基站注册模块82可操作来向该网关注册HNB 11并且移动电话注册模块负责向网关15注册移动电话3。U-RNTI分配模块86在上述示例性实施例的一些中可操作来向移动电话3分配U-RNTI；并且通信控制模块87可操作来控制上面描述的源HNB 11-1与目标HNB 11-2之间的各种通信。HNB-GW 15的存储器78还包括HNB和移动电话数据88，在一些实施例中，HNB和移动电话数据88存储分配给移动电话3的U-RNTI以及提供服务的HNB的RNCID-for-HNB。
HMS
图10是图示出图1所示的HNB管理系统17的主要组件的框图。如图所示，HMS 17包括收发机电路91，所述收发机电路91可操作来经由HNB接口93向HNB 11发送信号以及从HNB11接收信号。收发机电路91的操作由控制器95根据存储在存储器97中的软件来控制。尽管不必在图10中示出，但是HMS 17当然具有蜂窝电话网络HMS 17的所有通常功能，并且这可适当地由硬件、软件和固件中的任一者或任意组合来提供。软件可被预先安装在存储器97中并/或可经由通讯网络8或者从可移除数据存储设备被下载。
控制器95在此示例中被配置为通过存储在存储器97中的程序指令或软件指令来控制HMS 17的总体操作。如图所示，这些软件指令包括操作系统99、RNCID分配模块101、HNB邻居确定模块103和通信控制模块105等。RNCID分配模块101在一些实施例中可操作来向每个HNB 11分配(至少在附近)唯一的RNCID-for-HNB。HNB邻居确定模块103在一些实施例中可操作来识别每个HNB的相邻小区(HNB和宏两者)并且向HNB 11提供这些相邻小区的RNCID。通信控制模块105可操作来控制与上面描述的HNB 11的各种通信。HMS 17的存储器还存储网络邻居数据107，该网络邻居数据107存储用于标识网络拓扑的数据，该网络拓扑定义哪些节点(基站)彼此挨着。HNB邻居确定模块103使用该数据107来识别每个HNB 11附近的HNB和宏基站。
在以上描述中，为了容易理解，将移动电话3、家庭基站11、家庭基站网关15和HMS17描述为具有多个分立模块(基站注册模块、电话注册模块、U-RNTI模块等)。然而这些模块对于某些应用(例如，当现有系统已被修改来实现本发明时)可以这种方式被提供，而在其他应用中(例如，在从开始就考虑到本发明的特征而设计的系统中)，这些模块可被构建成整体操作系统或代码并且因此这些模块可能不能作为分立实体被辨别出。
修改和替代
上面已描述了多个示例性实施例。如本领域技术人员将理解的，可以在对以上示例性实施例做出多种修改和替代的同时仍然受益于这里实施的发明。
在以上示例性实施例中，已描述了基于移动电话的通讯系统。如本领域技术人员将理解的，在本申请中描述的信令技术也可在其它通信系统中被采用。其它通信节点或设备可以包括用户设备，例如，个人数字助理、膝上型计算机、web浏览器等。
在上述示例性实施例中，移动电话和HNB各自包括收发机电路。通常，该电路将由专用硬件电路来形成。然而，在一些示例性实施例中，收发机电路的一部分可被实现为由相应控制器运行的软件。
在以上示例性实施例中，描述了多个软件模块。如本领域技术人员将理解的，软件模块可以以经编译形式或未经编译形式被提供并且可以作为信号通过计算机网络被提供给HNB、HMS或HNB-GW或者被提供到记录介质上。此外，由该软件的一部分或全部执行的功能可以利用一个或多个专用硬件电路来执行。然而，使用软件模块是优选的，因为其有助于基站、网关和移动电话的更新从而更新它们的功能。
虽然在本说明书中描述了具体通信节点(例如，HNB、基站、RNC)，但是将理解，本说明书可等同地适用于具有类似功能的其它节点。
本领域技术人员将清楚各种其它修改，因此在此不进一步详细描述。
3GPP术语表
HNB-家庭基站
RNC-无线电网络控制器
UE-用户设备
HNB-GW-HNB网关
HMS-HNB管理系统
PLMN-公用陆上移动网络
UTRAN-通用陆地无线电接入网络
U-RNTI-UTRAN无线电网络临时标识符
对于RUA消息的细节，读者可参考3GPP标准文档TS 25.468-UTRAN Iuh接口RANAP用户适配(RUA)信令；对于HNBAP消息，可参考3GPP标准文档TS 25.469-UTRAN Iuh接口家庭节点B应用部分(HNBAP)信令；并且对于RANAP消息，可参考3GPP标准文档TS25.413-UTRANIu接口无线电接入网络应用部分(RANAP)信令。
下面是可在当前提出的3GPP标准中实现本发明的方式的详细描述。虽然各个特征被描述为必要或必须的，但是由于例如该标准所施加的其它需求，这可能仅仅是对于所提出的3GPP标准的情况。因此，这些语句不应被解释为以任何方式限制本发明。
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1.简介
在CELL FACH状态中从一个HNB到另一HNB的连接模式移动性当前在第9版本中的[1]、[2]中进行了讨论。尽管CELL FACH中的连接模式移动性在第8版本中不被支持，然而目标HNB对RRC小区更新消息的处理应当以与在不存在Iur时宏目标RNC处理小区更新消息相同的方式得到支持。本文档讨论在Rel’8和Rel’9两者中用于由目标HNB处理来自UE的小区更新消息的解决方案。
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2.讨论
2.1 Rel’8中小区更新消息的处理
在Rel’8中，目标HNB处理小区更新消息的唯一可行方式是当目标HNB检测到在RRC小区更新消息中报告的URNTI是由其分配的时目标HNB发起“导向信令连接重建立”。为了支持此处理，URNTI应当基于唯一(至少在附近是唯一的)SRNC-ID被分配，如在[3]中讨论的。
2.2 Rel’9中小区更新消息的处理
在第9版本中，SRNC ID在附近不必是唯一的，但是于是需要某种额外信令用于URNTI分配/管理。眼下，尚不清楚哪个RNC ID被用于URNTI分配以及这些RNC ID用于相邻HNB相同还是不相同。因此，下节将描述在所有这些URNTI分配情况中对小区更新消息的处理。从[3]将清楚，在Rel’9中有6种分配U-RNTI的可能方式。
7.基于PLMN-宽唯一RNCID-for-HNB的U-RNTI分配
8.基于PLMN-宽唯一GW-RNC-Id的U-RNTI分配
9.基于附近-宽唯一RNCID-for-HNB的U-RNTI分配
10.基于附近-宽唯一GW-RNC-Id的U-RNTI分配
11.基于“非”唯一RNCID-for-HNB的U-RNTI分配
12.基于“非”唯一GW-RNC-Id的U-RNTI分配
(1)和(3)情况中的小区更新处理相同。(2)和(4)情况中的小区更新处理相同。如在[3]中提到的，情况(5)较复杂，因此不对其中的小区更新处理进行说明。
因此，此节说明以下小区更新处理情景：
利用用于U-RNTI分配(1)和(3)的(至少在附近)唯一的RNCID-for-HNB的小区更新处理
利用用于U-RNTI分配(2)和(4)的(至少在附近)唯一的GW-RNC-Id的小区更新处理
利用用于U-RNTI分配(6)的“非”唯一GW-RNC-Id的小区更新处理
2.2.1当唯一RNCID-for-HNB被用于U-RNTI分配时的小区更新处理
2.1.1.1替代方式1：保持在HNB中的用于每个邻居的RNCID-for-HNB
该方法的信令序列可在图11中示出：
目标HNB应当知道UE正从其移出的源HNB的GW-RNC-Id和小区ID。目标HNB通过URNTI分析得知UE正进入其服务区。通过URNTI分析，目标HNB将知道源HNB的RNCID-for-HNB。在邻居小区配置中，RNCID-for-HNB与其它信息之间存在一对一关系，即，在由HNB维护的相邻小区信息中RNCID-for-HNB对于每个条目是唯一的。目标HNB于是可以通过邻居小区信息表查找来容易地得知源HNB的GW-RNC-Id和小区ID。
为了使得HNB能够进行这样的查找，HMS应当在发现过程期间提供相邻HNB的RNCID-for-HNB。HNB处的邻居小区信息在表3中示出：
表3 Rel’9中HNB处的具有RNCID-for-HNB的示例邻居小区信息
如果HNB维护邻居小区信息表中的RNCID-for-HNB，则目标HNB可从URNTI获得RNCID-for-HNB，并且然后查找该表以找出GW-RNC-Id和小区ID。
目标HNB发送消息XXX。HNB-GW查看一些IE(HNB-s的GW-RNC-Id和小区ID)以知道该消息应被转发给哪个HNB。源HNB然后检查URNTI并识别UE。源HNB经由HNB-GW向目标HNB发送对RRC小区更新确认进行编码所需的所有必要IE。
提案1a：HMS应在发现过程期间以及在相邻信息存在改变时向每个HNB发送所有相邻HNB的RNCID-for-HNB。
提案1b：新HNBAP消息应被引入或者现有RNSAP消息应被用于目标HNB和源HNB交互。
邻居信息具有动态性质。HMS需要频繁地将邻居信息发送给每个HNB。此外，HMS-HNB通信不是实时地进行的。这意味着如NMM情况中一样，基于HMS信令保持在HNB处的邻居小区信息也可能未反映正确的邻居状态。
2.1.1.2替代方式2：保持在HNB-GW处的用于每个邻居的RNCID-for-HNB
替代范式1遇到了这样的事实：需要频繁更新邻居信息。替代方式1的瓶颈是要具有所有当前邻居的RNCID-for-HNB。由于在更新邻居信息时HMS信令的延迟，这不能被保证。
在替代方式2中，
●RNCID-for-HNB在HNBAP HNB注册请求中被发送给HNB-GW。
○由于小区ID在PLMN中是唯一的并且HMS确保相邻HNB不具有相同RNCID-for-HNB，因此在RNCID-for-HNB与小区ID之间存在一对一映射。
●目标HNB从UNRTI解码RNCID-for-HNB并向HNB-GW发送RNCID-for-HNB。
●HNB-GW可将小区更新消息路由至正确的源HNB。
●......
替代方式2在HNBAP HNB注册请求消息中引入了新IE SRNC ID。
HNB注册请求
表4
提案1c：HNB在HNBAP HNB注册请求消息中将从HMS接收的RNCID-for-HNB发送给HNB-GW。HNB-GW应将此RNC ID用于U-RNTI管理。
该方法的信令序列可在图12中示出：
提案1d：新HNBAP消息应被引入或者现有RNSAP消息应被用于目标HNB和源HNB交互。
2.2.2当唯一GW-RNC-Id被用于U-RNTI分配时的小区更新处理
唯一GW-RNC-Id可从在小区更新消息中报告的U-RNTI被提取。该GW-RNC-Id(在唯一性限于附近的情况中，与邻居信息表中的小区ID一起)用于路由目的，即，用于识别正确HNB。HNB然后基于URNTI来识别UE。在此方法中，HNB-GW不知道URNTI。
HNB-GW可以基于目标HNB通过URNTI分析而解码出的GW-RNC-Id来识别正确的源。该信令序列在图13中示出：
唯一GW-RNC-Id可以以两种方式被分配给HNB：
3.HNB-GW向每个HNB发送不同GW-RNC-Id，但是对于CN维护单个RNC ID，也就是说，CN将HNB-GW内的HNB看作一个RNC。HNB-GW然后利用CN所知的RNC ID来替换HNB在RANAP消息中发送的GW-RNC-Id，反之亦然。
4.HNB-GW向每个HNB发送也为CN所知的不同GW-RNC-Id。CN将每个HNB看作单独的RNC。运营商可能不喜欢这种RNC ID指派。
提案2a：新HNBAP消息应被引入或者现有RNSAP消息应被用于目标HNB和源HNB交互。
2.2.1当“非”唯一GW-RNC-Id被用于U-RNTI分配时的小区更新处理
在此情况中，HNB-GW指派URNTI，如在[3]的第2.6节所提到的。小区更新消息在图14中被处理(在逻辑上与[2]相同)：
提案3a：新HNBAP消息应被引入或者现有RNSAP消息应被用于目标HNB和源HNB交互。
2.2.3不同情况的比较
表5
2.3处理小区更新消息：从宏到HNB
在Rel’9中，在HNB/HNB-GW与宏RNC之间不存在Iur连接。因此当目标HNB接收来自正从宏移动到HNB覆盖范围的UE的小区更新时，由于缺乏Iur接口，因此目标HNB不能执行从宏的上下文获取。
当目标HNB检测到在RRC小区更新消息中报告的U-RNTI不是由它分配的并且如果其知道RNC ID是宏RNC的，则其可初始化“导向信令连接重建立”。
为了能够实现此，HNB应当不仅知道邻居的RNC ID而且还知道邻居是HNB还是宏小区。存在两种替代方式：
3.HMS应在每个邻居小区信息中包括小区类型。该小区类型可以是“HNB”或“宏”。
4.如果为宏小区和毫微微小区保留的RNC ID范围已知，则HMS可以向每个HNB发送用于HNB小区的RNC ID的范围和用于宏小区的RNC ID的范围。
提案4a：HMS应将新小区类型IE包括在发送给HNB的相邻小区信息中。如果相邻小区是宏小区，则小区类型被设为“宏”，否则被设为“HNB”。
提案4b：HMS应将为宏RNC保留的RNC ID的范围和为HNB保留的RNC ID的范围发送给HNB。
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3.提案
提案1a：HMS应在发现过程期间以及在相邻信息存在改变时向每个HNB发送所有相邻HNB的RNCID-for-HNB。
提案1b/1d/2/3：新HNBAP消息应被引入或者现有RNSAP消息应被用于目标HNB和源HNB交互。
提案1c：HNB在HNBAP HNB注册请求消息中将从HMS接收的RNCID-for-HNB发送给HNB-GW。HNB-GW应将此RNC ID用于U-RNTI管理。
提案4a：HMS应将新小区类型IE包括在发送给HNB的相邻小区信息中。如果相邻小区是宏小区，则小区类型被设为“宏”，否则被设为“HNB”。
提案4b：HMS应将为宏RNC保留的RNC ID的范围和为HNB保留的RNC ID的范围发送给HNB。
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4.参考
[1]R3-091884，Managing of U-RNTI over the Iuh interface，KinetoWireless Inc.
[2]R3-091885，Handling of cell update for inter HNB mobility，KinetoWireless Inc.
本申请基于2009年9月29口提交的英国专利申请No.0917071.3并要求其优先权益，该申请的公开通过引用被整体结合于此。

Claims (4)

1.一种目标通信装置，包括：
收发器，所述收发器接收包括U-RNTI的RRC小区更新消息；
其中，所述收发器还向网关发送包括所述U-RNTI的RNSAP消息；
其中，所述U-RNTI是基于RNC-ID来分配的。
2.根据权利要求1所述的目标通信装置，其中，所述目标通信装置还包括控制器，所述控制器基于所述U-RNTI确定用户设备是否正在从所述目标通信装置的邻居目标通信装置之一中进行重选。
3.一种目标通信装置中的通信控制方法，包括：
接收包括U-RNTI的RRC小区更新消息；
向网关发送包括所述U-RNTI的RNSAP消息；
其中，所述U-RNTI是基于RNC-ID来分配的。
4.根据权利要求3所述的通信控制方法，其中，所述通信控制方法还包括：
基于所述U-RNTI确定用户设备是否正在从所述目标通信装置的邻居目标通信装置之一中进行重选。
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