WO2011098001A1 - 切换小区时避免路径转换的方法、系统和设备 - Google Patents

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WO2011098001A1
WO2011098001A1 PCT/CN2011/070779 CN2011070779W WO2011098001A1 WO 2011098001 A1 WO2011098001 A1 WO 2011098001A1 CN 2011070779 W CN2011070779 W CN 2011070779W WO 2011098001 A1 WO2011098001 A1 WO 2011098001A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
base station
request message
handover request
handover
security capability
Prior art date
Application number
PCT/CN2011/070779
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
杨义
汪颖
Original Assignee
电信科学技术研究院
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by 电信科学技术研究院 filed Critical 电信科学技术研究院
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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W40/00—Communication routing or communication path finding
    • H04W40/34—Modification of an existing route
    • H04W40/36—Modification of an existing route due to handover

Definitions

  • the present invention relates to the field of communications technologies, and in particular, to a method, system, and device for avoiding path switching during handover. Background technique
  • LTE Long Term Evolution
  • 3G 3rd Generation
  • OFDM Orthogonal Frequency Division Multiplexing
  • MIMO Multiple Input Multiple Output
  • B3G Beyond Third Generation
  • LTE-A LTE-Advanced
  • the system will provide higher peak data rates and cell throughput, as well as larger bandwidth.
  • the current unallocated bandwidth below 2 GHz is very small.
  • FIG. 1 it is a network architecture after introducing an RN (Relay Node) in an LTE-A system.
  • the RN accesses the core network through a donor cell under the Donor Evolved Node B (donor base station). And there is no direct wired interface with the core network, and each RN can control one or more cells.
  • the interface between the UE (User Equipment) and the RN is called Uu
  • the interface between the RN and the DeNB is called Un;
  • the UE when the UE is connected to the RN, from the perspective of the core network and other base stations, the UE is considered to be connected to the cell of the DeNB.
  • the S1-AP (S I Application Protocol) message sent by the core network to the RN and the X2 message sent by the other base station to the RN are sent to the DeNB, and the DeNB forwards the message to the RN connected to the UE.
  • the RN regards the DeNB as an MME (Mobility Management Entity), and sends an S 1 - ⁇ message to the DeNB, and the DeNB forwards the corresponding message to the MME.
  • MME Mobility Management Entity
  • the MME After receiving the message, the MME considers that the message is from the DeNB, so that the RN considers that it directly interacts with the MME, and the MME considers that the UE is directly connected to the DeNB.
  • a similar proxy mechanism is used for X2-AP messages sent by the RN to other base stations.
  • the core network entity After the UE accesses the RN, the core network entity considers that the UE accesses the cell under the DeNB, and when the UE performs handover between the RN and the DeNB and between different RNs connected by the UE under the same DeNB, The core network is invisible. That is, the core network does not need to know that the UE performs the handover behavior. The core network does not need to convert the transmission path of the downlink data packet, and still sends the downlink data to the DeNB. Therefore, if the access network still initiates a path switching request to the core network, it will bring unnecessary information interaction on the S1 interface and information interaction inside the core network side, thereby increasing the processing load of the related nodes. When the target base station initiates a path switch, the network topology is also exposed. Summary of the invention
  • Embodiments of the present invention provide a method, system, and device for avoiding path switching during handover to save network resources.
  • the present invention provides a method for avoiding path switching during handover, including:
  • the target node receives a handover request message sent by the source node to the target node;
  • the target node determines not to initiate the path conversion process to the core network.
  • the present invention provides a method for avoiding path switching during handover, including:
  • the target node receives a path conversion request sent by the source node to the target node, and the target node determines, according to the path conversion request message, whether a path conversion process needs to be initiated;
  • the target node determines not to initiate the path conversion process to the core network.
  • the present invention provides a path avoidance avoidance switching system, including:
  • a source node configured to send a handover request message to the target node when the UE performs cell handover
  • a target node configured to determine, according to the handover request message, whether a path conversion process needs to be initiated; and when the determination result is no, determine that the path conversion process is not initiated to the core network.
  • the present invention provides a path avoidance avoidance switching device, including:
  • a receiving module configured to: when the UE performs cell handover, receive a handover request message sent by the source node to the target node;
  • a processing module configured to determine, according to the handover request message received by the receiving module, whether a path conversion process needs to be initiated;
  • a determining module configured to: when the determination result of the processing module is negative, determine that the path conversion process is not initiated to the core network.
  • the present invention provides a path avoidance avoidance switching device, including: a receiving module, configured to receive a path conversion request message sent by the source node to the target node;
  • a processing module configured to determine, according to the path conversion request message received by the receiving module, whether a path conversion process needs to be initiated;
  • a determining module configured to: when the determination result of the processing module is negative, determine that the path conversion process is not initiated to the core network.
  • the present invention has at least the following advantages:
  • the information exchange between the access network and the core network is avoided, and the information interaction between the core network is saved, the signaling overhead is saved, the burden of the core network is reduced, and the possibility that the core network can learn the network topology is avoided; It can be detected whether the UE security capability stored by the RN is tampered with.
  • FIG. 1 is a network architecture for introducing an RN in an LTE-A system in the prior art
  • FIG. 2 is a schematic diagram of an E-UTRAN architecture
  • Figure 3 is a schematic flow chart of X2 switching
  • FIG. 4 is a schematic flowchart of a method for avoiding path switching during handover according to Embodiment 1 of the present invention
  • FIG. 5 is a schematic flowchart of a path avoidance path switching method according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 6 is a schematic flowchart of a method for avoiding path switching during handover according to Embodiment 3 of the present invention.
  • FIG. 7 is a schematic flowchart of a method for avoiding path switching during handover according to Embodiment 4 of the present invention.
  • FIG. 8 is a schematic flowchart of a method for avoiding path switching during handover according to Embodiment 5 of the present invention.
  • FIG. 9 is a schematic flowchart of a method for avoiding path switching during handover according to Embodiment 6 of the present invention.
  • FIG. 10 is a diagram of avoiding a path switching device during handover according to an embodiment of the present invention. Schematic diagram. detailed description
  • the RN has a dual identity.
  • the RN has the identity of the UE; when the RN starts, it is similar to the UE's power-on attach procedure, and the RN has its own corresponding SGW (Serving Gateway)/PGW (Packet Data Network Gateway) and mobility control node MME. . b.
  • SGW Serving Gateway
  • PGW Packet Data Network Gateway
  • MME Mobility Control node
  • the RN has the identity of the eNB.
  • the downlink data of the UE needs to be sent from the SGW/PGW of the UE to the serving base station of the UE, and the serving base station is the RN, and the RN sends data to the UE on the Uu interface.
  • the DeNB has a proxy function, and only one S1 interface is established between the RN and the DeNB, and the RN acts as a base station, and only one X2 interface is established between the DeNB and the DeNB.
  • the process of attaching the UE to the RN includes:
  • the RN sends an initial UE message to the MME, where the message includes an S1 link identifier allocated by the RN for the UE, and the identifier is an eNB UE Sl-AP ID (recorded as eNB UE Sl-AP ID1).
  • the DeNB modifies the eNB UE Sl-AP ID1 to the eNB UE Sl-AP ID (recorded as eNB UE Sl-AP ID2) allocated by the UE; and forwards the modified message to the MME.
  • the MME After receiving the initial UE message, the MME allocates an S1 link identifier to the UE, where the identifier is the MME UE Sl-AP ID (recorded as MME UE Sl-AP ID1), and is stored corresponding to the received eNB UE S1-AP ID2. .
  • the MME UE Sl-AP ID1 uniquely identifies one UE in one MME, and the MME distinguishes the UE according to the MME UE Sl-AP ID1 in the received S1-AP message.
  • the MME sends an initial context setup request message to the DeNB to which the RN belongs, and the message includes information such as the MME UE Sl-AP ID1 allocated by the MME for the UE, and the UE security capability.
  • the DeNB replaces the received MME UE S l-AP ID1 with its assigned MME UE Sl-AP ID (recorded as MME UE S l-AP ID2), and the eNB UE Sl-AP ID2 and RN that are allocated to the UE itself.
  • the eNB UE S l-AP ID1 allocated by the UE is correspondingly stored, and then the DeNB forwards the initial context setup request message to the RN for establishing the UE context in the RN.
  • the RN stores an eNB UE S l-AP ID1 allocated to the UE and the received MME UE S l-AP ID2, and then the RN sends an initial context setup response message to the MME for confirmation.
  • Table 1 a list of correspondences stored for each node.
  • the UE is considered to be connected to a cell of the DeNB.
  • the S1-AP message sent by the core network to the RN and the X2 message sent by the other base station to the RN are sent to the DeNB, and the DeNB is forwarded to the RN connected to the UE according to the mapping relationship by modifying the UE AP ID, thereby completing the Proxy function.
  • the RN regards the DeNB as an MME, and all S1-AP messages sent to the MME are sent to the DeNB, and all X2 messages sent to other base stations are sent to the DeNB.
  • the DeNB sends the eNB UE Sl-AP in the S l-AP message.
  • the ID (this is assigned by the RN) is modified to be the eNB UE Sl-AP ID assigned to the UE, and then forwarded to the MME.
  • the MME receives it, it considers that the S-AP is eliminated.
  • the information is from the DeNB, and since the MME stores the correspondence between the eNB UE S l -AP ID and the MME UE S l -AP ID, so that the RN considers that it directly interacts with the MME, the MME considers that the UE is directly connected to the DeNB.
  • E-UTRAN Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network
  • an X2 interface can be established between the eNBs.
  • the eNB and the core network nodes (MME, S-GW) are connected by using the S1 interface, and one eNB can connect multiple MMEs at the same time.
  • S-GW The interface between the eNB and the MME is S l -C (S 1 interface control plane), and the interface between the eNB and the S-GW is S l -U (S I interface user plane).
  • the X2 handover refers to handover between different eNBs in the same MME.
  • the service MME connected to the UE does not change during handover, and the downlink user data transmission path needs to be converted by the source base station to the target base station.
  • the UE reports the measurement report to the source eNB, and the source base station performs a handover decision according to the measurement report of the UE.
  • the source base station selects a suitable target cell and sends a handover request to the target base station (Target eNB).
  • the target base station performs admission control, and returns a handover request acknowledgement message to the source base station when the UE is allowed to access.
  • the source base station sends a handover command to the UE, that is, an RRC (Radio Resource Control) connection reconfiguration message, and the UE synchronizes to the new cell.
  • RRC Radio Resource Control
  • the source base station performs sequence number state transition to the target base station.
  • the UE After receiving the handover command, the UE accesses the target cell, and sends an RRC connection reconfiguration complete message to the target base station.
  • the target base station sends a path switch request to the core network MME.
  • the MME sends a modify bearer request to the S-GW.
  • the S-GW converts the downlink transmission path, it confirms to modify the bearer response to the MME.
  • the MME performs a path switch request acknowledgement to the target base station.
  • the target base station notifies the source base station to release the resources of the UE, that is, sends the information to the source base station.
  • the UE context is released, and the source base station releases the resources.
  • the path switch implements the conversion of the downlink data forwarding path by the core network, and informs the MME of the eNB UE Sl-AP ID that the target eNB newly allocates for the UE, and the MME will be the new UE.
  • the allocated MME UE S 1 -AP ID informs the target eNB, and the MME verifies the UE security capability and the like.
  • the target base station sends the UE security capability sent by the source base station in the handover request to the MME in the path conversion request message, and compares the security capabilities of the UE stored in the MME after the MME receives the same.
  • the side has not been tampered with and the target base station can continue to use.
  • the technical solution provided by the present invention can implement path switching avoidance during handover. process.
  • a handover avoidance path conversion method includes the following steps:
  • Step 401 When the user equipment UE performs cell handover, the target node receives a handover request message sent by the source node to the target node.
  • Step 402 The target node determines, according to the handover request message, whether a path conversion process needs to be initiated. When the result of the determination is no, go to step 403.
  • Step 403 The target node determines not to initiate the path conversion process to the core network.
  • the source node is the RN
  • the target node is the base station.
  • the target node determines whether the path conversion process needs to be initiated according to the handover request message, and includes: the source of the base station acquiring the handover request message and The information of the target cell is determined. It is determined whether the handover request message is derived from the RN served by itself and the target cell is the cell managed by itself. If yes, the base station determines that the path conversion process does not need to be initiated.
  • the acquiring, by the base station, the source of the handover request message and the information of the target cell includes: the base station acquiring the source of the handover request message according to the source cell physical layer cell identifier in the handover request message; or, the base station acquires the handover according to the source IP address of the handover request message.
  • the target node determines whether the path conversion process needs to be initiated according to the handover request message, and further includes: the base station acquiring the UE security capability carried in the handover request message, and determining whether the UE security capability is modified. If the UE security capability is modified, the base station rejects the The second handover request; if the UE security capability is not modified, the base station performs a step of determining whether to initiate a path conversion procedure according to the handover request message.
  • the determining, by the base station, whether the security capability of the UE is modified includes: determining, by the base station, whether the UE security capability is modified according to the UE security capability carried in the handover request message and the pre-stored UE security capability.
  • the base station determines whether the UE security capability is modified according to the UE security capability and the pre-stored UE security capability carried in the handover request message, and the method further includes: the base station acquiring the UE security capability according to the received initial context establishment request, and pre-storing the UE security capability Or, when the UE switches from the other base station X2 to the RN, the base station pre-stores the UE security capability in the process of forwarding the handover request; or, when the UE switches from the other base station S1 to the RN, the base station obtains the UE security capability from the network side, and pre- Store UE security capabilities.
  • the source node is the base station
  • the target node is the RN.
  • the target node determines whether the path conversion process needs to be initiated according to the handover request message, and includes: the RN determines, according to the handover request message, the connection before the UE handover. Whether the cell is managed by the base station, and if so, the RN determines that the path conversion process does not need to be initiated.
  • the RN determines, according to the handover request message, whether the cell connected before the UE handover is the base station management, the method includes: the RN determining whether the physical cell layer identity of the source cell carried in the handover request message is a base station, and if yes, determining, by the RN, the cell connected before the UE handover is Base station management.
  • the source node is the first RN
  • the target node is the second RN
  • the target node determines, according to the handover request message, whether to initiate a path conversion.
  • the process includes: determining, by the second RN, whether the cell corresponding to the UE before the UE handover is the base station management according to the handover request message, and if yes, determining that the second RN does not need to initiate the path conversion process.
  • the second RN determines, according to the handover request message, whether the cell corresponding to the UE before the handover is the base station management, the method includes: determining, by the second RN, whether the source cell physical layer cell identifier carried in the handover request message is a base station, and if yes, determining, by the second RN, the UE The corresponding cell before handover is managed by the base station.
  • the embodiment of the present invention further provides a method for avoiding path switching during handover, including: (1) receiving, by the target node, a path conversion request message sent by the source node to the target node; (2) determining, by the target node, the path conversion request message Whether it is necessary to initiate a path conversion process; (3) When the judgment result is no, the target node determines not to initiate a path conversion process to the core network.
  • the target node determines, according to the path conversion request message, whether to initiate the path conversion process, including: the target node determines, according to the path conversion request message, whether the UE connects to the target node or its managed RN before the handover; if yes, the target node determines that the target node does not need to initiate Path conversion process; otherwise, the target node determines that a path conversion process needs to be initiated.
  • the target node determines, according to the path conversion request message, whether the UE connects to the target node or its managed RN before the handover, and includes: the target node pre-stores the source cell information, the target cell information, and the MME UE Sl-AP in the handover request. Corresponding relationship of the ID information; the target node determines whether the source cell is the target node according to the source MME UE Sl-AP ID information carried in the path conversion request and the pre-stored correspondence relationship; if yes, the target node determines that the UE connects before the handover To the target node or its managed RN.
  • the target node determines that the path conversion process is not initiated to the core network, and further includes: the target node sends a path switch request acknowledgement message to the RN; specifically: the target node allocates according to the MME UE Sl-AP ID, the AMBR, and the RN in the handover request message.
  • the eNB UE Sl-AP ID information generates a path switch request acknowledgement message, and transmits a path switch request acknowledgement message to the RN.
  • the source node When the UE is switched from the first RN to the second RN under the same eNB, the source node sends a path switching request message to the target node, and the method further includes: the base station receiving the handover request message from the first RN, and determining the handover request message. Whether the carried UE security capability is modified. If the UE security capability is modified, the base station rejects the current handover request.
  • the base station determines whether the UE security capability carried in the handover request message is modified, and the method includes: determining, by the base station, whether the UE security capability is modified according to the UE security capability carried in the handover request message and the pre-stored UE security capability.
  • the base station determines whether the UE security capability is modified according to the UE security capability and the pre-stored UE security capability carried in the handover request message, and the method further includes: the base station acquiring the UE security capability according to the received initial context establishment request, and pre-storing the UE security capability Or, when the UE switches from the other base station X2 to the RN, the base station pre-stores the UE security capability in the process of forwarding the handover request; or, when the UE switches from the other base station S1 to the RN, the base station obtains the UE security capability from the network side, and pre- Store UE security capabilities.
  • three handover scenarios are respectively performed for the UE to switch from the RN to the DeNB, the UE to switch from the DeNB to the RN, and the UE to switch from the RN1 to another RN2 under the same DeNB. Avoid the path conversion method when switching.
  • the second embodiment of the present invention provides a method for avoiding a path when switching.
  • the DeNB when the UE is connected to the RN, the DeNB needs to store the security capability of the UE.
  • the manner in which the DeNB stores the UE security capability includes, but is not limited to: (1) after the UE accesses the RN, when performing the service request, the MME sends an initial context setup request to the DeNB, and when the DeNB receives the initial context setup request In addition to modifying the eNB UE Sl-AP ID in the message, the UE security capability in the message needs to be stored, and then the initial context setup request message is forwarded to the RN.
  • the DeNB When the UE switches from the other base station X2 to the RN, the DeNB stores the UE security capability in the process of forwarding the handover request. (3) When the UE switches from another base station to the RN through S1, the DeNB obtains the UE security capability from the MME. It should be noted that when the UE becomes in the idle state, the S1 connection on the Un interface is released, so that the DeNB needs to delete the security capability of the UE.
  • the process of avoiding path conversion during the handover is as shown in FIG. 5, and includes the following steps:
  • Step 501 The UE reports a measurement report to the RN, and the RN performs a handover decision according to the measurement report of the UE.
  • Step 502 The RN sends a handover request to the DeNB, and the source of the handover request is obtained by the DeNB.
  • the DeNB acquires the source of the handover request.
  • the DeNB obtains the RN that the handover request is from its own (ie, the DeNB is in the jurisdiction of the DeNB) and the target cell is the cell corresponding to the eNB (that is, the DeNB manages), the DeNB does not need to initiate a path conversion request to the MME, that is, the eNB can continue to use the MME.
  • the manner in which the DeNB obtains the source of the handover request includes but is not limited to:
  • the DeNB acquires the source of the handover request according to the RRC context IE in the handover request message.
  • the IE includes a physical layer cell identifier of the source cell (source PCI, where PCI is called Physical Cell Identity).
  • source PCI physical layer cell identifier of the source cell
  • PCI Physical Cell Identity
  • the DeNB acquires the source of the handover request according to the source IP address of the handover request.
  • the manner in which the DeNB acquires the target cell includes: the DeNB directly reads the target cell identifier in the handover request, to obtain whether the target cell is corresponding to itself.
  • the DeNB when the DeNB acquires the handover request from the RN corresponding to the RN and the target cell is the cell corresponding to the eNB, the DeNB needs to further verify whether the security capability of the UE carried in the handover request message is modified by the DeNB to prevent the attack. After the RN is controlled, the stored UE security capability is modified. If the UE security capability is modified, the DeNB may reject the current handover request. Of course, in actual applications, the DeNB may also perform other selections according to actual needs, for example, the DeNB. The UE security capability sent by the RN is ignored, and the UE security capability stored by itself is used for corresponding processing.
  • the UE security capability is already stored in the DeNB, when the security capability of the UE from the RN is obtained from the handover request, the UE that is carried by the RN in the handover request message can be determined according to the security capability of the UE stored by the eNB. Whether the security capabilities have been modified.
  • the embodiment of the present invention further includes:
  • Step 503 The DeNB returns a handover request response to the RN.
  • Step 504 The RN sends a handover command to the UE, that is, an RRC connection reconfiguration message, and the UE synchronizes to the new cell.
  • Step 505 The RN performs a sequence number state transition to the DeNB.
  • Step 506 After receiving the handover command, the UE accesses the target cell, and sends an RRC connection reconfiguration complete message to the DeNB.
  • Step 507 The DeNB informs the RN to release the resources of the UE, that is, sends the UE context release to the RN, and the RN releases the resource.
  • the steps in the present invention can also be adjusted according to actual needs.
  • the RN determines, according to the received handover request, whether the cell camped before the UE handover is managed by the DeNB, and then determines whether to initiate path conversion.
  • the processing mode of the RN includes: (1) The RN does not initiate a path switching request, and uses the MME UE SIAP ID, the UE AMBR (Aggregate Maximum Bit Rate), and the TEID (Tunnel Endpoint Identifier) of the S-GW in the handover request.
  • the DeNB receives the first packet including the MME UE Sl -
  • the AP ID and the eNB UE S-AP ID are stored and associated with the received eNB UE Sl-AP ID.
  • the RN initiates a path switch request.
  • the DeNB does not forward the path switch request, and needs to generate a path switch request acknowledgement message to return to the RN.
  • the third embodiment of the present invention provides a method for avoiding path conversion during handover. As shown in FIG. 6, the method includes the following steps:
  • Step 601 The UE reports a measurement report to the DeNB, and the DeNB performs a handover decision according to the measurement report of the UE.
  • Step 602 The DeNB sends a handover request to the RN, and the source of the handover request is obtained by the RN.
  • the RN acquires the source of the handover request. That is, the RN needs to determine whether the cell camped before the UE handover is managed by the DeNB according to the received handover request, and then decide whether to initiate a path switch request.
  • the RN does not initiate a path switching request, and performs subsequent operations using the MME UE S1AP ID, UE AMBR, S-GW TEID, IP, and the like sent in the handover request message. Operation, and the RN also needs to store the eNB UE Sl-AP ID allocated for the UE in correspondence with the received MME UE SIAP ID.
  • the DeNB when the DeNB receives the first uplink S1-AP message including the MME UE SIAP ID and the eNB UE SIAP ID, if the MME UE SIAP ID itself has been stored, the DeNB compares it with the received eNB UE SIAP ID. Store and build Correspondence relationship.
  • the manner in which the RN obtains the source of the handover request includes, but is not limited to: the RN obtains the source of the handover request according to the physical layer cell identifier (source PCI) of the source cell in the handover request message, if the source PCI is the DeNB. If the source of the handover request is determined, the source of the handover request is DeNB, that is, the cell camped before the UE handover is a cell managed by the DeNB.
  • source PCI physical layer cell identifier
  • Step 603 The RN returns a handover request response to the DeNB.
  • Step 604 The DeNB sends a handover command to the UE, that is, an RRC connection reconfiguration message, and the UE synchronizes to the new cell.
  • Step 605 The DeNB performs sequence number state transition to the RN.
  • Step 606 After receiving the handover command, the UE accesses the target cell, and sends an RRC connection reconfiguration complete message to the RN.
  • Step 607 The RN notifies the DeNB to release the resources of the UE, that is, sends the UE context release to the DeNB, and the DeNB releases the resource.
  • the steps in the present invention can also be adjusted according to actual needs.
  • a method for avoiding path switching during handover is provided. As shown in FIG. 7, the method includes the following steps:
  • Step 701 The UE reports a measurement report to the DeNB, and the DeNB performs a handover decision according to the measurement report of the UE.
  • Step 702 The DeNB sends a handover request to the RN.
  • Step 703 The RN returns a handover request response to the DeNB.
  • Step 704 The DeNB sends a handover command to the UE, that is, an RRC connection reconfiguration message, and the UE synchronizes to the new cell.
  • Step 705 The DeNB performs sequence number state transition to the RN.
  • Step 706 After receiving the handover command, the UE accesses the target cell, and sends an RRC connection reconfiguration complete message to the RN.
  • Step 707 The RN initiates a path switch request, that is, the RN sends a path switch request message to the DeNB, where the path switch request message carries the RN newly allocated for the UE.
  • eNB UE S l - AP ID the path switch request message carries the RN newly allocated for the UE.
  • Step 708 The DeNB sends a path switch request acknowledgement message to the RN.
  • the DeNB determines whether the UE is connected to itself before the handover, and if yes, does not forward the path conversion request, and allocates the received RN to the eNB UE S l -AP allocated to the UE.
  • the ID is stored in association with the MME UE S l -AP ID and the eNB UE S l -AP ID that have been stored, and generates a path switch request acknowledgement message, and sends the path switch request acknowledgement message to the RN.
  • the manner in which the DeNB determines whether the UE is connected to itself before the handover includes but is not limited to:
  • the DeNB stores the correspondence between the source cell information, the target cell information, and the information of the MME UE S1 - AP ID in the handover request.
  • the source cell information and the target cell information may be identifiers such as PCI and ECGI.
  • the DeNB When the DeNB receives the path conversion request from the RN, it determines whether the source cell is self-managed according to the information such as the source MME UE S 1 -AP ID carried in the path conversion request: If not, the UE is from other eNBs. Switching to the RN, at this time, the path conversion request needs to be forwarded to the MME; if yes, the UE is considered to be performing handover between the DeNB and the RN or between different RNs under the same DeNB, terminating the forwarding path conversion request, and generating The path conversion request acknowledgement message is returned to the RN.
  • the DeNB determines whether the source cell is self-managed according to the information such as the source MME UE S 1 -AP ID carried in the path conversion request: If not, the UE is from other eNBs. Switching to the RN, at this time, the path conversion request needs to be forwarded to the MME; if yes, the UE is considered to be performing handover between the DeNB and the
  • the manner in which the DeNB generates the path switch request acknowledgement message includes, but is not limited to: filling the corresponding IE by using the MME UE S l -AP ID, the AMBR, and the eNB UE S l -AP ID allocated by the RN before the UE handover, and Populate the Security Context IE.
  • the padding method of the Security Context IE may be: if the DeNB has unused NH and NCC, it is padded in the Security Context IE and sent to the RN; if the DeNB does not use NH and NCC, the current NCC value and corresponding The NH padding is sent to the RN in the Security Context IE.
  • the Context IE is sent to the RN.
  • Step 709 The RN informs the DeNB to release the resources of the UE, that is, sends the UE context release to the DeNB, and the DeNB releases the resource.
  • the steps in the present invention can also be adjusted according to actual needs.
  • the RN For an application scenario in which the UE is handed over from the RN1 to the RN2 under the same DeNB, in the application scenario, similar to the application scenario in which the UE switches from the DeNB to the RN, the RN also needs to determine the cell camped before the UE handover according to the received handover request. Whether it is corresponding to the RN under the same DeNB, and then determining whether to initiate path conversion.
  • the method includes the following steps:
  • Step 801 The UE reports a measurement report to the RN1, and the RN1 performs a handover decision according to the measurement report of the UE.
  • Step 802 The RN1 sends a handover request to the DeNB.
  • the DeNB After receiving the handover request message from the RN1, the DeNB verifies whether the UE security capability carried by the RN1 in the handover request message is modified. If the UE security capability is modified, the DeNB may reject the handover request, of course, In practical applications, the DeNB may also ignore the UE security capability sent by the RN1, and perform corresponding processing by using the UE security capability stored by itself.
  • the UE security capability is already stored in the DeNB, when the UE security capability from the RN1 is obtained from the handover request, the UE that is carried by the RN1 in the handover request message can be determined according to the UE security capability stored by the UE. Whether the security capabilities have been modified.
  • step 802a the DeNB sends a handover request to the RN2, and the source of the handover request is obtained by the RN2.
  • the RN2 when the RN2 receives the handover request from the DeNB, the source of the handover request is obtained. That is, the RN2 needs to determine, according to the received handover request, whether the cell camped before the UE handover is managed by the DeNB, and then decides whether to initiate a path switch request.
  • the way RN2 obtains the source of the handover request includes but not Limited to: the RN according to the physical layer cell identifier of the source cell in the handover request message (source
  • the source PCI is the DeNB
  • determine that the source of the handover request is the DeNB, that is, the cell camped before the UE handover is
  • the cell managed by the DeNB The cell managed by the DeNB.
  • the RN2 does not initiate a path conversion request, and sends the message in the handover request message.
  • the MME UE S1AP ID, the UE AMBR, the TEID of the S-GW, the IP, and the like perform subsequent operations, and the RN2 also needs to allocate the eNB UE Sl-AP ID for the UE and store it corresponding to the received MME UE SIAP ID.
  • the DeNB will receive the first uplink Sl-AP message including the MME UE SIAP ID and the eNB UE SIAP ID, if the MME UE therein
  • the S1AP ID itself is stored, and is stored and associated with the received eNB UE SlAP ID.
  • Step 803 The RN2 returns a handover request response to the DeNB.
  • Step 803a the DeNB returns a handover request response to the RN1.
  • Step 804 The RN1 sends an RRC connection reconfiguration message to the UE, and the UE synchronizes to the new cell.
  • Step 805 The RN1 performs a sequence number state transition to the DeNB.
  • step 805a the DeNB performs sequence number state transition to the RN2.
  • Step 806 After receiving the handover command, the UE accesses the target cell, and sends an RRC connection reconfiguration complete message to the RN2.
  • Step 807 the RN2 notifies the DeNB to release the resources of the UE, that is, sends the information to the DeNB.
  • the UE context is released, and the resources are released by the DeNB.
  • Step 807a the DeNB sends a UE context release to the RN1.
  • the steps in the present invention can also be adjusted according to actual needs.
  • a method for avoiding path conversion during handover is provided. As shown in FIG. 9, the method includes the following steps:
  • Step 901 The UE reports a measurement report to the RN1, and the RN1 performs a handover decision according to the measurement report of the UE.
  • Step 902 The RN1 sends a handover request to the DeNB. This process is similar to step 802 and will not be described here.
  • Step 902a the DeNB sends a handover request to the RN2.
  • Step 903 The RN2 returns a handover request response to the DeNB.
  • Step 903a the DeNB returns a handover request response to the RN1.
  • Step 904 The RN1 sends an RRC connection reconfiguration message to the UE, and the UE synchronizes to the new cell.
  • Step 905 The RN1 performs a sequence number state transition to the DeNB.
  • step 905a the DeNB performs sequence number state transition to the RN2.
  • Step 906 After receiving the handover command, the UE accesses the target cell, and sends an RRC connection reconfiguration complete message to the RN2.
  • Step 907 The RN2 initiates a path switching request, that is, the RN2 sends a path conversion request message to the DeNB, where the path conversion request message carries the eNB UE S1-AP ID newly allocated by the UE.
  • Step 908 The DeNB sends a path switch request acknowledgement message to the RN2.
  • the process is similar to step 708, and details are not described herein again.
  • Step 909 the RN2 notifies the DeNB to release the resources of the UE, that is, sends the information to the DeNB.
  • the UE context is released, and the resources are released by the DeNB.
  • step 909a the DeNB sends a UE context release to the RN1.
  • the steps in the present invention can also be adjusted according to actual needs. It can be seen that by using the method provided by the invention, information interaction between the access network and the core network is avoided, and information interaction between the core network is saved, signaling overhead is saved, the burden of the core network is reduced, and the core network is avoided. It is possible to know the possibility of the network topology; and it can detect whether the UE security capability stored by the RN has been tampered with.
  • a path avoidance avoidance path switching system including:
  • a source node configured to send a handover request message to the target node when the UE performs cell handover
  • a target node configured to determine, according to the handover request message, whether a path needs to be initiated The path conversion process; and when the determination result is no, it is determined that the path conversion process is not initiated to the core network.
  • the source node When the UE is handed over from the relay node RN to the DeNB, the source node is the RN, and the target node is the DeNB; when the UE is handed over from the DeNB to the RN, the source node is the DeNB, and the target node is RN; when the UE is handed over from the first RN to the second RN in the same DeNB, the source node is the first RN, and the target node is the second RN.
  • the embodiment of the present invention further provides a path avoiding device for switching, as shown in FIG. 10, including:
  • the receiving module 10 is configured to: when the UE performs cell handover, receive a handover request message sent by the source node to the target node;
  • the processing module 20 is configured to determine, according to the handover request message received by the receiving module 10, whether a path conversion process needs to be initiated;
  • the determining module 30 is configured to: when the determination result of the processing module 20 is negative, determine that the path conversion process is not initiated to the core network.
  • the source node is an RN
  • the target node is a base station
  • the processing module 20 is specifically configured to: acquire the source of the handover request message and the information of the target cell; and determine whether the handover request message is derived from the RN served by the RN and the target cell is a cell managed by itself, if At this time, it is determined that the path conversion process does not need to be initiated.
  • the processing module 20 is further configured to: obtain the source of the handover request message according to the source cell physical layer cell identifier in the handover request message; or acquire the handover request message according to the source IP address of the handover request message. And reading the target cell identifier according to the handover request message, to obtain information about the target cell.
  • the processing module 20 is further configured to: obtain the security capability of the UE that is carried in the handover request message, and determine whether the security capability of the UE is modified. If the security capability of the UE is modified, the handover request may be rejected. If the UE security capability If not modified, a step of determining whether to initiate a path conversion process according to the handover request message is performed.
  • the processing module 20 is further configured to: determine, according to the UE security capability carried in the handover request message, and the pre-stored UE security capability, whether the UE security capability is modified.
  • the device provided by the embodiment of the present invention further includes: a storage module, configured to acquire a UE security capability according to the received initial context setup request, and pre-store the UE security capability; or, when the UE is from another When the base station X2 switches to the RN, the UE security capability is pre-stored in the process of forwarding the handover request; or, when the UE switches from the other base station S1 to the RN, the UE security capability is obtained from the network side. And pre-storing the UE security capabilities.
  • the source node is a base station
  • the target node is an RN
  • the processing module 20 is specifically configured to determine, according to the handover request message, whether the cell connected before the UE handover is the base station management, and if yes, determine that the path conversion process does not need to be initiated.
  • the processing module 20 is further configured to: determine whether the source cell physical layer cell identifier carried in the handover request message is the base station, and if yes, determine that the cell connected before the UE handover is the base station management.
  • the source node is the first RN
  • the target node is the second RN
  • the processing module 20 is specifically configured to determine, according to the handover request message, whether the cell corresponding to the UE before the handover is the base station management, and if yes, determine that the path conversion process does not need to be initiated.
  • the processing module 20 is further configured to determine whether the source cell physical layer cell identifier carried in the handover request message is the base station, and if yes, determine that the cell corresponding to the UE handover is the base station management.
  • the modules of the device of the present invention may be integrated into one or may be deployed separately.
  • the above modules can be combined into one module, or can be further split into multiple sub-modules.
  • the embodiment of the present invention further provides a path avoiding device for switching, including:
  • a receiving module configured to receive a path conversion request message sent by the source node to the target node
  • a processing module configured to determine, according to the path conversion request message received by the receiving module, whether a path conversion process needs to be initiated;
  • a determining module configured to: when the determination result of the processing module is negative, determine that the path conversion process is not initiated to the core network.
  • the processing module is specifically configured to: determine, according to the path conversion request message, whether the UE is connected to the target node or its managed RN before handover; if yes, determine that a path conversion process needs to be initiated; otherwise, determine not Need to initiate a path conversion process.
  • the processing module is further configured to: pre-store the correspondence between the source cell information, the target cell information, and the MME UE Sl-AP ID information in the handover request; and according to the source MME UE Sl carried in the path conversion request - the AP ID information and the pre-stored correspondence determine whether the source cell is the target node or its managed RN; if so, it is determined that the UE is connected to the target node or its managed RN before handover.
  • the processing module is further configured to: send a path switch request acknowledgement message to the RN; further configured to: generate, according to the MME UE Sl-AP ID, the AMBR, and the eNB UE Sl-AP ID information allocated by the RN in the handover request message
  • the path conversion request acknowledgement message is sent to the RN.
  • the source node When the UE is handed over from the base station to the RN, the source node is the RN, and the target node is the base station; when the UE is handed over from the first RN to the second RN under the same base station, the source node is The second RN, the target node is a base station.
  • the processing module is further configured to receive a handover request message from the first RN, and determine that the handover request message carries Whether the UE security capability is modified, and if the UE security capability is modified, the base station rejects the current handover request.
  • the processing module is further configured to: carry according to the handover request message
  • the UE security capability and the pre-stored UE security capability determine whether the UE security capability has been tampered with.
  • the device provided by the embodiment of the present invention further includes: a storage module, configured to acquire a UE security capability according to the received initial context establishment request, and pre-store the UE security capability; or, the UE switches from another base station X2 to In the RN, the UE security capability is pre-stored in the process of forwarding the handover request; or the UE obtains the UE security capability from the network side when the UE switches from the other base station S1 to the RN, and pre-stores the Describe the UE security capabilities.
  • a storage module configured to acquire a UE security capability according to the received initial context establishment request, and pre-store the UE security capability; or, the UE switches from another base station X2 to In the RN, the UE security capability is pre-stored in the process of forwarding the handover request; or the UE obtains the UE security capability from the network side when the UE switches from the other base station S1 to the RN, and pre-stores the Describe the UE security capabilities.
  • the device provided by the invention information interaction between the access network and the core network is avoided, and information interaction between the core network is saved, signaling overhead is saved, the burden of the core network is reduced, and the core network can be avoided.
  • the present invention can be implemented by means of software plus a necessary general hardware platform, and of course, can also be through hardware, but in many cases, the former is a better implementation. the way.
  • the technical solution of the present invention which is essential or contributes to the prior art, may be embodied in the form of a software product stored in a storage medium, including a plurality of instructions for making a A computer device (which may be a personal computer, server, or network device, etc.) performs the methods described in various embodiments of the present invention.
  • modules in the apparatus in the embodiment may be distributed in the apparatus of the embodiment according to the description of the embodiment, or may be correspondingly changed in one or more apparatuses different from the embodiment.
  • the modules of the above embodiments may be combined into one module, or may be further split into multiple sub-modules.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Description

切换小区时避免路径转换的方法、 系统和设备
本申请要求于 2010年 02月 10 日提交中国专利局， 申请号为 201010111462.2, 发明名称为 "一种切换时避免路径转换方法、 系统 和设备" 的中国专利申请的优先权， 及 2010年 06月 25 日提交中国 专利局， 申请号为 201010209766.2, 发明名称为 "一种切换时避免路 径转换方法、 系统和设备" 的中国专利申请的优先权， 其全部内容通 过引用结合在本申请中。 技术领域
本发明涉及通信技术领域， 尤其涉及一种切换时避免路径转 换方法、 系统和设备。 背景技术
LTE ( Long Term Evolution, 长期演进）是 3G ( 3rd Generation, 第三代数字通信）的演进， 改进并增强了 3G的空中接入技术， 采 用 OFDM ( Orthogonal Frequency Division Multiplexing , 正交频分 复用 ) 和 MIMO ( Multiple Input Multiple Output, 多输入多输出 ) 作为 LTE无线网络演进的技术。 在未来移动通信系统中， 如 B3G ( Beyond Third Generation , 后三代) 或 LTE- A ( LTE- Advanced, 高级 LTE ), 系统将提供更高的峰值数据速率和小区吞吐量， 同时 也需要更大的带宽。但是，目前 2GHz以下的未分配带宽已经很少， B3G或 LTE-A系统需要的部分或全部带宽只能在更高的频段上， 如在 3GHz以上进行寻找。 频段越高， 电波传播衰减的越快， 传输 的距离越短， 则同样覆盖区域下， 要保证连续覆盖， 需要更多的 基站， 而由于基站通常具有较高的造价， 这无疑会增加布网成本。
为了解决布网成本以及覆盖问题， 可将中继引入到蜂窝系统 中以增加覆盖。如图 1所示，为一种在 LTE-A系统中引入 RN( Relay Node, 中继节点）后的网络架构。 RN通过 DeNB ( Donor Evolved Node B , 施主基站） 下的 donor cell (施主小区）接入到核心网， 且和核心网没有直接的有线接口，每个 RN可以控制一个或多个小 区。 图 1所示的架构下， UE ( User Equipment , 用户设备 ) 和 RN 之间的接口称为 Uu , RN和 DeNB之间的接口称为 Un;—个 DeNB 下可连接多个 RN。
现有技术中， 当 UE连接到 RN后， 从核心网和其他基站的角 度来看， 认为 UE连接在 DeNB的小区上。 下行方向， 核心网发给 RN的 S 1 -AP ( S I Application Protocol , S I接口应用层协议） 消息 和其他基站发给 RN的 X2消息都是发送给 DeNB , 由 DeNB转发 到 UE连接的 RN上。上行方向， RN将 DeNB视为 MME ( Mobility Management Entity , 移动性管理实体）， 发给 ΜΜΕ的 S 1 -ΑΡ消息 发给 DeNB , 由 DeNB将相应的消息转发给 MME。 MME收到该 消息后， 认为该消息是来自于 DeNB , 从而使得 RN认为自身直接 与 MME交互， MME认为 UE直接连接到 DeNB上。 对于 RN发 给其他基站的 X2-AP消息， 采用类似的代理机制。
在实现本发明的过程中， 发明人发现现有技术中至少存在以 下问题：
位于核心网的实体看不到 RN节点。 当 UE接入到 RN后， 核 心网实体认为 UE接入的是 DeNB下面的小区， 当 UE在 RN和 DeNB之间、 及 UE在同一个 DeNB下连接的不同 RN之间进行的 切换时， 对于核心网来说， 是不可见的， 即核心网并不需要知道 UE进行了切换行为，核心网也不需要转换下行数据包的传输路径， 依然将下行数据发给 DeNB 即可。 因此， 如果接入网仍然向核心 网发起路径转换请求， 会带来不必要的 S 1接口上的信息交互， 以 及核心网侧内部的信息交互， 从而增加相关节点的处理负担。 而 且目标基站发起路径转换时， 也会暴露网络拓朴。 发明内容
本发明实施例提供一种切换时避免路径转换方法、 系统和设 备， 以节约网络资源。 为了达到上述目的， 本发明提供一种切换时避免路径转换方 法， 包括：
当用户设备 UE发生小区切换时， 目标节点接收源节点向所述 目标节点发送的切换请求消息；
所述目标节点根据所述切换请求消息判断是否需要发起路径 转换过程；
当判断结果为否时， 所述目标节点确定不向核心网发起所述 路径转换过程。
本发明提供一种切换时避免路径转换方法， 包括：
目标节点接收源节点向所述目标节点发送的路径转换请求消 所述目标节点根据所述路径转换请求消息判断是否需要发起 路径转换过程；
当判断结果为否时， 所述目标节点确定不向核心网发起所述 路径转换过程。
本发明提供一种切换时避免路径转换系统， 包括：
源节点， 用于当 UE发生小区切换时， 向目标节点发送切换请 求消息；
目标节点， 用于根据所述切换请求消息判断是否需要发起路 径转换过程； 并在判断结果为否时， 确定不向核心网发起所述路 径转换过程。
本发明提供一种切换时避免路径转换设备， 包括：
接收模块， 用于当 UE发生小区切换时， 接收源节点向目标节 点发送的切换请求消息；
处理模块， 用于根据所述接收模块接收的切换请求消息判断 是否需要发起路径转换过程；
确定模块， 用于当所述处理模块的判断结果为否时， 确定不 向核心网发起所述路径转换过程。
本发明提供一种切换时避免路径转换设备， 包括： 接收模块， 用于接收源节点向目标节点发送的路径转换请求 消息；
处理模块， 用于根据所述接收模块接收的所述路径转换请求 消息判断是否需要发起路径转换过程；
确定模块， 用于当所述处理模块的判断结果为否时， 确定不 向核心网发起所述路径转换过程。
与现有技术相比， 本发明至少具有以下优点：
避免了接入网与核心网的信息交互， 以及核心网内部之间的 信息交互， 节约了信令开销， 减低了核心网的负担； 并避免了核 心网能够获知网络拓朴的可能性； 而且可以检测 RN存储的 UE安 全能力是否被篡改。 附图说明
图 1是现有技术中在 LTE-A系统中引入 RN的网络架构； 图 2是 E-UTRAN架构示意图；
图 3是 X2切换的流程示意图；
图 4是本发明实施例一提供的一种切换时避免路径转换方法 流程示意图；
图 5 是本发明实施例二提供的一种切换时避免路径转换方法 流程示意图；
图 6是本发明实施例三提供的一种切换时避免路径转换方法 流程示意图；
图 7 是本发明实施例四提供的一种切换时避免路径转换方法 流程示意图；
图 8 是本发明实施例五提供的一种切换时避免路径转换方法 流程示意图；
图 9是本发明实施例六提供的一种切换时避免路径转换方法 流程示意图；
图 10是本发明实施例提供的一种切换时避免路径转换设备结 构示意图。 具体实施方式
为使公众对本发明实施例的实现更加容易理解， 在介绍本发 明实施例之前， 首先对 RN的相关知识进行说明。
( 1 )在引入了 RN的网络架构中， RN具有双重身份。 a, RN 具有 UE的身份； RN启动时类似于 UE的开机附着过程， RN具有 自身对应的 SGW( Serving Gateway,服务网关）/PGW( Packet Data Network Gateway, 分组数据网关） 和移动性控制节点 MME。 b , 对于接入 RN的 UE来说， RN具有 eNB的身份。 UE的下行数据 需要从 UE的 SGW/PGW发送给 UE的服务基站，该服务基站即为 RN, RN在 Uu口上向 UE发送数据。
( 2 ) UE接入 RN后进行附着的过程。 在引入了 RN的网络架 构中， DeNB具有代理功能， RN和 DeNB之间只建立一个 S1接 口， RN作为一个基站， 和 DeNB之间也只建立一个 X2接口。 UE 接入 RN后进行附着的过程具体包括：
RN向 MME发送初始 UE消息， 该消息中包含了 RN为 UE 分配的一个 S1链路标识，该标识为 eNB UE Sl-AP ID(记录为 eNB UE Sl-AP ID1)。 DeNB收到该消息后，将其中的 eNB UE Sl-AP ID1 修改为自身为 UE分配的 eNB UE Sl-AP ID(记录为 eNB UE Sl-AP ID2 )； 并将修改后的消息转发给 MME。
MME收到初始 UE消息后， 为 UE分配一个 S1链路标识， 该 标识为 MME UE Sl-AP ID (记录为 MME UE Sl-AP ID1 ), 与收到 的 eNB UE S1-AP ID2对应存储起来。 MME UE Sl-AP ID1在一个 MME内唯一标识一个 UE, MME根据接收到的 S1-AP消息中的 MME UE Sl-AP ID1来区分 UE。
MME向 RN所属的 DeNB发送初始上下文建立请求消息， 该 消息中包含了 MME为 UE分配的 MME UE Sl-AP ID1以及 UE安 全能力等信息。 DeNB将收到的 MME UE S l-AP ID1替换为自身分配的 MME UE Sl -AP ID (记录为 MME UE S l-AP ID2 ), 和自身为 UE分配的 eNB UE Sl-AP ID2、 RN为 UE分配的 eNB UE S l-AP ID1一起对 应存储起来， 然后 DeNB将初始上下文建立请求消息转发给 RN, 用于在 RN中建立 UE上下文。
RN将自身为 UE分配的一个 eNB UE S l-AP ID1 和收到的 MME UE S l-AP ID2一起对应存储起来， RN之后向 MME发送初 始上下文建立响应消息进行确认。 如表 1 所示， 为各节点存储的 对应关系列表。
表 1
综上可以看出， UE连接到 RN后， 从核心网和其他基站的角 度来看， 认为该 UE连接在 DeNB的一个小区上。 下行方向， 核心 网发给 RN的 S 1-AP消息和其他基站发送给 RN的 X2消息是发送 给 DeNB , 并通过修改 UE AP ID , DeNB根据映射关系转发到 UE 连接的 RN上， 从而完成了代理功能。 上行方向， RN将 DeNB视 为 MME, 所有发给 MME的 S1-AP消息发给 DeNB , 所有发给其 他基站的 X2消息都发给 DeNB„ DeNB将 S l-AP消息中的 eNB UE Sl-AP ID(这个是 RN分配的）修改为自身为该 UE分配的 eNB UE Sl-AP ID , 然后转发给 MME。 当 MME接收到后， 认为 S l-AP消 息是来自于 DeNB , 而由于 MME中保存了 eNB UE S l -AP ID和 MME UE S l -AP ID 的对应关系， 从而使得 RN认为自身直接与 MME交互， MME认为 UE直接连接到 DeNB上。
( 3 ) E-UTRAN ( Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network , 演进的通用陆地无线接入网） 架构。 如图 2 所示， 为 E-UTRAN架构示意图， eNB之间可以建立 X2接口， eNB和核心 网节点（MME、 S-GW )之间使用 S 1接口相连， 一个 eNB可同时 连接多个 MME和 S-GW。 eNB和 MME之间的接口为 S l -C ( S 1 接口控制面）， eNB和 S-GW之间的接口为 S l -U( S I接口用户面）。 X2切换指同一个 MME下不同 eNB之间的切换， 切换时 UE连接 的服务 MME不发生变化，下行用户数据传输路径需要由源基站转 换为目标基站。
( 4 ) X2切换过程。 如图 3所示， 为 X2切换的流程示意图。
1、 UE 向源基站 （Source eNB ) 上报测量报告， 源基站根据 UE的测量报告进行切换判决。
2、 源基站选择合适的目标小区， 并向目标基站（ Target eNB ) 发送切换请求。
3、 目标基站进行接纳控制， 并在允许 UE接入时， 向源基站 返回切换请求确认消息。
4、 源基站向 UE 发送切换命令， 即 RRC ( Radio Resource Control , 无线资源控制） 连接重配置消息， 而 UE同步到新小区。
5、 源基站向目标基站进行序列号状态迁移。
6、 UE接收到切换命令后接入到目标小区， 并向目标基站发 送 RRC连接重配置完成消息。
7、 目标基站向核心网 MME发送路径转换请求。
8、 MME向 S-GW发送修改承载请求。
9、 S-GW转换下行传输路径后， 向 MME确认修改承载响应。
10、 MME向目标基站进行路径转换请求确认。
11、 目标基站通知源基站释放 UE 的资源， 即向源基站发送 UE上下文释放， 由源基站释放资源。
综上可看出， 路径转换（Path Switch Request/Acknowledge ) 实现了核心网对下行数据转发路径的转换、 并将目标 eNB 为 UE 新分配的 eNB UE Sl-AP ID告知 MME, MME将为 UE新分配的 MME UE S 1 -AP ID告知目标 eNB , 及 MME验证 UE安全能力等。
目标基站将源基站在切换请求中发送的 UE 安全能力放在路 径转换请求消息中发送给 MME , 当 MME接收到后对比自身存储 的 UE安全能力是否一致， 若一致则说明 UE安全能力在源基站侧 没有被篡改， 目标基站可以继续使用。
基于上述情况， 本发明实施例中， 在引入了 RN的情况下， 当 UE在 RN与 DeNB、 RN与 RN之间进行切换时， 本发明所提供的 技术方案能够实现在切换时避免路径转换的过程。
如图 4 所示， 为本发明实施例一提供的一种切换时避免路径 转换方法， 包括以下步骤：
步骤 401 , 当用户设备 UE发生小区切换时， 目标节点接收源 节点向所述目标节点发送的切换请求消息。
步骤 402,所述目标节点根据所述切换请求消息判断是否需要 发起路径转换过程。 当判断结果为否时， 转到步骤 403。
步骤 403 ,所述目标节点确定不向核心网发起所述路径转换过 程。
第一种情况， 当 UE从中继节点 RN切换到基站时， 源节点为 RN, 目标节点为基站； 目标节点根据切换请求消息判断是否需要 发起路径转换过程， 包括： 基站获取切换请求消息的来源和目标 小区的信息；并判断切换请求消息是否来源于自身服务的 RN且目 标小区为自身管理的小区， 如果是时， 则基站确定不需要发起路 径转换过程。
基站获取切换请求消息的来源和目标小区的信息， 包括： 基 站根据切换请求消息中的源小区物理层小区标识获取切换请求消 息的来源； 或者， 基站根据切换请求消息的来源 IP地址获取切换 请求消息的来源； 并根据切换请求消息读取目标小区标识， 以获 取目标小区的信息。
目标节点根据切换请求消息判断是否需要发起路径转换过 程， 之前还包括： 基站获取切换请求消息中携带的 UE安全能力， 并判断 UE安全能力是否被修改， 如果 UE安全能力被修改， 则基 站拒绝本次切换请求； 如果 UE安全能力没有被修改， 则基站执行 根据切换请求消息判断是否需要发起路径转换过程的步骤。
基站判断 UE安全能力是否被修改， 包括： 基站根据切换请求 消息中携带的 UE安全能力和预先存储的 UE安全能力判断 UE安 全能力是否被修改。
基站根据切换请求消息中携带的 UE 安全能力和预先存储的 UE安全能力判断 UE安全能力是否被修改， 之前还包括： 基站根 据接收到的初始上下文建立请求获取 UE 安全能力， 并预先存储 UE安全能力； 或者， UE从其他基站 X2切换到 RN时， 基站在转 发切换请求的过程中预先存储 UE安全能力； 或者， UE从其他基 站 S1切换到 RN时， 基站从网络侧获得 UE安全能力， 并预先存 储 UE安全能力。
第二种情况， 当 UE从基站切换到 RN时， 源节点为基站， 目 标节点为 RN; 目标节点根据切换请求消息判断是否需要发起路径 转换过程， 包括： RN根据切换请求消息判断 UE切换之前连接的 小区是否为基站管理， 如果是时， 则 RN确定不需要发起路径转换 过程。
RN根据切换请求消息判断 UE切换之前连接的小区是否为基 站管理， 包括： RN判断切换请求消息中携带的源小区物理层小区 标识是否为基站的， 如果是， RN确定 UE切换之前连接的小区为 基站管理。
第三种情况， 当 UE从第一 RN切换到同一个基站下的第二 RN时， 源节点为第一 RN, 目标节点为第二 RN;
目标节点根据切换请求消息判断是否需要发起路径转换过 程， 包括： 第二 RN根据切换请求消息判断 UE切换之前对应的小 区是否为基站管理， 如果是时， 则第二 RN确定不需要发起路径转 换过程。
第二 RN根据切换请求消息判断 UE切换之前对应的小区是否 为基站管理， 包括： 第二 RN判断切换请求消息中携带的源小区物 理层小区标识是否为基站的， 如果是， 第二 RN确定 UE切换之前 对应的小区为基站管理。
另外， 本发明实施例中还提供了一种切换时避免路径转换方 法， 包括： （ 1 ) 目标节点接收源节点向目标节点发送的路径转换 请求消息； （2 ) 目标节点根据路径转换请求消息判断是否需要发 起路径转换过程； （3 ) 当判断结果为否时， 目标节点确定不向核 心网发起路径转换过程。
目标节点根据路径转换请求消息判断是否需要发起路径转换 过程， 包括： 目标节点根据路径转换请求消息判断 UE在切换之前 是否连接到目标节点或其管理的 RN; 如果是， 则目标节点确定不 需要发起路径转换过程； 否则， 目标节点确定需要发起路径转换 过程。
目标节点根据路径转换请求消息判断 UE 在切换之前是否连 接到目标节点或其管理的 RN, 包括： 目标节点预先存储本次切换 的源小区信息、 目标小区信息和切换请求中的 MME UE Sl-AP ID 信息的对应关系； 目标节点根据路径转换请求中携带的 source MME UE Sl-AP ID信息和预先存储的对应关系判断源小区是否为 目标节点对应的； 如果是， 目标节点确定 UE在切换之前连接到目 标节点或其管理的 RN。
目标节点确定不向核心网发起路径转换过程， 之后还包括： 目标节点向 RN发送路径转换请求确认消息； 具体为： 目标节点根 据切换请求消息中的 MME UE Sl-AP ID、 AMBR以及 RN分配的 eNB UE Sl-AP ID信息生成路径转换请求确认消息，并将路径转换 请求确认消息发送给 RN。 当 UE从基站切换到 RN时， 源节点为 RN , 目标节点为基站； 当 UE从第一 RN切换到同一个基站下的第二 RN时， 源节点为第 二 RN, 目标节点为基站。
当 UE从第一 RN切换到同一个基站下的第二 RN时， 源节点 向目标节点发送路径转换请求消息， 之前还包括： 基站接收来自 第一 RN的切换请求消息， 并判断切换请求消息中携带的 UE安全 能力是否被修改， 如果 UE安全能力被修改， 则基站拒绝本次切换 请求。
基站判断切换请求消息中携带的 UE安全能力是否被修改，包 括： 基站根据切换请求消息中携带的 UE 安全能力和预先存储的 UE安全能力判断 UE安全能力是否被修改。
基站根据切换请求消息中携带的 UE 安全能力和预先存储的 UE安全能力判断 UE安全能力是否被修改， 之前还包括： 基站根 据接收到的初始上下文建立请求获取 UE 安全能力， 并预先存储 UE安全能力； 或者， UE从其他基站 X2切换到 RN时， 基站在转 发切换请求的过程中预先存储 UE安全能力； 或者， UE从其他基 站 S1切换到 RN时， 基站从网络侧获得 UE安全能力， 并预先存 储 UE安全能力。
可见， 通过使用本发明提供的方法， 避免了接入网与核心网 的信息交互， 以及核心网内部之间的信息交互， 节约了信令开销， 减低了核心网的负担； 并避免了核心网能够获知网络拓朴的可能 性； 而且可以检测 RN存储的 UE安全能力是否被篡改。
本发明实施例中， 将分别针对 UE从 RN切换到 DeNB、 UE 从 DeNB切换到 RN、以及 UE从 RN1切换到同一个 DeNB下的另 一个 RN2的三种切换场景， 对本发明所提出的一种切换时避免路 径转换方法进行详细描述。
针对 UE从 RN切换到 DeNB的应用场景，本发明实施例二中 提供一种切换时避免路径转换方法， 本实施例中， 当 UE 连接在 RN上时， DeNB需要存储该 UE的安全能力。 具体的， DeNB存储 UE安全能力的方式包括但不限于： （ 1 ) 在 UE接入到 RN之后， 当进行业务请求时， MME向 DeNB发送 初始上下文建立请求， 而当 DeNB接收到初始上下文建立请求时， 除了修改该消息中 eNB UE Sl-AP ID之外， 还需要存储该消息中 的 UE安全能力， 然后将初始上下文建立请求消息转发给 RN。（2 ) UE从其他基站 X2切换到 RN时， DeNB在转发切换请求的过程中 存储 UE安全能力。 （ 3 ) UE从其他基站经过 S1切换到 RN时， DeNB从 MME处获得 UE安全能力。 需要注意的是， 当 UE变为 空闲态时， 则 Un口上的 S1连接释放， 从而 DeNB需要删除该 UE 的安全能力。
基于上述情况， 该切换时避免路径转换的过程如图 5 所示， 包括以下步骤：
步骤 501 , UE向 RN上报测量报告， RN根据 UE的测量报告 进行切换判决。
步骤 502, RN向 DeNB发送切换请求， 并由 DeNB获取该切 换请求的来源。
具体的， UE在 RN与 DeNB之间进行 X2切换时， 当 DeNB 接收到来自 RN的切换请求后， 将获取该切换请求的来源。
如果 DeNB 获取到该切换请求来自于自身对应 （即该 DeNB 管辖）的 RN且目标小区为自身对应（即该 DeNB管理）的小区时， 则 DeNB不需要向 MME发起路径转换请求，即可以继续使用之前 存储的 eNB UE Sl-AP ID和 MME UE Sl-AP ID; 此时， 执行本发 明实施例中的后续步骤； 否则， DeNB需要执行向 MME发起路径 转换请求的过程， 即执行上述图 3 所示的处理流程， 该过程本发 明实施例中不再赘述。
DeNB获取该切换请求的来源的方式包括但不限于：
( 1 ) DeNB根据切换请求消息中 RRC context (上下文） IE 来获取该切换请求的来源。 其中， 该 IE中包含了源小区的物理层 小区标识（ source PCI, 其中， PCI 全称为 Physical Cell Identity )。 ( 2 )DeNB根据切换请求的来源 IP地址来获取该切换请求的来源。 DeNB获取目标小区的方式包括： DeNB直接读取切换请求中 的目标小区标识， 来获取目标小区是否为自身所对应的。
进一步的，当 DeNB获取到切换请求来自于自身对应的 RN且 目标小区为自身对应的小区时，则需要由 DeNB进一步验证 RN在 切换请求消息中所携带的 UE安全能力是否被修改，以防止攻击者 控制 RN后， 修改其存储的 UE安全能力， 如果 UE安全能力被修 改，则 DeNB可以拒绝本次切换请求， 当然，在实际应用中， DeNB 也可以根据实际需要进行其他的选择， 例如， DeNB忽略 RN发来 的 UE安全能力，并使用自身存储的 UE安全能力进行相应的处理。
具体的， 由于在 DeNB中已经存储了 UE安全能力， 当从切换 请求中获取到来自 RN的 UE安全能力时， 则能够根据自身存储的 UE安全能力来判断 RN在切换请求消息中所携带的 UE安全能力 是否被修改。
在 DeNB不需要向 MME发起路径转换请求的情况下，本发明 实施例还包括：
步骤 503 , DeNB向 RN返回切换请求响应。
步骤 504, RN向 UE发送切换命令，即 RRC连接重配置消息， 而 UE同步到新小区。
步骤 505 , RN向 DeNB进行序列号状态迁移。
步骤 506, UE接收到切换命令后接入到目标小区，并向 DeNB 发送 RRC连接重配置完成消息。
步骤 507, DeNB通知 RN释放 UE的资源， 即向 RN发送 UE 上下文释放， 由 RN释放资源。
其中， 本发明中的各个步骤还可以根据实际的需要进行调整。 针对 UE从 DeNB切换到 RN的应用场景， 在该应用场景下， RN根据接收到的切换请求来判断 UE切换之前驻扎的小区是否为 DeNB管理的， 继而来确定是否发起路径转换。
具体的， 如果 UE切换之前驻扎的小区是 DeNB管理的， 则 RN的处理方式包括： （ 1 ) RN不发起路径转换请求， 使用切换请 求中的 MME UE SIAP ID、 UE AMBR ( Aggregate Maximum Bit Rate , 累积最大比特速率）、 S-GW 的 TEID ( Tunnel Endpoint Identifier, 隧道端点标识） 以及 IP地址等信息， 并为该 UE分配 一个 S1链路标识 eNB UE Sl-AP ID, 与收到的 MME UE SIAP ID 建立对应关系； 而 DeNB接收到第一条包含 MME UE Sl-AP ID和 eNB UE SIAP ID 的上行 Sl-AP消息时， 如果其中的 MME UE Sl-AP ID自身已经存储， 则将其与接收到的 eNB UE Sl-AP ID存 储并建立对应关系。
( 2 ) RN发起路径转换请求， 此时 DeNB不转发路径转换请 求， 且需要生成路径转换请求确认消息返回给 RN。
基于上述的第一种处理方式， 本发明实施例三中提供一种切 换时避免路径转换方法， 如图 6所示， 包括以下步骤：
步骤 601 , UE向 DeNB上报测量报告， DeNB根据 UE的测量 报告进行切换判决。
步骤 602, DeNB向 RN发送切换请求， 并由 RN获取该切换 请求的来源。
具体的， UE在 DeNB与 RN之间进行 X2切换时， 当 RN接 收到来自 DeNB的切换请求后， 将获取该切换请求的来源。 即 RN 需要根据接收到的切换请求来判断 UE 切换之前驻扎的小区是否 为该 DeNB所管理的， 继而来决定是否发起路径转换请求。
如果 UE切换之前驻扎的小区是 DeNB所管理的小区时， 则 RN不发起路径转换请求，并使用切换请求消息中发送的 MME UE S1AP ID、 UE AMBR, S-GW的 TEID、 IP等信息执行后续操作， 而且 RN还需要将为 UE分配的 eNB UE Sl-AP ID与接收到的 MME UE SIAP ID对应存储起来。
后续过程中， DeNB接收到第一条包含 MME UE SIAP ID和 eNB UE SIAP ID的上行 Sl-AP消息时，如果其中的 MME UE SIAP ID自身已经存储， 则将其与收到的 eNB UE SIAP ID存储并建立 对应关系。
需要注意的是， RN获取该切换请求的来源的方式包括但不限 于： RN根据切换请求消息中的源小区的物理层小区标识 （source PCI )来获取该切换请求的来源，如果 source PCI是 DeNB管理的， 则判断该切换请求的来源为 DeNB , 即 UE切换之前驻扎的小区是 DeNB所管理的小区。
步骤 603 , RN向 DeNB返回切换请求响应。
步骤 604, DeNB向 UE发送切换命令， 即 RRC连接重配置消 息， 而 UE同步到新小区。
步骤 605 , DeNB向 RN进行序列号状态迁移。
步骤 606, UE接收到切换命令后接入到目标小区， 并向 RN 发送 RRC连接重配置完成消息。
步骤 607, RN通知 DeNB释放 UE的资源， 即向 DeNB发送 UE上下文释放， 由 DeNB释放资源。
其中， 本发明中的各个步骤还可以根据实际的需要进行调整。 基于上述第二种处理方式 （即 RN发起路径转换请求；)， 本发 明实施例四中提供一种切换时避免路径转换方法， 如图 7 所示， 包括以下步骤：
步骤 701 , UE向 DeNB上报测量报告， DeNB根据 UE的测量 报告进行切换判决。
步骤 702, DeNB向 RN发送切换请求。
步骤 703 , RN向 DeNB返回切换请求响应。
步骤 704, DeNB向 UE发送切换命令， 即 RRC连接重配置消 息， 而 UE同步到新小区。
步骤 705 , DeNB向 RN进行序列号状态迁移。
步骤 706, UE接收到切换命令后接入到目标小区， 并向 RN 发送 RRC连接重配置完成消息。
步骤 707, RN发起路径转换请求， 即 RN向 DeNB发送路径 转换请求消息， 该路径转换请求消息中携带 RN 为 UE新分配的 eNB UE S l -AP ID。
步骤 708 , DeNB向 RN发送路径转换请求确认消息。
具体的， 当 DeNB接收到路径转换请求消息后， 判断该 UE在 切换之前是否连接到自身， 如果是， 则不转发路径转换请求， 并 将接收到的 RN为 UE分配的 eNB UE S l -AP ID和自身已经存储的 MME UE S l -AP ID、 eNB UE S l -AP ID一起对应存储起来， 并生 成路径转换请求确认消息， 并将该路径转换请求确认消息发送给 RN。
进一步的， DeNB判断 UE在切换之前是否连接到自身的方式 包括但不限于：
DeNB存储本次切换的源小区信息、 目标小区信息和切换请求 中 MME UE S 1 -AP ID等信息的对应关系； 其中， 源小区信息和目 标小区信息可以是 PCI、 ECGI等标识。
当 DeNB接收到来自 RN的路径转换请求时，根据该路径转换 请求中携带的 source MME UE S 1 -AP ID等信息来判断源小区是否 为自身管理的： 如果不是， 则说明 UE是从其他 eNB切换到 RN 的， 此时， 需要将路径转换请求转发给 MME; 如果是， 则认为该 UE进行的是 DeNB与 RN之间或同一 DeNB下不同 RN之间的切 换， 终止转发路径转换请求， 并生成路径转换请求确认消息返回 给 RN。
另外， DeNB 生成路径转换请求确认消息的方式包括但不限 于： 通过使用 UE切换之前使用的 MME UE S l -AP ID、 AMBR以 及 RN分配的 eNB UE S l -AP ID来填充相应的 IE ,并填充 Security (安全 ) Context IE。 其中， Security Context IE的填充方法可以 是： 如果 DeNB 有未使用的 NH、 NCC , 则将其填充在 Security Context IE发送给 RN; 如果 DeNB没有未使用 NH、 NCC , 则将 当前的 NCC值以及对应的 NH填充在 Security Context IE发送给 RN。 对于 UE初始连接在 DeNB 上后进行的第一次切换， DeNB 将 NCC=0 , NH=KeNB*(切换请求消息中的 KeNB* )填充在 Security Context IE发送给 RN。
步骤 709, RN通知 DeNB释放 UE的资源， 即向 DeNB发送 UE上下文释放， 由 DeNB释放资源。
其中， 本发明中的各个步骤还可以根据实际的需要进行调整。 针对 UE从 RN1切换到同一 DeNB下面的 RN2的应用场景， 在该应用场景下，与 UE从 DeNB切换到 RN的应用场景类似， RN 也需要根据接收到的切换请求来判断 UE 切换之前驻扎的小区是 否为同一 DeNB下的 RN相对应的，继而来确定是否发起路径转换。
本发明实施例五中提供一种切换时避免路径转换方法，如图 8 所示， 包括以下步骤：
步骤 801 , UE向 RN1上报测量报告， RN1根据 UE的测量报 告进行切换判决。
步骤 802, RN1向 DeNB发送切换请求。
具体的， DeNB接收到来自 RN1的切换请求消息后，验证 RN1 在切换请求消息中所携带的 UE安全能力是否被修改， 如果 UE安 全能力被修改， 则 DeNB 可以拒绝本次切换请求， 当然， 在实际 应用中， DeNB也可以忽略 RN1发来的 UE安全能力， 并使用自 身存储的 UE安全能力进行相应的处理。
具体的， 由于在 DeNB中已经存储了 UE安全能力， 当从切换 请求中获取到来自 RN1的 UE安全能力时， 则能够根据自身存储 的 UE安全能力来判断 RN1在切换请求消息中所携带的 UE安全 能力是否被修改。
步骤 802a, DeNB向 RN2发送切换请求， 并由 RN2获取该切 换请求的来源。
具体的， 当 RN2接收到来自 DeNB的切换请求后， 将获取该 切换请求的来源。 即 RN2需要根据接收到的切换请求来判断 UE 切换之前驻扎的小区是否为该 DeNB 所管理的， 继而来决定是否 发起路径转换请求。
需要注意的是， RN2 获取该切换请求的来源的方式包括但不 限于： RN根据切换请求消息中的源小区的物理层小区标识（ source
PCI ) 来获取该切换请求的来源， 如果 source PCI是 DeNB的， 则 判断该切换请求的来源为 DeNB , 即 UE切换之前驻扎的小区是
DeNB所管理的小区。
具体的，如果 UE切换之前驻扎的小区是 DeNB所管理的小区 时， 则 RN2不发起路径转换请求， 并使用切换请求消息中发送的
MME UE S1AP ID、 UE AMBR、 S-GW的 TEID、 IP等信息执行后 续操作， 而且 RN2还需要将为 UE分配 eNB UE Sl-AP ID与接收 到的 MME UE SIAP ID对应存储起来。
后续过程中， DeNB将接收到第一条包含 MME UE SIAP ID 和 eNB UE SIAP ID的上行 Sl-AP消息时， 如果其中的 MME UE
S1AP ID自身已经存储， 则将其与收到的 eNB UE SlAP ID存储并 建立对应关系。
步骤 803 , RN2向 DeNB返回切换请求响应。
步骤 803a, DeNB向 RN1返回切换请求响应。
步骤 804, RN1向 UE发送 RRC连接重配置消息， 而 UE同 步到新小区。
步骤 805 , RN1向 DeNB行序列号状态迁移。
步骤 805a, DeNB向 RN2进行序列号状态迁移。
步骤 806, UE接收到切换命令后接入到目标小区， 并向 RN2 发送 RRC连接重配置完成消息。
步骤 807, RN2通知 DeNB释放 UE的资源， 即向 DeNB发送
UE上下文释放， 由 DeNB释放资源。
步骤 807a, DeNB向 RN1发送 UE上下文释放。
其中， 本发明中的各个步骤还可以根据实际的需要进行调整。 本发明实施例六中提供一种切换时避免路径转换方法，如图 9 所示， 包括以下步骤：
步骤 901 , UE向 RN1上报测量报告， RN1根据 UE的测量报 告进行切换判决。 步骤 902, RN1 向 DeNB发送切换请求。 该过程与步骤 802 类似， 在此不再赘述。
步骤 902a, DeNB向 RN2发送切换请求。
步骤 903 , RN2向 DeNB返回切换请求响应。
步骤 903a, DeNB向 RN1返回切换请求响应。
步骤 904, RN1向 UE发送 RRC连接重配置消息， 而 UE同 步到新小区。
步骤 905 , RN1向 DeNB行序列号状态迁移。
步骤 905a, DeNB向 RN2进行序列号状态迁移。
步骤 906, UE接收到切换命令后接入到目标小区， 并向 RN2 发送 RRC连接重配置完成消息。
步骤 907, RN2发起路径转换请求， 即 RN2向 DeNB发送路 径转换请求消息， 该路径转换请求消息中携带 RN2为 UE新分配 的 eNB UE S1-AP ID。
步骤 908, DeNB向 RN2发送路径转换请求确认消息。 其中， 该过程与步骤 708类似， 在此不再赘述。
步骤 909, RN2通知 DeNB释放 UE的资源， 即向 DeNB发送
UE上下文释放， 由 DeNB释放资源。
步骤 909a, DeNB向 RN1发送 UE上下文释放。
其中， 本发明中的各个步骤还可以根据实际的需要进行调整。 可见， 通过使用本发明提供的方法， 避免了接入网与核心网 的信息交互， 以及核心网内部之间的信息交互， 节约了信令开销， 减低了核心网的负担； 并避免了核心网能够获知网络拓朴的可能 性； 而且可以检测 RN存储的 UE安全能力是否被篡改。
本发明实施例中还提供了一种切换时避免路径转换系统， 包 括：
源节点， 用于当 UE发生小区切换时， 向目标节点发送切换请 求消息；
目标节点， 用于根据所述切换请求消息判断是否需要发起路 径转换过程； 并在判断结果为否时， 确定不向核心网发起所述路 径转换过程。
当所述 UE从中继节点 RN切换到 DeNB 时， 所述源节点为 RN, 所述目标节点为 DeNB； 当所述 UE从 DeNB切换到 RN时， 所述源节点为 DeNB , 所述目标节点为 RN; 当所述 UE从第一 RN 切换到同一个 DeNB下的第二 RN时， 所述源节点为第一 RN, 所 述目标节点为第二 RN。
本发明实施例中还提供了一种切换时避免路径转换设备， 如 图 10所示， 包括：
接收模块 10, 用于当 UE发生小区切换时， 接收源节点向目 标节点发送的切换请求消息；
处理模块 20,用于根据所述接收模块 10接收的切换请求消息 判断是否需要发起路径转换过程；
确定模块 30, 用于当所述处理模块 20的判断结果为否时， 确 定不向核心网发起所述路径转换过程。
当所述 UE从中继节点 RN切换到基站时，所述源节点为 RN, 所述目标节点为基站；
所述处理模块 20具体用于， 获取所述切换请求消息的来源和 目标小区的信息； 并判断所述切换请求消息是否来源于自身服务 的 RN且所述目标小区为自身管理的小区， 如果是时， 则确定不需 要发起路径转换过程。
所述处理模块 20进一步用于， 根据所述切换请求消息中的源 小区物理层小区标识获取所述切换请求消息的来源； 或者， 根据 所述切换请求消息的来源 IP地址获取所述切换请求消息的来源； 并根据所述切换请求消息读取所述目标小区标识， 以获取目标小 区的信息。
所述处理模块 20还用于，获取所述切换请求消息中携带的 UE 安全能力， 并判断所述 UE安全能力是否被修改， 如果所述 UE安 全能力被修改， 则可以拒绝本次切换请求； 如果所述 UE安全能力 没有被修改， 则执行根据所述切换请求消息判断是否需要发起路 径转换过程的步骤。
所述处理模块 20进一步用于： 根据所述切换请求消息中携带 的 UE安全能力和预先存储的 UE安全能力判断所述 UE安全能力 是否被修改。 基于此， 本发明实施例提供的装置中， 还包括： 存 储模块， 用于根据接收到的初始上下文建立请求获取 UE 安全能 力， 并预先存储所述 UE安全能力； 或者， 当所述 UE从其他基站 X2切换到所述 RN时，在转发切换请求的过程中预先存储所述 UE 安全能力； 或者， 当所述 UE从其他基站 S1切换到所述 RN时， 从网络侧获得所述 UE安全能力， 并预先存储所述 UE安全能力。
当所述 UE从基站切换到 RN时， 所述源节点为基站， 所述目 标节点为 RN;
所述处理模块 20具体用于， 根据所述切换请求消息判断所述 UE切换之前连接的小区是否为所述基站管理， 如果是时， 则确定 不需要发起路径转换过程。
所述处理模块 20进一步用于， 判断所述切换请求消息中携带 的源小区物理层小区标识是否为所述基站的， 如果是， 确定所述 UE切换之前连接的小区为所述基站管理。
当所述 UE从第一 RN切换到同一个基站下的第二 RN时， 所 述源节点为第一 RN, 所述目标节点为第二 RN;
所述处理模块 20具体用于， 根据所述切换请求消息判断所述 UE切换之前对应的小区是否为所述基站管理， 如果是时， 则确定 不需要发起路径转换过程。
所述处理模块 20进一步用于， 判断所述切换请求消息中携带 的源小区物理层小区标识是否为所述基站的， 如果是， 则确定所 述 UE切换之前对应的小区为所述基站管理。
其中， 本发明装置的各个模块可以集成于一体， 也可以分离 部署。 上述模块可以合并为一个模块， 也可以进一步拆分成多个 子模块。 本发明实施例中还提供了一种切换时避免路径转换设备， 包 括：
接收模块， 用于接收源节点向目标节点发送的路径转换请求 消息；
处理模块， 用于根据所述接收模块接收的所述路径转换请求 消息判断是否需要发起路径转换过程；
确定模块， 用于当所述处理模块的判断结果为否时， 确定不 向核心网发起所述路径转换过程。
所述处理模块具体用于， 根据所述路径转换请求消息判断所 述 UE在切换之前是否连接到所述目标节点或其管理的 RN; 如果 是， 则确定需要发起路径转换过程； 否则， 判断不需要发起路径 转换过程。
所述处理模块还用于， 预先存储本次切换的源小区信息、 目 标小区信息和切换请求中的 MME UE Sl-AP ID信息的对应关系； 根据所述路径转换请求中携带的 source MME UE Sl-AP ID信息和 预先存储的对应关系判断源小区是否为所述目标节点或其管理的 RN; 如果是， 确定所述 UE在切换之前连接到所述目标节点或其 管理的 RN。
所述处理模块还用于， 向所述 RN 发送路径转换请求确认消 息； 进一步用于： 根据切换请求消息中的 MME UE Sl-AP ID、 AMBR以及 RN分配的 eNB UE Sl-AP ID信息生成所述路径转换 请求确认消息， 并将所述路径转换请求确认消息发送给所述 RN。
当所述 UE从基站切换到 RN时， 所述源节点为 RN, 所述目 标节点为基站； 当所述 UE从第一 RN切换到同一个基站下的第二 RN时， 所述源节点为第二 RN, 所述目标节点为基站。
当所述 UE从第一 RN切换到同一个基站下的第二 RN时， 所 述处理模块还用于，接收来自所述第一 RN的切换请求消息， 并判 断所述切换请求消息中携带的 UE安全能力是否被修改，如果所述 UE安全能力被修改， 则所述基站拒绝本次切换请求。 所述处理模块进一步用于， 根据所述切换请求消息中携带的
UE安全能力和预先存储的 UE安全能力判断所述 UE安全能力是 否被爹改。
本发明实施例提供的装置中， 还包括： 存储模块， 用于根据 接收到的初始上下文建立请求获取 UE安全能力，并预先存储所述 UE安全能力； 或者， 所述 UE从其他基站 X2切换到所述 RN时， 在转发切换请求的过程中预先存储所述 UE安全能力； 或者， 所述 UE从其他基站 S1切换到所述 RN时，从网络侧获得所述 UE安全 能力， 并预先存储所述 UE安全能力。
通过采用本发明提供的设备， 避免了接入网与核心网的信息 交互， 以及核心网内部之间的信息交互， 节约了信令开销， 减低 了核心网的负担； 并避免了核心网能够获知网络拓朴的可能性； 而且可以检测 RN存储的 UE安全能力是否被篡改。
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 了解到本发明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中， 包括若干指令用以使得一台计算机设备 (可以是个人计算机， 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。
本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施例的示意 图， 附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。
本领域技术人员可以理解实施例中的装置中的模块可以按照 实施例描述进行分布于实施例的装置中， 也可以进行相应变化位 于不同于本实施例的一个或多个装置中。 上述实施例的模块可以 合并为一个模块， 也可以进一步拆分成多个子模块。
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。 以上公开的仅为本发明的几个具体实施例， 但是， 本发明并非局 限于此， 任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的 保护范围。

Claims

权利要求
1、 一种切换时避免路径转换方法， 其特征在于， 包括： 当用户设备 UE发生小区切换时， 目标节点接收源节点向所述目 标节点发送的切换请求消息；
所述目标节点根据所述切换请求消息判断是否需要发起路径转 换过程；
当判断结果为否时，所述目标节点确定不向核心网发起所述路径 转换过程。
2、 如权利要求 1所述的方法， 其特征在于， 当所述 UE从中继 节点 RN切换到基站时， 所述源节点为 RN, 所述目标节点为基站； 所述目标节点根据所述切换请求消息判断是否需要发起路径转 换过程， 包括：
所述基站获取所述切换请求消息的来源和目标小区的信息；并判 断所述切换请求消息是否来源于自身服务的 RN且所述目标小区为自 身管理的小区，如果是时，则所述基站确定不需要发起路径转换过程。
3、 如权利要求 2所述的方法， 其特征在于， 所述基站获取所述 切换请求消息的来源和目标小区的信息， 包括：
所述基站根据所述切换请求消息中的源小区物理层小区标识获 取所述切换请求消息的来源； 或者， 所述基站根据所述切换请求消息 的来源 IP地址获取所述切换请求消息的来源；
并根据所述切换请求消息读取所述目标小区标识，以获取目标小 区的信息。
4、 如权利要求 2所述的方法， 其特征在于， 所述目标节点根据 所述切换请求消息判断是否需要发起路径转换过程， 之前还包括： 所述基站获取所述切换请求消息中携带的 UE安全能力， 并判断 所述 UE安全能力是否被修改， 如果所述 UE安全能力被修改， 则所 述基站拒绝本次切换请求； 如果所述 UE安全能力没有被修改， 则所 述基站执行根据所述切换请求消息判断是否需要发起路径转换过程 的步骤。
5、 如权利要求 4所述的方法， 其特征在于， 所述基站判断所述
UE安全能力是否被修改， 包括：
所述基站根据所述切换请求消息中携带的 UE安全能力和预先存 储的 UE安全能力判断所述 UE安全能力是否被修改。
6、 如权利要求 5所述的方法， 其特征在于， 所述基站根据所述 切换请求消息中携带的 UE安全能力和预先存储的 UE安全能力判断 所述 UE安全能力是否被修改， 之前还包括：
所述基站根据接收到的初始上下文建立请求获取 UE安全能力， 并预先存储所述 UE安全能力； 或者，
所述 UE从其他基站 X2切换到所述 RN时， 所述基站在转发切 换请求的过程中预先存储所述 UE安全能力； 或者，
所述 UE从其他基站 S1切换到所述 RN时， 所述基站从网络侧 获得所述 UE安全能力， 并预先存储所述 UE安全能力。
7、 如权利要求 1所述的方法， 其特征在于， 当所述 UE从基站 切换到 RN时， 所述源节点为基站， 所述目标节点为 RN;
所述目标节点根据所述切换请求消息判断是否需要发起路径转 换过程， 包括：
所述 RN根据所述切换请求消息判断所述 UE切换之前连接的小 区是否为所述基站管理， 如果是时， 则所述 RN确定不需要发起路径 转换过程。
8、 如权利要求 7所述的方法， 其特征在于， 所述 RN根据所述 切换请求消息判断所述 UE切换之前连接的小区是否为所述基站管 理， 包括：
所述 RN判断所述切换请求消息中携带的源小区物理层小区标识 是否为所述基站的， 如果是， 所述 RN确定所述 UE切换之前连接的 小区为所述基站管理。
9、 如权利要求 1所述的方法， 其特征在于， 当所述 UE从第一 RN切换到同一个基站下的第二 RN时，所述源节点为第一 RN,所述 目标节点为第二 RN;
所述目标节点根据所述切换请求消息判断是否需要发起路径转 换过程， 包括：
所述第二 RN根据所述切换请求消息判断所述 UE切换之前连接 的小区是否为所述基站管理， 如果是时， 则所述第二 RN确定不需要 发起路径转换过程。
10、 如权利要求 9所述的方法， 其特征在于， 所述第二 RN根据 所述切换请求消息判断所述 UE切换之前对应的小区是否为所述基站 管理， 包括：
所述第二 RN判断所述切换请求消息中携带的源小区物理层小区 标识是否为所述基站的， 如果是， 所述第二 RN确定所述 UE切换之 前对应的小区为所述基站管理。
11、 一种切换时避免路径转换方法， 其特征在于， 包括： 目标节点接收源节点向所述目标节点发送的路径转换请求消息； 所述目标节点根据所述路径转换请求消息判断是否需要发起路 径转换过程；
当判断结果为否时，所述目标节点确定不向核心网发起所述路径 转换过程。
12、 如权利要求 11所述的方法， 其特征在于， 所述目标节点根 据所述路径转换请求消息判断是否需要发起路径转换过程， 包括： 所述目标节点根据所述路径转换请求消息判断所述 UE在切换之 前是否连接到所述目标节点或其管理的 RN; 如果是， 则所述目标节 点确定不需要发起路径转换过程； 否则， 所述目标节点确定需要发起 路径转换过程。
13、 如权利要求 12所述的方法， 其特征在于， 所述目标节点根 据所述路径转换请求消息判断所述 UE在切换之前是否连接到所述目 标节点或其管理的 RN, 包括：
所述目标节点预先存储本次切换的源小区信息、 目标小区信息和 切换请求中的 MME UE S 1 -AP ID信息的对应关系； 所述目标节点根据所述路径转换请求中携带的 source MME UE Sl-AP ID信息和预先存储的对应关系判断源小区是否为所述目标节 点或其管理的 RN;
如果是， 所述目标节点确定所述 UE在切换之前连接到所述目标 节点或其管理的 RN。
14、 如权利要求 12所述的方法， 其特征在于， 所述目标节点确 定不向核心网发起所述路径转换过程， 之后还包括：
所述目标节点向所述 RN发送路径转换请求确认消息； 具体为： 所述目标节点根据切换请求消息中的 MME UE S 1 -AP ID、 AMBR以及 RN分配的 eNB UE Sl-AP ID信息生成所述路径转换请 求确认消息， 并将所述路径转换请求确认消息发送给所述 RN。
15、 如权利要求 11-14任一项所述的方法， 其特征在于， 当所述 UE从基站切换到 RN时， 所述源节点为 RN, 所述目标节点为基站； 当所述 UE从第一 RN切换到同一个基站下的第二 RN时， 所述 源节点为第二 RN, 所述目标节点为基站。
16、 如权利要求 15所述的方法， 其特征在于， 当所述 UE从第 一 RN切换到同一个基站下的第二 RN时， 所述源节点向目标节点发 送路径转换请求消息， 之前还包括：
所述基站接收来自所述第一 RN的切换请求消息， 并判断所述切 换请求消息中携带的 UE安全能力是否被修改， 如果所述 UE安全能 力被修改， 则所述基站拒绝本次切换请求。
17、 如权利要求 16所述的方法， 其特征在于， 所述基站判断所 述切换请求消息中携带的 UE安全能力是否被修改， 包括：
所述基站根据所述切换请求消息中携带的 UE安全能力和预先存 储的 UE安全能力判断所述 UE安全能力是否被修改。
18、 如权利要求 17所述的方法， 其特征在于， 所述基站根据所 述切换请求消息中携带的 UE安全能力和预先存储的 UE安全能力判 断所述 UE安全能力是否被修改， 之前还包括：
所述基站根据接收到的初始上下文建立请求获取 UE安全能力， 并预先存储所述 UE安全能力； 或者，
所述 UE从其他基站 X2切换到所述 RN时， 所述基站在转发切 换请求的过程中预先存储所述 UE安全能力； 或者，
所述 UE从其他基站 S1切换到所述 RN时， 所述基站从网络侧 获得所述 UE安全能力， 并预先存储所述 UE安全能力。
19、 一种切换时避免路径转换系统， 其特征在于， 包括： 源节点， 用于当 UE发生小区切换时， 向目标节点发送切换请求 消息；
目标节点，用于根据所述切换请求消息判断是否需要发起路径转 换过程； 并在判断结果为否时， 确定不向核心网发起所述路径转换过 程。
20、 一种切换时避免路径转换设备， 其特征在于， 包括： 接收模块， 用于当 UE发生小区切换时， 接收源节点向目标节点 发送的切换请求消息；
处理模块，用于根据所述接收模块接收的切换请求消息判断是否 需要发起路径转换过程；
确定模块， 用于当所述处理模块的判断结果为否时， 确定不向核 心网发起所述路径转换过程。
21、 如权利要求 20所述的设备， 其特征在于， 当所述 UE从中 继节点 RN切换到基站时， 所述源节点为 RN, 所述目标节点为基站； 所述处理模块具体用于，获取所述切换请求消息的来源和目标小 区的信息； 并判断所述切换请求消息是否来源于自身服务的 RN且所 述目标小区为自身管理的小区， 如果是时， 则确定不需要发起路径转 换过程。
22、 如权利要求 21所述的设备， 其特征在于，
所述处理模块进一步用于，根据所述切换请求消息中的源小区物 理层小区标识获取所述切换请求消息的来源； 或者， 根据所述切换请 求消息的来源 IP地址获取所述切换请求消息的来源；
并根据所述切换请求消息读取所述目标小区标识，以获取目标小 区的信息。
23、 如权利要求 21所述的设备， 其特征在于，
所述处理模块还用于， 获取所述切换请求消息中携带的 UE安全 能力， 并判断所述 UE安全能力是否被修改， 如果所述 UE安全能力 被修改， 则拒绝本次切换请求； 如果所述 UE安全能力没有被修改， 则执行根据所述切换请求消息判断是否需要发起路径转换过程的步 骤。
24、 如权利要求 23所述的设备， 其特征在于，
所述处理模块进一步用于： 根据所述切换请求消息中携带的 UE 安全能力和预先存储的 UE安全能力判断所述 UE安全能力是否被修 改。
25、 如权利要求 24所述的设备， 其特征在于， 还包括： 存储模块， 用于根据接收到的初始上下文建立请求获取 UE安全 能力， 并预先存储所述 UE安全能力； 或者，
当所述 UE从其他基站 X2切换到所述 RN时， 在转发切换请求 的过程中预先存储所述 UE安全能力； 或者，
当所述 UE从其他基站 S1切换到所述 RN时， 从网络侧获得所 述 UE安全能力， 并预先存储所述 UE安全能力。
26、 如权利要求 20所述的设备， 其特征在于， 当所述 UE从基 站切换到 RN时， 所述源节点为基站， 所述目标节点为 RN;
所述处理模块具体用于， 根据所述切换请求消息判断所述 UE切 换之前连接的小区是否为所述基站管理， 如果是时， 则确定不需要发 起路径转换过程。
27、 如权利要求 26所述的设备， 其特征在于，
所述处理模块进一步用于，判断所述切换请求消息中携带的源小 区物理层小区标识是否为所述基站的， 如果是， 确定所述 UE切换之 前连接的小区为所述基站管理。
28、 如权利要求 20所述的设备， 其特征在于， 当所述 UE从第 一 RN切换到同一个基站下的第二 RN时， 所述源节点为第一 RN, 所述目标节点为第二 RN;
所述处理模块具体用于， 根据所述切换请求消息判断所述 UE切 换之前对应的小区是否为所述基站管理， 如果是时， 则确定不需要发 起路径转换过程。
29、 如权利要求 28所述的设备， 其特征在于，
所述处理模块进一步用于，判断所述切换请求消息中携带的源小 区物理层小区标识是否为所述基站的， 如果是， 则确定所述 UE切换 之前对应的小区为所述基站管理。
30、 一种切换时避免路径转换设备， 其特征在于， 包括： 接收模块， 用于接收源节点向目标节点发送的路径转换请求消 处理模块，用于根据所述接收模块接收的所述路径转换请求消息 判断是否需要发起路径转换过程；
确定模块， 用于当所述处理模块的判断结果为否时， 确定不向核 心网发起所述路径转换过程。
31、 如权利要求 30所述的设备， 其特征在于，
所述处理模块具体用于， 根据所述路径转换请求消息判断所述 UE在切换之前是否连接到所述目标节点或其管理的 RN; 如果是， 则确定不需要发起路径转换过程；否则，确定需要发起路径转换过程。
32、 如权利要求 31所述的设备， 其特征在于，
所述处理模块还用于， 预先存储本次切换的源小区信息、 目标小 区信息和切换请求中的 MME UE S1-AP ID信息的对应关系； 根据所 述路径转换请求中携带的 sourCe MME UE Sl-AP ID信息和预先存储 的对应关系判断源小区是否为所述目标节点或其管理的 RN;如果是， 确定所述 UE在切换之前连接到所述目标节点或其管理的 RN。
33、 如权利要求 31所述的设备， 其特征在于，
所述处理模块还用于， 向所述 RN发送路径转换请求确认消息； 进一步用于： 根据切换请求消息中的 MME UE S 1 -AP ID、 AMBR以 及 RN分配的 eNB UE Sl-AP ID信息生成所述路径转换请求确认消 息， 并将所述路径转换请求确认消息发送给所述 RN。
34、 如权利要求 30-33任一项所述的设备， 其特征在于， 当所述 UE从基站切换到 RN时， 所述源节点为 RN, 所述目标节点为基站； 当所述 UE从第一 RN切换到同一个基站下的第二 RN时， 所述 源节点为第二 RN, 所述目标节点为基站。
35、 如权利要求 34所述的设备， 其特征在于， 当所述 UE从第 一 RN切换到同一个基站下的第二 RN时，
所述处理模块还用于， 接收来自所述第一 RN的切换请求消息， 并判断所述切换请求消息中携带的 UE安全能力是否被修改， 如果所 述 UE安全能力被修改， 则所述基站拒绝本次切换请求。
36、 如权利要求 35所述的设备， 其特征在于，
所述处理模块进一步用于， 根据所述切换请求消息中携带的 UE 安全能力和预先存储的 UE安全能力判断所述 UE安全能力是否被修 改。
37、 如权利要求 36所述的设备， 其特征在于， 还包括： 存储模块， 用于根据接收到的初始上下文建立请求获取 UE安全 能力， 并预先存储所述 UE安全能力； 或者，
所述 UE从其他基站 X2切换到所述 RN时， 在转发切换请求的 过程中预先存储所述 UE安全能力； 或者，
所述 UE从其他基站 S1切换到所述 RN时， 从网络侧获得所述 UE安全能力， 并预先存储所述 UE安全能力。
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