CN106954233B - 一种窄带物联网用户核心网选择的方法和通信设备 - Google Patents
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Abstract
一种窄带物联网用户核心网选择的方法和通信设备,家庭基站网关或宿主基站接收到核心网设备发送的重定位消息后,向家庭基站或中继节点下发核心网重定位指示消息;所述家庭基站网关或宿主基站接收到所述家庭基站或中继节点发送的用户设备UE初始直传消息后,将所述UE初始直传消息路由到支持NB‑IOT的核心网设备;其中,所述支持NB‑IOT的核心网设备是所述家庭基站网关或宿主基站为所述NB‑IOT用户选择的新的核心网设备。本申请方案在家庭基站网关下实现NB‑IOT用户核心网选择功能,能够满足窄带物联网技术在家庭基站网关场景下的使用,提升网络效率,避免因为网络中存在的大量特殊用途用户设备对普通用户的影响。
Description
技术领域
本发明涉及移动通信,更具体地,涉及一种窄带物联网(NB-IOT:Narrow BandInternet Of Things)用户核心网选择的方法和相应的通信设备。
背景技术
为了给用户提供更高的业务速率并降低使用高速率服务所需的费用,同时也可以弥补已有分布式蜂窝无线通讯系统对用户家庭或办公室覆盖的不足,无线通讯网络运营商可以将家庭基站改装成便于携带和安装的无线宽带接入设备,提供给用户放置在家庭或办公室使用。家庭基站是一种小型低功率家庭基站,主要用于家庭和办公室等小范围室内场所。家庭基站通过室内的电缆、DSL(Digital Subscriber Loop,数字用户专线)或光纤等有线接入设备连接到移动运营商核心网,为特定用户提供基于无线移动通信网络的接入业务。它是对现有网络部署的有效补充,能有效提高室内语音和高速数据业务覆盖。其具有很多优点,如低成本、低功率、接入简单、即插即用、节省回传、易于与现有终端兼容、能提高网络覆盖率等。
第三代伙伴组织计划(Third Generation Partnership Projects,简称为3GPP)标准组织定义的LTE(Long Term Evolution,长期演进)系统中家庭基站被称为HeNB(homeeNB),而在3G系统中家庭基站则被称为HNB(Home NodeB),基站也称为节点B。这里以HeNB为例进行系统架构说明,HeNB所支持的功能与演进的基站(eNB:evolution NodeB)基本一致,HeNB与EPC(Evolved Packet Core,演进分组核心网)之间的进程和eNB与EPC之间的进程基本一致。由于HeNB的布署通常没有经过移动运营商的网络规划、覆盖范围小且数量众多,因此为了更方便的管理并支持更多数量的HeNB,在E-UTRAN(Evolved UTRAN,演进的通用陆基无线接入网)架构下,还可能在HeNB与EPC的S1连接之间引入一个新的网元——HeNB GW(Home eNB Gateway,HeNB网关),HeNB可通过HeNB GW作为S1代理连接移动管理实体(Mobility Management Entity,简称MME)。
同时,随着通信技术的发展,到了物联网时代,未来的数百亿物体均要接入网络。然而,物与物的通信并不像人与人一样总是要追求高速率宽带的方式,大量设备接入网络后仅需少量的数据传输或数据传输频率很低;而且也不像人与人通信中可以频繁进行充电,很多设备因其所处环境的特殊性和数量巨大,对支撑其通信的功耗需求极低。例如大量的水表、灭火器、万亩良田中的喷灌开关、恶劣环境中的气象站等,它们联网后只需极低频率和极少容量的数据传输,且靠外部供电方式非常耗时耗力,4G、5G蜂窝网络并不能满足其需求,而低带宽、低功耗且大范围覆盖的网络是其最优选择。从这个意义上来说,是物联网万物互联的发展,催生了低带宽、低功耗蜂窝网络的崛起。NB-CIOT(Narrow BandCognitive Internet Of Things,窄带物联网)技术由此引入,针对NB-IOT用户可以设置专用的核心网(C-SGN:CIOT Serving Gateway Node,CIOT服务网关节点)。运营商可以在专门的核心网中管理这些具备特殊用途的终端设备,而和普通用户进行区分,尽量减少对普通用户的影响。
在现有通信技术中,通过专用核心网(DECOR:Dedicated Core Network)可实现针对特殊用途的终端的专用核心网选择,终端的属性信息保存在归属用户服务器(HSS:HomeSubscriber Server)中,当核心网获取到终端的特殊用途属性后,可以为终端选择合适的专用核心网,专用核心网用专用组标志来识别。为了将UE重定位到专用核心网,核心网会下发重定位(reroute)消息给家庭基站,家庭基站通过本地的非接入层节点选择功能(NNSF:NAS node selection Function),以及重定位消息中携带的专用核心网识别信息,为终端选择新的核心网并发起UE初始直传消息。但是在家庭基站网关或者DeNB存在场景下,如何实现针对NB-IOT用户的核心网选择是目前需要解决的问题。与此类似,NB-IOT用户接入中继节点(Relay Node),而该RN通过宿主基站(Donor eNB,DeNB)连接到核心网的场景下,在核心网重定位的过程中如何实现针对NB-IOT用户的核心网选择,也是目前需要解决的问题。
发明内容
有鉴于此,本发明提供了以下技术方案。
一种窄带物联网NB-IOT用户核心网选择的方法,包括:
家庭基站网关或宿主基站接收到核心网设备发送的重定位消息后,向家庭基站或中继节点下发核心网重定位指示消息;
所述家庭基站网关或宿主基站接收到所述家庭基站或中继节点发送的用户设备UE初始直传消息后,将所述UE初始直传消息路由到支持NB-IOT的核心网设备;
其中,所述支持NB-IOT的核心网设备是所述家庭基站网关或宿主基站为所述NB-IOT用户选择的新的核心网设备。
一种通信设备,包括核心网重定位装置,所述核心网重定位装置包括:
第一信令处理模块,用于接收到核心网设备发送的重定位消息后,向家庭基站或中继节点下发核心网重定位指示消息;
第二信令处理模块,用于接收到所述家庭基站或中继节点发送的UE初始直传消息后,将所述UE初始直传消息路由到支持NB-IOT的核心网设备;
非接入层节点选择功能NNSF模块,用于执行NNSF,选择出所述支持NB-IOT的核心网设备;
其中,所述通信设备为家庭基站网关或宿主基站。
一种窄带物联网NB-IOT用户核心网选择的方法,包括:
家庭基站网关或宿主基站获取所连接的核心网设备的能力指示信息,所述核心网设备的能力指示信息包含核心网设备对NB-IOT的支持信息;
所述家庭基站网关或宿主基站接收到家庭基站或中继节点发送的NB-IOT用户的UE初始直传消息后,根据所述核心网设备对NB-IOT的支持信息,为所述NB-IOT用户选择支持NB-IOT的核心网设备;
所述家庭基站网关或宿主基站将所述UE初始直传消息路由到所述支持NB-IOT的核心网设备。
一种通信设备,包括核心网重定位装置,所述核心网重定位装置包括:
信息获取模块,用于获取所连接的核心网设备的能力指示信息,所述核心网设备的能力指示信息包含核心网设备对NB-IOT的支持信息;
核心网选择模块,用于在接收到家庭基站或中继节点发送的NB-IOT用户的UE初始直传消息后,根据所述核心网设备对NB-IOT的支持信息,为所述NB-IOT用户选择支持NB-IOT的核心网设备;
路由模块,用于将所述UE初始直传消息路由到所述支持NB-IOT的核心网设备;
其中,所述通信设备为家庭基站网关或宿主基站。
上述方案在家庭基站网关下实现NB-IOT用户核心网选择功能,能够满足窄带物联网技术在家庭基站网关场景下的使用,提升网络效率,避免因为网络中存在的大量特殊用途用户设备对普通用户的影响。家庭基站网关可以减少家庭基站与核心网的接口数量,减轻核心网的处理负荷。实现对数量众多的低功率节点的针对性管理。
附图说明
图1是本发明实施例一家庭基站网关侧方法的流程图;
图2是本发明实施例一家庭基站侧方法的流程图;
图3是本发明实施例一家庭基站网关的模块图;
图4是本发明实施例一家庭基站的模块图;
图5是本发明应用示例的家庭基站网络结构的示意图;
图6是本发明应用示例一窄带物联网用户核心网选择的信令流程图;
图7是本发明应用示例二窄带物联网用户核心网选择的信令流程图;
图8是本发明应用示例三窄带物联网用户核心网选择的信令流程图;
图9是本发明实施例二家庭基站网关侧方法的流程图;
图10是本发明实施例二家庭基站网关的模块图;
图11是本发明应用示例四窄带物联网用户核心网选择的信令流程图。
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,下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
实施例一
本实施例利用DECOR技术实现NB-IOT用户核心网的选择。在本实施例的网络架构中,家庭基站网关作为家庭基站与核心网之间的接口代理,分别连接家庭基站和核心网。
如图1所示,本实施例NB-IOT用户核心网选择的方法包括:
步骤110,家庭基站网关接收到核心网设备发送的重定位消息后,向家庭基站下发核心网重定位指示消息;
在支持NB-IOT的UE首次接入核心网后,核心网设备获取到UE的特殊用途属性信息,决定为UE选择适合服务NB-IOT用户的核心网时,为了将UE重定位到专用核心网,核心网设备发起重定位过程,给家庭基站网关(如HeNB网关、HNB网关)下发重定位消息,该消息中包含以下一种或多种信息:S1接口唯一识别UE的标志信息,UE的第一条UE初始直传消息,核心网重定位信息,UE的全球唯一临时UE标识(GUTI:Globally Unique Temporary UEIdentity)信息。文中,核心网重定位信息可以是C-SGN组标志,或者是指定的一个或多个C-SGN的标志信息如C-SGN标识或者名称。
本步骤中,向家庭基站下发的核心网重定位指示消息指用于指示家庭基站重定位的消息,并不是对消息的具体名称的限制。该消息的内容可以与重定位消息相同,即家庭基站网关将收到的重定位消息作为核心网重定位指示消息转发;该核心网重定位指示消息也可以与重定位消息有所不同,例如在完成NNSF后,将选择出的支持NB-IOT的核心网设备的标志信息携带在核心网重定位指示消息中。
步骤120,所述家庭基站网关接收到所述家庭基站发送的UE初始直传消息后,将所述UE初始直传消息路由到支持NB-IOT的核心网设备;其中,所述支持NB-IOT的核心网设备是所述家庭基站网关为所述NB-IOT用户选择的新的核心网设备。
本实施例中,家庭基站网关为NB-IOT用户选择服务核心网设备,可以通过核心网设备下发的重定位消息或者家庭基站在核心网重定位时发送的UE初始直传消息(第二条UE初始直传消息)来触发实现本地NNSF。上述消息携带NB-IOT用户专属的C-SGN相关信息(即上述的核心网重定位信息)和/或用户的GUTI信息来执行NNSF。S1接口用户相关的信令消息家庭基站网关需要进行处理和转发。
具体地,家庭基站网关可以通过以下方式之一选择所述支持NB-IOT的核心网设备:
方式一
家庭基站网关接收到所述重定位消息后,根据所述重定位消息中携带的核心网重定位信息和/或UE的GUTI信息在本地执行NNSF,选择出所述支持NB-IOT的核心网设备并保存。这样,所述家庭基站网关收到所述UE初始直传消息后,通过查找保存的所述支持NB-IOT的核心网设备,将所述UE初始直传消息路由到所述支持NB-IOT的核心网设备。
方式二
家庭基站网关接收到所述重定位消息后,根据所述重定位消息中携带的核心网重定位信息和/或UE的GUTI信息在本地执行NNSF,选择出所述支持NB-IOT的核心网设备,并将所述支持NB-IOT的核心网设备的标志信息携带在向家庭基站下发的核心网重定位指示消息中。之后,所述家庭基站网关收到的所述UE初始直传消息中携带所述标志信息,所述家庭基站网关根据所述UE初始直传消息中的所述标志信息,将所述UE初始直传消息路由到所述支持NB-IOT的核心网设备。
其中,所述支持NB-IOT的核心网设备的标志信息可以包括所述支持NB-IOT的核心网设备的全球唯一移动管理实体标识(GUMMEI:Globally Unique MME Identity)、所述支持NB-IOT的核心网设备的标识和所述支持NB-IOT的核心网设备的名称中的一种或多种。
方式三
家庭基站网关接收到核心网设备发送的重定位消息后,将所述重定位消息中的核心网重定位信息和/或UE的GUTI信息携带在向家庭基站下发的核心网重定位指示消息中。所述家庭基站网关收到所述UE初始直传消息后,根据所述UE初始直传消息中携带的或者本地保存的核心网重定位信息和/或UE的GUTI信息在本地执行NNSF,选择出所述支持NB-IOT的核心网设备,并将所述UE初始直传消息路由到所述支持NB-IOT的核心网设备。
如图2所示,本实施例家庭基站侧执行的方法包括:
步骤210,家庭基站接收家庭基站网关下发的核心网重定位指示消息;
本步骤中,所述核心网重定位指示消息中携带以下消息中的一种或多种:S1接口唯一识别UE的标志信息,UE的第一条UE初始直传消息,核心网重定位信息,及UE的GUTI信息;或者,所述核心网重定位指示消息中携带以下消息中的一种或多种:S1接口唯一识别UE的标志信息,UE的第一条UE初始直传消息,所述支持NB-IOT的核心网设备的标志信息,及UE的GUTI信息。
步骤220,所述家庭基站收到所述核心网重定位指示消息后,重新向所述家庭基站网关发送UE初始直传消息。
本步骤中,在核心网重定位指示消息中携带核心网重定位信息时,所述UE初始直传消息中携带以下消息中的一种或多种:S1接口唯一识别UE的标志信息、非接入层协议数据单元(NAS PDU)、核心网重定位信息,及UE的GUTI信息。核心网重定位指示消息中携带所述支持NB-IOT的核心网设备的标志信息时,所述UE初始直传消息中携带以下消息中的一种或多种:S1接口唯一识别UE的标志信息、非接入层协议数据单元、所述支持NB-IOT的核心网设备的标志信息,及UE的GUTI信息。
本实施例还提供了一种家庭基站网关,包括核心网重定位装置,如图3所示,所述核心网重定位装置包括:
第一信令处理模块10,用于接收到核心网设备发送的重定位消息后,向家庭基站或中继节点下发核心网重定位指示消息;
第二信令处理模块20,用于接收到所述家庭基站或中继节点发送的UE初始直传消息后,将所述UE初始直传消息路由到支持NB-IOT的核心网设备;
非接入层节点选择功能NNSF模块30,用于执行NNSF,选择出所述支持NB-IOT的核心网设备;
可选地,
所述NNSF模块是在所述第一信令处理模块接收到所述重定位消息后,根据所述重定位消息中携带的核心网重定位信息和/或UE的全球唯一临时UE标识GUTI信息在本地执行NNSF,选择出所述支持NB-IOT的核心网设备并保存;
所述第二信令处理模块将所述UE初始直传消息路由到所述支持NB-IOT的核心网设备,包括:收到所述UE初始直传消息后,从所述NNSF模块查找到保存的所述支持NB-IOT的核心网设备,将所述UE初始直传消息路由到所述支持NB-IOT的核心网设备。
可选地,
所述NNSF模块是在所述第一信令处理模块接收到所述重定位消息后,根据所述重定位消息中携带的核心网重定位信息和/或UE的GUTI信息在本地执行NNSF,选择出所述支持NB-IOT的核心网设备;
所述第二信令处理模块向家庭基站或中继节点下发的核心网重定位指示消息中携带所述支持NB-IOT的核心网设备的标志信息;在收到所述UE初始直传消息后,根据所述UE初始直传消息中携带的所述标志信息,将所述UE初始直传消息路由到所述支持NB-IOT的核心网设备;
其中,所述支持NB-IOT的核心网设备的标志信息包括所述支持NB-IOT的核心网设备的全球唯一移动管理实体标识GUMMEI、所述支持NB-IOT的核心网设备的标识和所述支持NB-IOT的核心网设备的名称中的一种或多种。
可选地
所述第一信令处理模块接收到核心网设备发送的重定位消息后,将所述重定位消息中的核心网重定位信息和/或UE的GUTI信息携带在向家庭基站或中继节点下发的核心网重定位指示消息中;
所述NNSF模块是在所述第二信令处理模块收到所述UE初始直传消息后,根据所述UE初始直传消息中携带的或者本地保存的核心网重定位信息和/或UE的GUTI信息在本地执行NNSF,选择出所述支持NB-IOT的核心网设备。
本实施例还提供了一种家庭基站网关,包括核心网重定位装置,如图4所示,所述核心网重定位装置包括:
消息接收模块50,用于接收家庭基站网关或宿主基站下发的核心网重定位指示消息;
消息发送模块60,用于在收到所述核心网重定位指示消息后,重新向所述家庭基站网关或宿主基站发送UE初始直传消息;
可选地,所述核心网重定位指示消息中携带以下消息中的一种或多种:
S1接口唯一识别UE的标志信息;
UE的第一条UE初始直传消息;
核心网重定位信息,或者所述支持NB-IOT的核心网设备的标志信息;
UE的GUTI信息;
所述UE初始直传消息中携带以下消息中的一种或多种:
S1接口唯一识别UE的标志信息;
非接入层协议数据单元;
核心网重定位信息,或者所述支持NB-IOT的核心网设备的标志信息;
UE的GUTI信息。
本实施例方法适用于LTE系统和3G系统。在LTE系统中,核心网设备指MME,也可以指支持NB-IOT用户的C-SGN。在3G系统中,核心网设备指SGSN。
在另一实施例中,宿主基站作为中继节点与核心网之间的接口代理,分别连接中继节点和核心网的场景下,也以应用本实施例方法来实现NB-IOT用户核心网选择。在DeNB场景下。DeNB和家庭基站网关保持相同的处理准则,中继节点和家庭基站保持相同的处理准则。也就是说,将本实施例上述家庭基站网关替换为宿主基站,将家庭基站替换为中继节点即可。
下面基于实施例一的方案,给出本发明在应用中的几个示例。
示例一
本示例家庭基站网关作为家庭基站与核心网之间的接口代理,分别连接家庭基站和核心网,家庭基站网络结构示意图如图5所示。
本示例中,家庭基站网关收到重定位消息后本地执行核心网选择,不将核心网选择结果通知给家庭基站。如图6所示,本示例的具体步骤如下:
步骤1:核心网设备获取的UE类型信息为NB-IOT用户,决定为UE选择支持NB-IOT的核心网设备。核心网设备给家庭基站网关下发重定位消息;该消息中包含以下一种或多种信息:S1接口唯一识别UE的标志信息,UE的第一条UE初始直传消息,核心网重定位信息(C-SGN组标志,或者指定的一个或多个C-SGN的标志信息如C-SGN ID或者名称),UE的GUTI信息;
步骤2:家庭基站网关收到重定位消息后,根据其携带的核心网重定位信息和/或UE的GUTI信息在本地实现NNSF功能,为UE选择新的支持NB-IOT的核心网设备接入,保存选择的支持NB-IOT的核心网设备;
步骤3:家庭基站网关向家庭基站下发核心网重定位指示消息,该消息中包含以下一种或多种信息:S1接口唯一识别UE的标志信息,UE的第一条UE初始直传消息,核心网重定位信息(C-SGN组标志或者指定一个或多个C-SGN的标志信息,比如C-SGN ID或者名称),UE的GUTI信息;
步骤4:家庭基站收到核心网重定位指示消息后,重新发起UE初始直传消息,该消息中包含以下一种或多种信息:S1接口唯一识别UE的标志信息,NAS PDU,核心网重定位信息(C-SGN组标志或者指定一个或多个C-SGN的标志信息,比如C-SGN ID或者名称),UE的GUTI信息;
步骤5:家庭基站网关收到家庭基站发送的UE初始直传消息后,查找到保存的所述支持NB-IOT的核心网设备,将该消息路由到所述支持NB-IOT的核心网设备。
家庭基站网关根据UE初始直传消息中的信息或本地的记录,可以确定收到的UE初始直传消息为核心网重定位所发送的UE初始直传消息。
示例二
本示例中,家庭基站网关收到重定位消息后在本地执行核心网选择,并将核心网选择结果通知给家庭基站。如图8所示,本示例的步骤包括:
步骤1:核心网设备获取的UE类型信息为NB-IOT用户,决定为UE选择支持NB-IOT的核心网设备。核心网设备给家庭基站网关下发重定位消息,该消息中包含以下一种或多种信息:S1接口唯一识别UE的标志信息,UE的第一条UE初始直传消息,核心网重定位信息(C-SGN组标志,或者指定一个或多个C-SGN的标志信息如C-SGN ID或者名称),UE的GUTI信息;
步骤2:家庭基站网关收到重定位消息后,根据携带的核心网重定位信息和/或UE的GUTI信息在本地实现NNSF功能,为UE选择新的支持NB-IOT的核心网设备接入;
步骤3:家庭基站网关向家庭基站下发核心网重定位指示消息,该消息中包含以下一种或多种信息:S1接口唯一识别UE的标志信息,UE的第一条UE初始直传消息,家庭基站网关为UE选择的所述支持NB-IOT的核心网设备的标志信息(如所选择的C-SGN的GUMMEI,或者C-SGN ID,或者C-SGN的名称);
步骤4:家庭基站收到核心网重定位指示消息后,重新发起UE初始直传消息,该消息中包含以下一种或多种信息:S1接口唯一识别UE的标志信息,NAS PDU,家庭基站网关为UE选择的所述支持NB-IOT的核心网设备的标志信息(如所选择的C-SGN的GUMMEI,或者C-SGN ID,或者C-SGN的名称);
步骤5:家庭基站网关收到家庭基站发送的UE初始直传消息后,根据UE初始直传消息中携带的核心网设备的标志信息,将该消息路由到所述支持NB-IOT的核心网设备。
示例三
本示例中,家庭基站网关收到家庭基站在重定位过程中发送的UE初始直传消息后,在本地执行核心网选择。如图8所示,本示例的步骤包括:
步骤1:核心网设备获取的UE类型信息为NB-IOT用户,决定为UE选择支持NB-IOT的核心网设备。核心网设备给家庭基站网关下发重定位消息,该消息中包含以下一种或多种信息:S1接口唯一识别UE的标志信息,UE的第一条UE初始直传消息,核心网重定位信息(C-SGN组标志,或者指定一个或多个C-SGN的标志信息如C-SGN ID或者名称),UE的GUTI信息;
步骤2:家庭基站网关收到该消息后进行本地处理,比如保存核心网选择相关的信息,核心网重定位信息,UE的GUTI信息。然后家庭基站网关给家庭基站转发核心网重定位指示消息,该消息中包含以下一种或多种信息:S1接口唯一识别UE的标志信息,UE的第一条UE初始直传消息,核心网重定位信息,UE的GUTI信息。或者,家庭基站网关也可以直接转发核心网重定位指示消息给家庭基站;
步骤3:家庭基站收到核心网重定位指示消息后,重新发起UE初始直传消息,该消息中包含以下一种或多种信息:S1接口唯一识别UE的标志信息,NAS PDU,核心网重定位信息(C-SGN组标志或者指定一个或多个C-SGN的标志信息,比如C-SGN ID或者名称),UE的GUTI信息;
步骤4:家庭基站网关收到家庭基站发送的UE初始直传消息后,根据消息中携带的核心网重定位信息和/或UE的GUTI信息在本地实现NNSF功能,为UE选择新的支持NB-IOT的核心网设备接入。
如果步骤2家庭基站网关在本地保存了核心网重定位信息和/或UE的GUTI信息,本步骤家庭基站网关也可以根据保存的核心网重定位信息和/或UE的GUTI信息实现NNSF功能。
步骤5:家庭基站网关将步骤4收到的UE初始直传消息发送到所述支持NB-IOT的核心网设备。
实施例二
本实施例中,用户是NB-IOT用户需要通过UE初始直传消息将用户类型或者能力指示给家庭基站网关,同时家庭基站网关也需要获取哪些核心网节点能够支持NB-IOT用户。家庭基站网关可以通过S1接口从所连接的核心网设备获取C-SGN的能力指示信息,以及从家庭基站获取当前UE的类型或者能力信息,为该NB-IOT用户选择合适的核心网节点。
本实施例NB-IOT用户核心网选择的方法如图9所示,包括:
步骤310,家庭基站网关获取所连接的核心网设备的能力指示信息,所述核心网设备的能力指示信息包含核心网设备对NB-IOT的支持信息;
本步骤中,家庭基站网关可以通过S1接口建立响应消息或者移动管理实体MME配置更新消息,获取所连接的核心网设备的能力指示信息。
步骤320,所述家庭基站网关接收到家庭基站发送的NB-IOT用户的UE初始直传消息后,根据所述核心网设备对NB-IOT的支持信息,为所述NB-IOT用户选择支持NB-IOT的核心网设备;
本步骤中,家庭基站网关可以从UE初始直传消息中获取所述NB-IOT用户对NB-IOT的支持信息,与所述核心网设备对NB-IOT的支持信息进行匹配,为所述NB-IOT用户选择匹配到的核心网设备。其中,所述对NB-IOT的支持信息包括以下信息中的一种或多种:是否支持NB-IOT的信息,是否支持NB-IOT中控制面实现数据传输方案(SOL2)的信息,及是否支持NB-IOT中用户面实现数据传输方案(SOL18)的信息。如果家庭基站网关支持NB-IOT,或者更细化的,支持NB-IOT中的SOL2和/或SOL18;则匹配到的核心网设备也支持NB-IOT,或者更细化的,也支持NB-IOT中的SOL2和/或SOL18。
本步骤中,家庭基站网关可以根据UE初始直传消息中的以下一种或多种信息获取所述NB-IOT用户对NB-IOT的支持信息:UE的全球唯一移动管理实体标识GUMMEI信息、UE的临时UE识别号(S-TMSI:SAE-Temporary Mobile Subscriber Identit)信息、UE的类型信息,及UE的能力信息。
步骤330,所述家庭基站网关将所述UE初始直传消息路由到所述支持NB-IOT的核心网设备。
本实施例还提供了一种家庭基站网关,包括核心网重定位装置,如图10所示,所述核心网重定位装置包括:
信息获取模块70,用于获取所连接的核心网设备的能力指示信息,所述核心网设备的能力指示信息包含核心网设备对NB-IOT的支持信息;
核心网选择模块80,用于在接收到家庭基站或中继节点发送的NB-IOT用户的UE初始直传消息后,根据所述核心网设备对NB-IOT的支持信息,为所述NB-IOT用户选择支持NB-IOT的核心网设备;
路由模块90,用于将所述UE初始直传消息路由到所述支持NB-IOT的核心网设备。
可选地,
所述信息获取模块获取所连接的核心网设备的能力指示信息,包括:通过S1接口建立响应消息或者移动管理实体MME配置更新消息,获取所连接的核心网设备的能力指示信息。
可选地,
所述核心网选择模块根据所述核心网设备对NB-IOT的支持信息,为所述NB-IOT用户选择支持NB-IOT的核心网设备,包括:从UE初始直传消息中获取所述NB-IOT用户对NB-IOT的支持信息,与所述核心网设备对NB-IOT的支持信息进行匹配,为所述NB-IOT用户选择匹配到的核心网设备;其中,所述NB-IOT用户和所述匹配到的核心网设备对NB-IOT的支持信息均包括表示支持NB-IOT的信息;或者,所述NB-IOT用户和所述匹配到的核心网设备对NB-IOT的支持信息均包括支持NB-IOT中SOL2和/或SOL18的信息。
可选地,
所述核心网选择模块根据UE初始直传消息中的以下一种或多种信息获取所述NB-IOT用户对NB-IOT的支持信息:
UE的全球唯一移动管理实体标识GUMMEI信息;
UE的临时UE识别号S-TMSI信息;
UE的类型信息;
UE的能力信息。
下面基于实施例二的方案,给出本发明在应用中的一个示例。
示例四
本示例中,家庭基站网关获取辅助信息以执行NNSF功能。如图11所示,包括以下步骤:
步骤1:家庭基站网关通过S1接口获取家庭基站网关所连接的核心网设备的能力指示信息。其中核心网设备的能力指示信息可以包含是否支持NB-IOT的信息,或者更细化地,包含是否支持SOL2和/或SOL18的信息;家庭基站网关可以通过S1接口建立响应消息获取,也可以通过MME配置更新消息获取上述核心网设备的能力指示信息;
步骤2:UE接入家庭基站并通过空口上报UE能力信息,比如通过RRC连接建立完成消息上报UE能力信息;
步骤3:家庭基站发送UE初始直传消息给家庭基站网关。该消息中包含UE类型信息或者UE能力信息;
步骤4:家庭基站网关收到UE初始直传消息后,在本地为NB-IOT用户选择支持NB-IOT的核心网设备;
可以基于以下UE初始直传消息中上报的一种或多种辅助信息进行核心网选择:GUMMEI信息,S-TMSI信息,UE类型信息,及UE能力信息。其中,上述用户类型信息或者用户能力信息,可以包含是否支持NB-IOT的信息,或者更细化地,包含是否支持SOL2和/或SOL18的信息。
步骤5:家庭基站网关将UE初始直传消息发送到选择的支持NB-IOT的核心网设备。
本实施例方法适用于LTE系统和3G系统。在LTE系统中,核心网设备指MME,也可以指支持NB-IOT用户的C-SGN。在3G系统中,核心网设备指SGSN。在另一实施例中,宿主基站作为中继节点与核心网之间的接口代理,分别连接中继节点和核心网的场景下,也以应用本实施例方法来实现NB-IOT用户核心网选择。在DeNB场景下,将本实施例上述家庭基站网关替换为宿主基站,将家庭基站替换为中继节点即可。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本发明实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中,包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机,计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
以上仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (20)
1.一种窄带物联网NB-IOT用户核心网选择的方法,包括:
家庭基站网关或宿主基站接收到核心网设备发送的重定位消息后,向家庭基站或中继节点下发核心网重定位指示消息;
所述家庭基站网关或宿主基站接收到所述家庭基站或中继节点发送的用户设备UE初始直传消息后,将所述UE初始直传消息路由到支持NB-IOT的核心网设备;
其中,所述支持NB-IOT的核心网设备是所述家庭基站网关或宿主基站为所述NB-IOT用户选择的新的核心网设备;
所述家庭基站网关或宿主基站为所述NB-IOT用户选择所述支持NB-IOT的核心网设备,包括:
所述家庭基站网关或宿主基站接收到所述重定位消息后,根据所述重定位消息中携带的核心网重定位信息和/或UE的全球唯一临时UE标识GUTI信息在本地执行非接入层节点选择功能NNSF,选择出所述支持NB-IOT的核心网设备并保存;
所述家庭基站网关或宿主基站将所述UE初始直传消息路由到所述支持NB-IOT的核心网设备,包括:
所述家庭基站网关或宿主基站收到所述UE初始直传消息后,查找到保存的所述支持NB-IOT的核心网设备,将所述UE初始直传消息路由到所述支持NB-IOT的核心网设备。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于:
所述家庭基站网关或宿主基站为所述NB-IOT用户选择所述支持NB-IOT的核心网设备,包括:
所述家庭基站网关或宿主基站接收到所述重定位消息后,根据所述重定位消息中携带的核心网重定位信息和/或UE的GUTI信息在本地执行NNSF,选择出所述支持NB-IOT的核心网设备,并将所述支持NB-IOT的核心网设备的标志信息携带在向家庭基站或中继节点下发的核心网重定位指示消息中;
所述家庭基站网关或宿主基站将所述UE初始直传消息路由到所述支持NB-IOT的核心网设备,包括:
所述家庭基站网关或宿主基站收到的所述UE初始直传消息中携带所述标志信息,所述家庭基站网关或宿主基站根据所述UE初始直传消息中的所述标志信息,将所述UE初始直传消息路由到所述支持NB-IOT的核心网设备。
3.如权利要求2所述的方法,其特征在于:
所述支持NB-IOT的核心网设备的标志信息包括所述支持NB-IOT的核心网设备的全球唯一移动管理实体标识GUMMEI、所述支持NB-IOT的核心网设备的标识和所述支持NB-IOT的核心网设备的名称中的一种或多种。
4.如权利要求1所述的方法,其特征在于:
所述家庭基站网关或宿主基站接收到核心网设备发送的重定位消息后,向家庭基站或中继节点下发核心网重定位指示消息,包括:
所述家庭基站网关或宿主基站接收到核心网设备发送的重定位消息后,将所述重定位消息中的核心网重定位信息和/或UE的GUTI信息携带在向家庭基站或中继节点下发的核心网重定位指示消息中;
所述家庭基站网关或宿主基站将所述UE初始直传消息路由到所述支持NB-IOT的核心网设备,包括:
所述家庭基站网关或宿主基站收到所述UE初始直传消息后,根据所述UE初始直传消息中携带的或者本地保存的核心网重定位信息和/或UE的GUTI信息在本地执行NNSF,选择出所述支持NB-IOT的核心网设备,并将所述UE初始直传消息路由到所述支持NB-IOT的核心网设备。
5.一种核心网重定位的方法,包括:
家庭基站或中继节点接收家庭基站网关或宿主基站下发的核心网重定位指示消息;
所述家庭基站或中继节点收到所述核心网重定位指示消息后,重新向所述家庭基站网关或宿主基站发送UE初始直传消息;
所述家庭基站网关或宿主基站接收到所述家庭基站或中继节点发送的UE初始直传消息后,将所述UE初始直传消息路由到支持NB-IOT的核心网设备;
其中,所述支持NB-IOT的核心网设备是所述家庭基站网关或宿主基站为所述NB-IOT用户选择的新的核心网设备;
其中,所述家庭基站网关或宿主基站为所述NB-IOT用户选择所述支持NB-IOT的核心网设备,包括:
所述家庭基站网关或宿主基站接收到重定位消息后,根据所述重定位消息中携带的核心网重定位信息和/或UE的全球唯一临时UE标识GUTI信息在本地执行非接入层节点选择功能NNSF,选择出所述支持NB-IOT的核心网设备并保存;
所述家庭基站网关或宿主基站将所述UE初始直传消息路由到所述支持NB-IOT的核心网设备,包括:
所述家庭基站网关或宿主基站收到所述UE初始直传消息后,查找到保存的所述支持NB-IOT的核心网设备,将所述UE初始直传消息路由到所述支持NB-IOT的核心网设备。
6.如权利要求5所述的方法,其特征在于:
所述核心网重定位指示消息中携带以下消息中的一种或多种:
S1接口唯一识别UE的标志信息;
UE的第一条UE初始直传消息;
核心网重定位信息,或者所述支持NB-IOT的核心网设备的标志信息;
UE的GUTI信息;
所述UE初始直传消息中携带以下消息中的一种或多种:
S1接口唯一识别UE的标志信息;
非接入层协议数据单元;
核心网重定位信息,或者所述支持NB-IOT的核心网设备的标志信息;
UE的GUTI信息。
7.一种窄带物联网NB-IOT用户核心网选择的方法,包括:
家庭基站网关或宿主基站获取所连接的核心网设备的能力指示信息,所述核心网设备的能力指示信息包含核心网设备对NB-IOT的支持信息;
所述家庭基站网关或宿主基站接收到家庭基站或中继节点发送的NB-IOT用户的UE初始直传消息后,根据所述核心网设备对NB-IOT的支持信息,为所述NB-IOT用户选择支持NB-IOT的核心网设备;
所述家庭基站网关或宿主基站将所述UE初始直传消息路由到所述支持NB-IOT的核心网设备;
其中,所述家庭基站网关或宿主基站为所述NB-IOT用户选择所述支持NB-IOT的核心网设备,包括:
所述家庭基站网关或宿主基站接收到重定位消息后,根据所述重定位消息中携带的核心网重定位信息和/或UE的全球唯一临时UE标识GUTI信息在本地执行非接入层节点选择功能NNSF,选择出所述支持NB-IOT的核心网设备并保存;
所述家庭基站网关或宿主基站将所述UE初始直传消息路由到所述支持NB-IOT的核心网设备,包括:
所述家庭基站网关或宿主基站收到所述UE初始直传消息后,查找到保存的所述支持NB-IOT的核心网设备,将所述UE初始直传消息路由到所述支持NB-IOT的核心网设备。
8.如权利要求7所述的方法,其特征在于:
所述家庭基站网关或宿主基站获取所连接的核心网设备的能力指示信息,包括:
所述家庭基站网关或宿主基站通过S1接口建立响应消息或者移动管理实体MME配置更新消息,获取所连接的核心网设备的能力指示信息。
9.如权利要求7或8所述的方法,其特征在于:
所述家庭基站网关或宿主基站根据所述核心网设备对NB-IOT的支持信息,为所述NB-IOT用户选择支持NB-IOT的核心网设备,包括:
所述家庭基站网关或宿主基站从UE初始直传消息中获取所述NB-IOT用户对NB-IOT的支持信息,与所述核心网设备对NB-IOT的支持信息进行匹配,为所述NB-IOT用户选择匹配到的核心网设备;其中,所述对NB-IOT的支持信息包括以下信息中的一种或多种:是否支持NB-IOT的信息,是否支持NB-IOT中控制面实现数据传输方案的信息,及是否支持NB-IOT中用户面实现数据传输方案的信息。
10.如权利要求9所述的方法,其特征在于:
所述家庭基站网关或宿主基站根据UE初始直传消息中的以下一种或多种信息获取所述NB-IOT用户对NB-IOT的支持信息:
UE的全球唯一移动管理实体标识GUMMEI信息;
UE的临时UE识别号S-TMSI信息;
UE的类型信息;
UE的能力信息。
11.一种通信设备,其特征在于,包括核心网重定位装置,所述核心网重定位装置包括:
第一信令处理模块,用于接收到核心网设备发送的重定位消息后,向家庭基站或中继节点下发核心网重定位指示消息;
第二信令处理模块,用于接收到所述家庭基站或中继节点发送的UE初始直传消息后,将所述UE初始直传消息路由到支持NB-IOT的核心网设备;
非接入层节点选择功能NNSF模块,用于执行NNSF,选择出所述支持NB-IOT的核心网设备;
其中,所述通信设备为家庭基站网关或宿主基站;
所述NNSF模块是在所述第一信令处理模块接收到所述重定位消息后,根据所述重定位消息中携带的核心网重定位信息和/或UE的全球唯一临时UE标识GUTI信息在本地执行NNSF,选择出所述支持NB-IOT的核心网设备并保存;
所述第二信令处理模块将所述UE初始直传消息路由到所述支持NB-IOT的核心网设备,包括:收到所述UE初始直传消息后,从所述NNSF模块查找到保存的所述支持NB-IOT的核心网设备,将所述UE初始直传消息路由到所述支持NB-IOT的核心网设备。
12.如权利要求11所述的通信设备,其特征在于:
所述NNSF模块是在所述第一信令处理模块接收到所述重定位消息后,根据所述重定位消息中携带的核心网重定位信息和/或UE的GUTI信息在本地执行NNSF,选择出所述支持NB-IOT的核心网设备;
所述第二信令处理模块向家庭基站或中继节点下发的核心网重定位指示消息中携带所述支持NB-IOT的核心网设备的标志信息;在收到所述UE初始直传消息后,根据所述UE初始直传消息中携带的所述标志信息,将所述UE初始直传消息路由到所述支持NB-IOT的核心网设备。
13.如权利要求12所述的通信设备,其特征在于:
所述支持NB-IOT的核心网设备的标志信息包括所述支持NB-IOT的核心网设备的全球唯一移动管理实体标识GUMMEI、所述支持NB-IOT的核心网设备的标识和所述支持NB-IOT的核心网设备的名称中的一种或多种。
14.如权利要求11所述的通信设备,其特征在于:
所述第一信令处理模块接收到核心网设备发送的重定位消息后,将所述重定位消息中的核心网重定位信息和/或UE的GUTI信息携带在向家庭基站或中继节点下发的核心网重定位指示消息中;
所述NNSF模块是在所述第二信令处理模块收到所述UE初始直传消息后,根据所述UE初始直传消息中携带的或者本地保存的核心网重定位信息和/或UE的GUTI信息在本地执行NNSF,选择出所述支持NB-IOT的核心网设备。
15.一种通信设备,包括核心网重定位装置,其特征在于,所述核心网重定位装置包括:
消息接收模块,用于接收家庭基站网关或宿主基站下发的核心网重定位指示消息;
消息发送模块,用于在收到所述核心网重定位指示消息后,重新向所述家庭基站网关或宿主基站发送UE初始直传消息;
其中,所述通信设备为家庭基站或中继节点;
所述家庭基站网关或宿主基站接收到所述家庭基站或中继节点发送的UE初始直传消息后,将所述UE初始直传消息路由到支持NB-IOT的核心网设备;
其中,所述支持NB-IOT的核心网设备是所述家庭基站网关或宿主基站为所述NB-IOT用户选择的新的核心网设备;
其中,所述家庭基站网关或宿主基站为所述NB-IOT用户选择所述支持NB-IOT的核心网设备,包括:
所述家庭基站网关或宿主基站接收到重定位消息后,根据所述重定位消息中携带的核心网重定位信息和/或UE的全球唯一临时UE标识GUTI信息在本地执行非接入层节点选择功能NNSF,选择出所述支持NB-IOT的核心网设备并保存;
所述家庭基站网关或宿主基站将所述UE初始直传消息路由到所述支持NB-IOT的核心网设备,包括:
所述家庭基站网关或宿主基站收到所述UE初始直传消息后,查找到保存的所述支持NB-IOT的核心网设备,将所述UE初始直传消息路由到所述支持NB-IOT的核心网设备。
16.如权利要求15所述的通信设备,其特征在于:
所述核心网重定位指示消息中携带以下消息中的一种或多种:
S1接口唯一识别UE的标志信息;
UE的第一条UE初始直传消息;
核心网重定位信息,或者所述支持NB-IOT的核心网设备的标志信息;
UE的全球唯一临时UE标识GUTI信息;
其中,所述UE初始直传消息中携带以下消息中的一种或多种:
S1接口唯一识别UE的标志信息;
非接入层协议数据单元;
核心网重定位信息,或者所述支持NB-IOT的核心网设备的标志信息;
UE的全球唯一临时UE标识GUTI信息。
17.一种通信设备,其特征在于,包括核心网重定位装置,所述核心网重定位装置包括:
信息获取模块,用于获取所连接的核心网设备的能力指示信息,所述核心网设备的能力指示信息包含核心网设备对NB-IOT的支持信息;
核心网选择模块,用于在接收到家庭基站或中继节点发送的NB-IOT用户的UE初始直传消息后,根据所述核心网设备对NB-IOT的支持信息,为所述NB-IOT用户选择支持NB-IOT的核心网设备;
路由模块,用于将所述UE初始直传消息路由到所述支持NB-IOT的核心网设备;
其中,所述通信设备为家庭基站网关或宿主基站;
其中,所述家庭基站网关或宿主基站为所述NB-IOT用户选择所述支持NB-IOT的核心网设备,包括:
所述家庭基站网关或宿主基站接收到重定位消息后,根据所述重定位消息中携带的核心网重定位信息和/或UE的全球唯一临时UE标识GUTI信息在本地执行非接入层节点选择功能NNSF,选择出所述支持NB-IOT的核心网设备并保存;
所述家庭基站网关或宿主基站将所述UE初始直传消息路由到所述支持NB-IOT的核心网设备,包括:
所述家庭基站网关或宿主基站收到所述UE初始直传消息后,查找到保存的所述支持NB-IOT的核心网设备,将所述UE初始直传消息路由到所述支持NB-IOT的核心网设备。
18.如权利要求17所述的通信设备,其特征在于:
所述信息获取模块获取所连接的核心网设备的能力指示信息,包括:通过S1接口建立响应消息或者移动管理实体MME配置更新消息,获取所连接的核心网设备的能力指示信息。
19.如权利要求17或18所述的通信设备,其特征在于:
所述核心网选择模块根据所述核心网设备对NB-IOT的支持信息,为所述NB-IOT用户选择支持NB-IOT的核心网设备,包括:从UE初始直传消息中获取所述NB-IOT用户对NB-IOT的支持信息,与所述核心网设备对NB-IOT的支持信息进行匹配,为所述NB-IOT用户选择匹配到的核心网设备;其中,所述对NB-IOT的支持信息包括以下信息中的一种或多种:是否支持NB-IOT的信息,是否支持NB-IOT中控制面实现数据传输方案的信息,及是否支持NB-IOT中用户面实现数据传输方案的信息。
20.如权利要求19所述的通信设备,其特征在于:
所述核心网选择模块根据UE初始直传消息中的以下一种或多种信息获取所述NB-IOT用户对NB-IOT的支持信息:
UE的全球唯一移动管理实体标识GUMMEI信息;
UE的临时UE识别号S-TMSI信息;
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