专利名称：验证近邻小区的制作方法
技术领域：
本发明一般涉及无线电通信系统、装置、软件和方法，并且更具体地说，涉及用于验证宣称的近邻小区是否确实为近邻小区的机制和技术。
背景技术：
在过去数年内，人们增大了对用于提供话音、视频和数据服务的无线电接入技术的关注。在蜂窝通信中使用有多种电信技术。用于移动通信的最广泛无线电接入技术是数字蜂窝。在3G(第三代)系统中显示了增大的关注。3G系统及随后通过通用地面无线电接入(UTRA)标准引入的更高带宽无线电通信使得像网上冲浪等应用程序更容易为成千上百万用户来访问。甚至随着新网络设计由网络制造商铺展，提供更大数据吞吐量到最终用户装置的将来系统在讨论和开发之中。例如，所谓的3GPP长期演进(LTE)标准化项目预期为将来数十年的无线电通信提供技术基础。除其它之外，有关LTE系统要注意的是它们提供用于在 eNodeB(eNB)中创建近邻小区关系，其中，eNodeB (eNB)是LTE系统的基站。更具体地说，相对于图1，电信系统1-可包括经接口 Sl连接到系统的核心网络14的一个或多个eNB 12。 另一个接口 X2在eNB 12它们自己之间连接eNB 12。一个eNB可为一个或多个小区16服务。常规术语“基站”用于表示LTE系统中的eNB或WCDMA系统中的NodeB或如本领域技术人员将理解的其它系统的其它基站。此外，为简明起见，假设每个eNB只为一个小区服务， 但eNB可为多个小区服务。在下述内容中，关注的基站称为“服务基站”，并且近邻基站称为“近邻基站”。电信系统中的每个小区指派有504个可能物理小区身份(PCI)之一。PCI可在小区中的第1层上广播。终端(也称为用户设备、用户终端，其实现为移动电话、个人数字助理、摄影机等) 在小区中将下行链路传送正确解码需要知道小区的PCI。因此，PCI用于相互区分小区和使得能够解码下行链路传送。由于504个不同PCI不足以为每个小区提供唯一 PCI ( S卩，在给定电信网络中有不止504个小区)，因此，在无线电网络中再使用了 PCI。图2示出如何在电信网络中再使用小区的PCI的一示例。在具有相同PCI的小区A与C之间应使用充分的再使用距离，以便将PCI冲突降到最低。然而，在发生PCI冲突时，应解决这些冲突，即， 至少一个小区应更改其PCI，以便消除冲突。PCI是一个物理层参数，可由终端轻松、快速地读取。此参数在终端生成的测量报告中与参考信号接收功率(RSRP)级别一起报告到基站。 基站(或一些蜂窝电信系统中网络中的另一类型的节点)可使用这些测量报告，例如确定报告终端是否应切换到另一小区。
PCI与随后讨论的电信系统的另一方面相关。在呼叫期间(即，在保持与蜂窝网络或经蜂窝网络的连接时)，移动终端18从服务小区16a到近邻小区16b之间来回移动，反复从一个小区移到其近邻之一。称为“近邻小区集”的服务小区16a的已知近邻小区列表 (同样的列表对于每个服务小区都成立)可由网络10和移动终端18两者用于使得能够在小区之间可靠切换。网络10可存储与近邻小区集有关的信息。在移动终端跨小区边界时， 近邻小区集可用于任何移动终端从一个小区到另一小区的评估和切换。近邻小区集基于网络中小区的PCI生成。影响近邻小区集的因素是小区边界未明确定义的事实。由于基站的范围相互重叠，小区边界在一定程度上是模糊的，并且因此在生成近邻小区列表时这些事实需要考虑在内。避免PCI冲突的一个不同方案是使用全球或网络级小区身份。不同术语用于全球或网络级小区身份。在此公开内容中使用的术语是公共陆地移动网络(PLMN)级小区身份 (CIPL)。CIPL在PLMN内是唯一的。因此，在PLMN中的任何两个小区之间没有冲突。CIPL 和PLMN身份的组合(例如，移动国家码(MCC)与移动网络码(MNC)组合)成为小区的全球唯一标识，经常称为全球小区身份(GCI)或小区全球身份(CGI)。CIPL和PLMN身份均可包括在每个小区定期广播的系统信息中。由于CIPL不同于PCI，在PLMN是唯一的，因此，无需 CIPL的再使用协调。然而，使用CIPL和PLMN身份(PLMN ID)对终端而言要求远高于读取PCI。CIPL 和PLMN ID的使用要求终端与小区适当同步，并且终端等待发生系统信息的相关部分的定期传送。每个小区的近邻小区关系的创建可基于PCI或上述CIPL和PLMN ID的组合。在大多数蜂窝系统中，近邻小区关系的创建是将系统的配置考虑在内的一项管理任务。然而， 在LTE中，为有利于终端辅助的近邻小区的自动检测和近邻关系的随后自动创建、X2接口的建立及涉及的eNB之间相关信息的交换而放弃了此方法(除非近邻小区属于相同eNB，这种情况下，尽管可能无近邻检测，近邻关系创建是完全eNB内部事项)。此方案依赖来自活动终端的测量报告来检测近邻小区。报告可包括检测的小区的 PCI (及其它测量参数)。在报告了对服务eNB而言是新的基站的PCI时，服务eNB请求终端读取和报告带有相关PCI的新小区的CIPL和PLMN ID。此动作要求服务eNB调度测量间隙，即，往来于终端的常规传送中的间隙，在该间隙期间，终端可调谐和同步其接收器到另一小区，直到已经收到CIPL和PLMN ID。术语“新”在此处例如用于任何用户终端以前未向服务小区的基站报告的小区。备选或附加的是，术语“新”包括服务小区的基站不知道对应于用户终端报告的PCI的全球小区身份时的情况，这是由于PCI在以前尚未报告的事实，并且因此基站没有任何理由知道它。例如，身份可能是旧的，但由于无线电环境变化原因(例如，拆毁的建筑物)最近刚调谐到可能的近邻小区中。在终端已报告新的可能近邻小区的CIPL和PLMN ID时，服务eNB可断定新小区与服务eNB本身属于相同的PLMN，并且可选择将新小区包括到其近邻小区列表中。随后，服务eNB可使用CIPL检索为检测到的新小区服务的近邻eNB的IP地址，与此近邻eNB建立 X2接口(除非X2接口已经建立)，并且交换对X2接口和近邻关系相关的信息。构建近邻小区列表的此过程称为自动近邻关系(AM )。图4示出服务eNB 12a、新eNB 12b与服务eNB 12a服务的终端18之间的信息的可能交换。在步骤1中，终端18检测到新eNB 12b的PCI。在步骤2中，终端18向服务eNB 1 报告新eNB 12b的PCI和其它测量。在步骤3中，服务eNB 1 调度测量间隙，在该测量间隙期间，终端18与新eNB 12b同步以检测新eNB 12b的其它参数。随后，在步骤4中， 服务eNB 12a指示终端18检测新eNB 12b的PLMNID和CIPL。在步骤5中，终端18从新 eNB 12b接收PLMN ID和CIPL，并且在步骤6中，终端18将此信息传送到服务eNB 1加。基于此信息，服务eNB 1 和新eNB 12b建立接口 X2，并且每个生成/更新其近邻关系。接口 X2可以是传输网络20的一部分，传输网络20可实现为陆地线路。对于调度测量间隙(步骤3)、即专用于检测的近邻小区的PLMN ID和CIPL的检索的传送间隙的一种备选是将用户终端置于DRX(非连续接收)模式中，其中，终端不必侦听来自服务eNB的传送的时期长到足以允许检索近邻小区的PLMN ID和CIPL。上述过程仍有的一个可能变化是终端18报告检测的近邻小区的PCI、PLMN ID和CIPL而不是先前仅有PCI的报告。在新小区进入系统并且近邻小区关系生成时存在一个顾虑。此顾虑与系统的安全性有关，并且在随后解决。两个eNB之间的通信假设经运营商的受保护区执行(网络域安全(NDS)的一部分，例如参阅 3GPP TS 33.210 v7. 3.0，“3rd Generation Partnership Project ；Technical Specification Group Services and System Aspects ；3G Security ； Network Domain Security ；IP network layer security (Release 7)，，, 2007 年 9 月，其全部内容通过引用结合于此)。还假设如图5所示，每个eNB 1 和12b (或每个eNB站点) 建立了到运营商网络M的安全通信路径22。因此，两个eNBs 1 和1 经虚拟专用网 (VPN) 1通信，这意味着两个eNB相互信任，并且其相互通信是安全的。虽然通过网络28的通信是不安全的，但通过X2接口的通信路径沈也是安全的。备选的是，如图6所示，两个eNB可直接通信而不经运营商的NDS区来路由。在此情况下，具有近邻关系的每对eNB (或多对eNB站点)要确保该对的基站的相互通信安全。 基于使用证书认证的因特网密钥交换版本2 (IKEv2)建立的安全性关联(SA)，通过使用IP 安全性(根据RFC 4301的IPsec)可实现确保通信安全。在此备选中，证书和IPsec提供与在NDS情况中类似的安全性，即，如图6所示，该对eNB能相互信任，并且其相互通信22 是安全的。另外，图6示出安全通信22不经运营商的NDS区M来路由。经eNB-eNB X2接口使用直接通信实现更短的通信路径，并消除运营商网络的安全性网关中的加密操作。因此，根据一种情形，经运营商网络的X2通信是初始轨迹(track)， 随后直接eNB-eNB X2通信路径可建立为最终通信路径。然而，随后要讨论的几个问题影响用于eNB到eNB通信的上述设置。影响上述用于生成和实现近邻关系的过程的第一个问题是虽然实际近邻关系建立是安全的，但在信任关系和受保护通信方面，报告的近邻的相关性未知。换而言之，没有用于确定声称的近邻小区是否确实为近邻小区并且因此声称的近邻eNB是否确实为近邻eNB的机制。接下来描述示出此问题的一示例。假设恶意终端报告从网络的其它部分收集的虚假CIPL，而这些部分不是服务小区的近邻小区。服务eNB未配置成确定宣称的近邻小区的相关性，将与实际上不是近邻小区的小区建立不想要的近邻关系。示出此问题的另一示例如下所述。假设两个恶意终端从网络的不同(地理上远离的)部分相互通信。UEa从位置A收集CIPL，并且将CIPL发送到在位置B的UEB。 随后，UEb可将实时收集的这些地理上远离的CIPL报告到服务eNB。地理上远离的CIPL对应于不是服务小区的近邻小区的小区。因此，这些CIPL对应于声称的近邻候选。由于没有检查声称的近邻候选确实是近邻的机制，因此，服务eNB将与这些声称的近邻小区建立通信，并且将它们添加到近邻小区关系。这导致了建立不必要的近邻关系。在此情况下，UEa 不必是实际终端。它可以是某一其它类型的装置，只要它能接收和解码从LTE eNB广播的系统信息。建立不必要的近邻关系可耗尽eNB的资源，并且也可限制eNB建立有效近邻关系的能力，特别是在eNB不能保持无限数量的近邻关系时。虽然LTE标准可对小区或eNB可具有的近邻关系数量不设置硬性限制，但每个近邻小区具有在近邻间唯一的PCI的事实设置了上限。另外，大多数实现可能对近邻关系的数量具有其自己的限制，之后，eNB不接受新近邻关系，直至一些现有近邻关系已终止。实际上，eNB可监视近邻小区关系中所列的每个小区的使用频率(和切换成功率)，以便最终终止不必要的近邻关系。随后讨论eNB受虚假近邻小区影响时还有的另一示例。假设新小区或eNB在网络中正在进入服务。最初，新eNB没有近邻关系。近邻关系由移动的终端帮助逐渐建立。此时，恶意终端有机会向eNB “填充”虚假近邻关系，因此不再有剩余“空间”用于与真正近邻建立真实近邻关系。这因此将花费一定的时间(这取决于实现)，直至eNB确定大多数其近邻关系是不必要的，并且开始删除这些不必要的关系。在此发生之前，到新eNB和从新eNB 的切换是不可能的。因此，这是在可能时应避免的潜在威胁。添加过多数量的虚假近邻到给定小区或eNB的另一后果是它增大了 PCI冲突的风险。另外，对于由于检测到的PCI冲突而导致其PCI要更改的小区或对于新部署的小区而言，发现无冲突PCI将变得越来越困难。这可触发PCI在网络中的小区之间(有时过度的) 的调整以便避免(实际上不存在的)PCI冲突，从而导致业务干扰和连接中断。建立近邻关系的另一问题涉及建立直接X2通信的安全性关联中eNB或站点安全性网关(SEGW)执行的因特网密钥交换(IKE)处理。它很可能是以下情况如图5所示经运营商网络的X2通信由于路径上重复的msec处理所执行的多次加密和解密操作及其它密码操作而例如对于切换情形带来大的等待时间，因此，如图6所示的直接X2通信是优选的。因此，在向服务eNB呈现新近邻或新近邻站点时，这可触发IKE的大量公共密钥密码操作，降低了 eNB或SEGW中用于其它操作的可用容量。生成到声称的近邻eNB的多个X2 连接可在服务和声称的近邻基站上触发拒绝服务攻击。具体而言，通过在分布和同步的攻击中向多个服务eNB呈现特定声称的近邻，在eNB或站点之间建立不必要的安全连接时可 “留住”声称的近邻基站。此攻击不但可在网络部署阶段有效，而且在其它情形下也有效。虽然恶意终端不是经常存在，并且创建一个恶意终端要求相当多的知识，但干扰网络活动的受操纵终端的威胁对现有网络而言是严重的，而且是成问题的。如在LTE中近邻小区检测的情况中一样，在网络对于网络配置事项使自身取决于终端时，对基站的潜在攻击是真实的。另外，只是依赖成功切换作为近邻小区有效性的验证可能并不充分，这是因为近邻关系和X2接口可由于切换外的其它原因而建立，例如，由于小区间干扰协调(ICIC)原因。由于在(在IDIC中关注的)此类近邻小区之间的切换可能从未执行，因此，近邻关系未经验证。因此，将合乎需要的是提供用于检查近邻小区有效性、避免上述问题和缺陷的装置、系统和方法。
发明内容
根据一个示范实施例，有一种用于确定近邻小区是否是服务小区的近邻的方法， 其中服务小区和近邻小区属于包括由服务小区服务的用户终端的相同通信网络。该方法包括在服务小区的基站经用户终端接收近邻小区的第一身份、近邻小区的第二身份及近邻小区的基站生成的随机数；从服务小区的基站发送用于建立近邻关系的请求到近邻小区的基站，其中该请求包括接收的随机数；以及在服务小区的基站获得来自近邻小区的基站的响应于该请求的响应，所述响应指示接受或拒绝近邻关系。根据另一示范实施例，有一种包括计算机可执行指令的计算机可读媒体，其中，指令在由服务小区的基站的处理器来执行时，确定近邻小区是否是服务小区的近邻，其中服务小区和近邻小区属于包括由服务小区服务的用户终端的相同通信网络。指令包括在服务小区的基站经用户终端接收近邻小区的第一身份、近邻小区的第二身份及近邻小区的基站生成的随机数；从服务小区的基站发送用于建立近邻关系的请求到近邻小区的基站，其中该请求包括接收的随机数；以及在服务小区的基站获得来自近邻小区的基站的响应于该请求的响应，所述响应指示接受或拒绝近邻关系。根据还有的另一示范实施例，有一种服务小区的基站，其配置成确定近邻小区是否是服务小区的近邻，其中服务小区和近邻小区属于包括由服务小区服务的用户终端的相同通信网络。基站包括收发器，配置成经用户终端接收近邻小区的第一身份、近邻小区的第二身份及近邻小区的基站生成的随机数；处理器，连接到收发器并且配置成将用于建立近邻关系的请求发送到近邻小区的基站，其中该请求包括接收的随机数；以及处理器还配置成接收来自近邻小区的基站的响应于该请求的响应，所述响应指示接受或拒绝近邻关系。根据另一示范实施例，有一种用于确定近邻小区是否是服务小区的近邻的方法， 其中服务小区和近邻小区属于包括由服务小区服务的用户终端的相同通信网络。该方法包括在服务小区的基站接收近邻小区的第一身份和近邻小区的第二身份；从服务小区的基站发送用于建立近邻关系的请求到近邻小区的基站，其中该请求包括与服务小区有关的地理信息；以及在服务小区的基站接收来自近邻小区的基站的响应于该请求的响应，所述响应指示接受或拒绝近邻关系。根据仍有的另一示范实施例，有一种用于确定近邻小区是否是服务小区的近邻的方法，其中服务小区和近邻小区属于包括由服务小区服务的用户终端的相同通信网络。该方法包括从近邻小区的基站发送第一和第二身份到用户终端；在近邻小区的基站生成第一随机数；从近邻小区的基站发送第一随机数到用户终端；在近邻小区的基站接收来自服务小区的基站的建立近邻关系的请求，其中该请求包括第二随机数；在近邻小区的基站验证第二随机数是否已由近邻小区的基站生成为第一随机数；以及基于验证的结果，通知服务小区的基站是接受还是拒绝近邻关系。根据另一示范实施例，有一种用于确定近邻小区是否是服务小区的近邻的方法， 其中服务小区和近邻小区属于包括由服务小区服务的用户终端的相同通信网络。该方法包括从近邻小区的基站发送第一和第二身份到用户终端；在近邻小区的基站接收来自服务小区的基站的建立近邻关系的请求，其中该请求包括与服务小区有关的地理信息和服务小区的年龄的至少之一；在近邻小区的基站验证地理信息是否指示服务小区与近邻小区之间的邻近度大于预定或得出的第一阈值、或者服务小区的年龄是否小于预定或得出的第二阈值；以及基于验证的结果，通知服务小区的基站是接受还是拒绝近邻关系。根据还有的另一示范实施例，有一种包括计算机可执行指令的计算机可读媒体， 其中，指令在由为近邻小区服务的基站的处理器来执行时，确定近邻小区是否是服务小区的近邻，其中服务小区和近邻小区属于包括由服务小区服务的用户终端的相同通信网络。 指令包括从近邻小区的基站发送第一和第二身份到用户终端；在近邻小区的基站生成第一随机数；从近邻小区的基站发送第一随机数到用户终端；在近邻小区的基站接收来自服务小区的基站的建立近邻关系的请求，其中该请求包括第二随机数；在近邻小区的基站验证第二随机数是否已由近邻小区的基站生成为第一随机数；以及基于验证的结果，通知服务小区的基站是接受还是拒绝近邻关系。根据还有的另一示范实施例，有一种为近邻小区服务的基站，其用于确定近邻小区是否是服务小区的近邻，其中服务小区和近邻小区属于包括由服务小区服务的用户终端的相同通信网络。该基站包括收发器，配置成将近邻小区的第一和第二身份发送到用户终端；处理器，连接到收发器并配置成生成第一随机数；收发器还配置成将第一随机数发送到用户终端；处理器还配置成从服务小区的基站接收建立近邻关系的请求，其中该请求包括第二随机数，以及处理器还配置成验证接收的第二随机数是否已由近邻小区的基站生成为第一随机数，并且基于验证的结果，通知服务小区的基站是接受还是拒绝近邻关系。缩略词表
3G第三代
3GPP第三代合作伙伴项目
ANR自动近邻关系
CPI正确性概率指数
CIPL小区身份PLMN级
C-RNTI小区无线电网络临时身份
DL-SCH下行链路共享信道
eNBeNodeB
EPS演进分组系统
E-UTRA演进通用地面无线电接入
GAD地理区域描述
GPS一般性定位系统
ID身份
IKE因特网密钥交换
IKEv2因特网密钥交换版本2
IMEI国际移动设备身份
IMSI国际移动订户身份
IPsecIP安全性(根据RFC 4301)
IP因特网协议
LTE长期演进
MCC移动国家码
MCI测量小区身份
MME移动性管理实体
MNC移动网络码
NDS网络域安全性
OSS操作支持系统
PCI物理小区身份
PLMN公共陆地移动网络
RNC无线电网络控制器
RRC无线电资源控制
RSRP参考信号接收功率
SA安全性关联
SEGff安全性网关
S-TMSIS-临时移动订户身份
SU调度单元
TS技术规范
TSG技术研究组
UE用户设备
UTRAN通用地面无线电接入网络
VPN虚拟专用网
WGS84世界测地系统1984
X2LTE中两个eNodeB之间的接口。
结合在说明书中并构成其一部分的附图示出一个或多个实施例，并与描述一起解释这些实施例。在图中图1是包括多个基站和小区的通信系统的示意图；图2是通信网络中再使用其小区身份的多个小区的示意图；图3是从第一小区行进到近邻小区的终端的示意图；图4是示出基站与终端之间通信步骤的示意图；图5是示出在两个基站之间建立安全通信的示意图；图6是示出在两个基站之间建立直接安全通信的示意图；图7是示出根据一示范实施例的基站的结构的示意图；图8是根据一示范实施例的示意图，其示出基站与终端之间的通信步骤；图9是根据一示范实施例的流程图，其示出服务小区的基站如何基于第一参数与近邻小区的基站建立连接；图10是根据一示范实施例的流程图，其示出服务小区的基站如何基于第二参数与近邻小区的基站建立连接；
图11是根据一示范实施例的流程图，其示出近邻小区的基站如何基于第一参数与服务小区的基站建立连接；以及图12是根据一示范实施例的流程图，其示出近邻小区的基站如何基于第二参数与服务小区的基站建立连接。
具体实施例方式示范实施例的以下描述参照附图。不同图形中的相同引用数字识别相同或类似的要素。以下详细描述不限制本发明。相反，本发明的范围由随附权利要求来定义。为简明起见，下面的实施例相对于上述LTE系统的术语和结构进行讨论。然而，随后要讨论的实施例并不限于这些系统，而是可应用到其它现有或将来电信系统。贯穿说明书对“一个实施例”或“一实施例”的引用指连同该实施例描述的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，贯穿说明书各个位置出现的“在一个实施例”或“在一实施例中”短语不一定全部指相同实施例。此外，特定的特征、结构或特性可在一个或多个实施例中以任何适合的方式组合。如图7所示，根据一示范实施例，eNB 12可包括通用或专用处理器30，处理器30 经总线34连接到存储器32。处理器30可配置成执行要求的编码、解码和其它通信有关任务，如本领域技术人员将认识到的。eNB 12也可包括有利于经X2和Sl接口在eNB之间通信的X2端口 34和Sl端口 36。eNB 12也可包括用于与终端进行通信的天线或天线阵列 38。根据一示范实施例，eNB 12可包括随机单元40，其定期生成随机数，并将随机数插入天线38发射的信号或者提供随机数到处理器30。此外，eNB 12可包括地理位置单元，其存储 eNB 12的地理信息，并且可将此信息编码到从X2端口 34或Sl端口 36传送的消息中，或者将此信息提供到处理器30。在另一示范实施例中，处理器30本身或与存储器32组合可执行随机单元40和地理位置单元42的一个或所有功能。根据一示范实施例，随后讨论一种新颖的机制，该机制防止第一威胁，即前面讨论的由终端收集并且以后在别处注入网络的CIPL。根据此示范实施例，每个eNB配置成生成随机数R。eNB配置成在被服务小区中广播的系统信息中包括此随机数R。随机数可定期和随机更改。随机数可与PLMN ID和CIPL包括在相同的系统信息调度单元(SU)中，S卩，下行链路共享信道(DL-SCH)上携带的SU-I (这是最频繁调度的SU)。eNB也可配置成记住(或在存储器32中存储)在长度为Tw的给定过去时间期期间曾广播的所有随机数(S卩，在Tc-Tw 与T。之间广播的随机数，其中，Tc是当前时间)。根据一示范实施例，基站的随机数可在Tw时间期内至少更改一次，并且可在每次广播它时经常更改，例如，每次广播SU-I时。随机数的一个可能合理的大小可以是在6与 20比特之间。如果在信道信息中引入值标签以指示SU-I中信息的更改，则此机制可由于随后讨论的原因而忽视随机数中的更改。值标签指示系统信息(或部分系统信息)中特性、 参数或其它特征是否已更改，以便用户终端能快速确定它是否需要接收所有系统信息或部分系统信息。例如，如果用户终端存储其最后接收的系统信息，并且值标签指示系统信息未更改，则用户终端无需接收其余的系统信息并且可信赖已经存储的系统信息。然而，值标签机制未预期用于如示范实施例中随机数可更改的一样频繁更改的信息。为此原因，值标签机制可能不指示随机数已更改。
因此，根据此示范实施例，一个或多个基站(优选是每个基站)将基站生成的随机数Ri包括到广播系统信息中，其中“ i，，识别多个现有基站中的一个基站。在终端读取来自近邻小区的广播系统信息并报告检测的近邻小区的PLMN ID和CIPL以响应来自其服务eNB 的请求时，终端还在报告中包括当时检测的近邻小区的随机数R。近邻小区被定义为与服务小区相邻的小区，因此，在两个小区之间边界区域的终端能够接收两个小区中的传送。服务eNB联系已收到其随机数R的检测的近邻小区的eNB以建立近邻关系，并且当这是两个eNB之间的第一个小区近邻关系时建立X2接口。服务eNB将报告的随机数经运营商的NDS受保护网络(如图5所示)传送到近邻eNB，或者直接传送到近邻eNB(如图 6所示)。然而，甚至在直接eNB-eNB X2通信有可能的情形下(如图6所示)仍假设eNB 经运营商的网络以最常见的方式进行初始联系，以便在专用IPsec SA和直接eNB-eNB连接建立为可能优化前近邻关系的有效性可得到验证。近邻eNB比较接收的随机数和它在最后Tw时间窗口内已广播的随机数。如果发现匹配，则将从终端报告到服务eNB的信息视为确实源于近邻eNB并且足够新，使得并非无助的报告用户终端能够从不是服务小区的近邻的小区检索信息是可信的。基于此验证，在每个基站中更新近邻列表以包括检测的小区。每个基站可存储其自己的近邻列表。备选或附加的是，近邻列表可存储在管理单元可访问的中央位置。根据另一示范实施例，接下来讨论一种新颖的机制，该机制防止第二威胁，即输送到远程位置的收集的CIPL要被实时注入网络中。根据此示范实施例，在确定是否建立对新小区或eNB的近邻关系前，服务eNB向检测到的新近邻基站发送与服务小区有关的地理信息。与服务小区有关的地理信息可以是天线位置(或分布式天线的估计平均位置)或有关小区的估计中心位置。位置可由例如GPS 系统生成的物理位置的经度和纬度来表示(即，根据世界测地系统1984(WGS84))。与服务小区有关的地理信息也可以是区域(area)(或容积)，例如，表示服务小区的估计的覆盖区域(或覆盖容积)。近邻eNB比较接收的服务小区或eNB的地理信息和与近邻小区有关的对应地理信息(例如，位置或区域)以确定服务小区和近邻小区是近邻在地理上是否“合理”(例如，通过确定相对位置或者通过比较覆盖区域)。如果认为两个小区的相应地理信息(例如服务小区的相对位置相对于检测的近邻小区的位置)之间的关系是“合理的”，则接受近邻关系请求(除非有禁止它的某一其它限制)。可选的是，在接受近邻关系时，近邻小区的eNB可将与近邻小区有关的地理信息发送到服务小区的eNB，以便服务小区的eNB也具有基于地理考虑事项来拒绝近邻关系的可能性。上面讨论的与随机数有关的机制和此示范实施例中所述的机制的每个可实现为独立的机制。然而，这些机制可如接下来讨论的被组合。在此方面，相对于图8讨论用于实现随机数机制和地理信息机制的过程。在步骤 1中，终端18确定eNB 12b服务的近邻小区的PCI。在步骤2中，终端18将PCI信息转发到服务eNB 12a。如参照图4所讨论的，服务eNB可在步骤3中调度测量间隙(也称为传送间隙)以便终端18检索近邻小区的更多参数。步骤3的一种备选是服务eNB命令(或以前已命令)终端18进入DRX模式，在服务小区中有足够长的无传送接收时期以允许检索近邻小区的PLMN ID和CIPL。在步骤4中，服务eNB 12a指示终端18获得eNB 12b的近邻小区的PLMNID和CIPL及随机数R。在步骤5中，终端18接收eNB 12b的近邻小区的PLMNID、CIPL及随机数，并在步骤6中将此信息转发到服务eNB 12a。步骤2、4和6的一种备选是例如DRX模式中的终端18报告由eNB 12b服务的近邻小区的PCI、PLMNID、CIPL及R，而没有先报告此近邻小区的PCI到服务eNB 12a,并且也没有从服务eNB接收检索和报告此特定近邻小区的PLMN ID、CIPL和R的特定指示。随后，服务eNB 1 在步骤7中查找为新检测的近邻小区服务的近邻eNB 12b的IP地址，并且在步骤8中，服务eNB 1 将建立近邻关系的请求传送到近邻eNB 12b。步骤7和8的一种备选是服务eNB 1 经一个或多个 MME发送请求到近邻eNB 12b，在此情况下，MME查找近邻eNB 12b的IP地址。请求可包括服务小区/节点的随机数R和地理信息之一或两者。近邻eNB 12b接收请求，并且验证R 是否已由其本身在某个最近时间窗口内广播。如果在接收的R与存储的广播R之间不存在匹配，则在两个eNB之间不建立关系，由此阻止不必要的近邻关系。然而，如果近邻eNB 1 将接收的R与最近广播的R之一匹配，则近邻基站检查服务小区地理信息。后面提供了用于最近广播的R的一个示例。如果在两个小区之间的地理关系被认为是“不合理”，则近邻eNB也可通过适当的原因值来拒绝近邻关系。近邻eNB 12b 检查服务小区的随机数R和地理信息的顺序可相反，或者两个检查可同时执行。备选的是， 该方法可包括只检查随机数和地理信息之一。在另一示范实施例中，eNB可配置成在检查之一失败时不拒绝近邻关系。假设对于此示范实施例两个检查均被要求，并且假设两个检查在近邻eNB 12b中均通过，则在步骤10中在两个eNB之间建立近邻关系。在另一示范实施例中，在接受近邻关系时，近邻小区的eNB可将与近邻小区有关的地理信息发送到服务小区的eNB，以便服务小区的eNB也具有基于地理考虑事项拒绝近邻关系的可能性。由于两个小区之间地理关系是否“合理”的确定是eNB内部事项，因此，此确定可通过使用如运营商确定的各种算法来实现。根据一个示范实施例，此确定的实现是基于简单地接受位于离检测的近邻小区的位置某个距离D内的服务小区的任何位置(即，定义检测的近邻小区的位置周围半径为D的圆形接受区域)。接受距离D可由运营商配置。距离D可适合于预期小区覆盖的范围(例如，对于微小区和宏小区不同的距离)。根据另一示范实施例，距离D可以为每个小区定制确定， 将各个小区的周围环境考虑在内(例如，周围是高建筑物的小区和覆盖湖畔的小区到其相应最远潜在近邻将具有极其不同的距离)。根据一示范实施例，接受区域的其它定义是可能的，例如椭圆(可比圆形更好地对应于一些小区的形状)或在小区中心周围由多边形定义的不规则形状。在此方面，3GPP TS 23.032 v7. 0. 0 "3rd Generation Partnership Project ；Technical Specification Group Services and System Aspects ；Universal Geographical Area Description (GAD) (Release 7)”(2006 年 6 月)公开了可用于定义接受区域的区域的更多定义、几何形状和这些形状的编码，其内容通过引用结合于本文中。接下来讨论可改进图8所示机制的各种示范实施例。地理信息可以在某种程度上是空间合理性的模糊指示。由于可接受地理区域要足够大以适应所有真实近邻，因此，在许多情况下，接受区域的最远部分中不是实际近邻的一些小区将(至少在协作终端的情况下，即上述威胁的第二威胁)被不正确地接受为近邻，这将是不可避免的。因此，小区是否在接受区域内不是正确性的绝对验证，而是近邻报告不太可能伪造的指示(即使使用协作终端)。例如，服务小区的基站可向近邻小区的基站(或从相反方向)发送地理信息，地理信息指示服务小区与近邻小区之间的邻近度大于预定或得出的阈值，即，服务小区和近邻小区相比预定或得出的阈值更靠近彼此。然而，要注意的是，在前一句子和本文档的其它处使用的短语“邻近度”和术语“更靠近”无意限于距离的纯度量，并且可包括用于确定小区之间临近或接近度的其它方面或特性。后面讨论了此类阈值的一个示例。根据一示范实施例，通过添加其它度量、方式或指示，使报告不正确近邻的可能性更低，可改进此指示的可信度。一个此类度量例如是涉及小区的“年龄”，即，自相应小区部署以来的经过时间。限制网络的脆弱性的另一度量是阻止某个终端在短时间内触发大量近邻有效性测试。接下来讨论这两个示范实施例。这些机制每个可连同前面讨论的实施例中公开的机制来使用，或者单独使用。使用小区年龄作为正确性概率的度量的机制利用了新小区已部署时新近邻关系更可能出现的事实。例如建筑物被拆毁等更改的无线电状况可造成旧小区中出现新近邻关系，但与新小区中形成近邻关系相比，这种可能性更低。因此，如果新报告的可能近邻关系的两个小区均是旧的，则这可能是近邻关系是不必要的且被不正确报告的指示。如果两个基站的地理数据也暗示报告的检测的近邻小区是在接受区域的外围，则这些指示被一起考虑可足以拒绝建立近邻关系。根据此实施例，服务eNB将服务小区的年龄和服务小区的地理信息一起输送到近邻eNB，或者输送服务小区的年龄而不是服务小区的地理信息到近邻eNB。近邻eNB确定服务小区的年龄本身或与地理信息组合时是否高于预定或得出的阈值，并且基于此确定，确定是否拒绝在两个小区/基站之间建立新近邻关系。根据一示范实施例，基于来自地理数据的“可疑指数” Sgeo和来自小区年龄的可疑指数，可得出“可疑级别”。基于这两个指数，总可疑指数St。t定义为其它两个指数之和， 即，St。t = Sge。+Sage。地理可疑指数可定义为近邻间距离“d”的函数(即，fge。(d))。小区年龄可疑指数可定义为涉及的小区中最年轻小区的年龄的函数(即，fage0iy_gest))。fgeo(d)的一个可能定义可以是
权利要求
1.一种用于确定近邻小区[16b]是否是服务小区[16a]的近邻的方法，其中所述服务小区[16a]和所述近邻小区[16b]属于包括所述服务小区[16a]服务的用户终端[18]的相同通信网络[10]，所述方法包括在所述服务小区[16a]的基站[12a]经所述用户终端[18]接收所述近邻小区[16b]的第一身份、所述近邻小区[16b]的第二身份及所述近邻小区的基站[12b]生成的随机数；从所述服务小区[16a]的基站[12a]发送用于建立近邻关系的请求到所述近邻小区 [16b]的基站[12b]，其中所述请求包括所接收的随机数；以及在所述服务小区[16a]的基站[12a]获得来自所述近邻小区[16b]的基站[12b]的响应于所述请求的响应，所述响应指示接受或拒绝所述近邻关系。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述接收步骤还包括用于接收所述第一身份的第一接收步骤；以及用于接收所述第二身份和所述随机数的第二接收步骤。
3.如权利要求1所述的方法，其中所述近邻小区的所述第一身份是物理小区身份 (PCI)。
4.如权利要求1所述的方法，其中所述近邻小区的所述第二身份是唯一识别所述近邻小区的身份。
5.如权利要求1所述的方法，还包括在所述服务小区的基站中验证所述第一身份是否是新的。
6.如权利要求2所述的方法，还包括在所述第一接收步骤与所述第二接收步骤之间，在所述服务小区的基站中调度用于所述用户终端的通信间隙，以允许所述用户终端测量所述近邻小区的所述第二身份和所述随机数。
7.如权利要求1所述的方法，其中所述发送步骤包括获得所述近邻小区的基站的IP地址。
8.如权利要求1所述的方法，还包括为所述近邻小区的基站提供与所述服务小区有关的地理信息或所述服务小区的年龄中的至少一个，使得所述近邻小区的基站基于所述随机数和所述地理信息和/或所述服务小区的年龄来确定所述服务小区是否是真实近邻。
9.如权利要求1所述的方法，还包括在所述服务小区的基站，在来自所述近邻小区的基站的所述响应中接收与所述近邻小区有关的地理信息；在所述服务小区的基站验证与所述近邻小区有关的所接收的地理信息指示所述服务小区与所述近邻小区之间的邻近度大于预定或得出的阈值；以及所述服务小区的基站基于所述验证的结果来接受或拒绝所述近邻关系。
10.如权利要求1所述的方法，还包括在所述用户终端k次报告存在新近邻小区、并且所述近邻小区的基站或所述服务小区的基站k次拒绝对应的近邻关系时，暂时阻止所述用户终端报告可能的新近邻小区，其中k 是等于或大于1的自然数。
11.一种包括计算机可执行指令的计算机可读媒体，其中所述指令在由服务小区[16a]的基站[12a]的处理器[30]执行时，确定近邻小区[16b]是否是所述服务小区[16a] 的近邻，其中所述服务小区[16a]和所述近邻小区[16b]属于包括由所述服务小区[16a] 服务的用户终端[18]的相同通信网络[10]，所述指令包括在所述服务小区[16a]的基站[12a]经所述用户终端[18]接收所述近邻小区[16b] 的第一身份、所述近邻小区[16b]的第二身份及所述近邻小区[16b]的基站[12b]生成的随机数；从所述服务小区[16a]的基站[12a]发送用于建立近邻关系的请求到所述近邻小区 [16b]的基站[12b]，其中所述请求包括所接收的随机数；以及在所述服务小区[16a]的基站[12a]获得来自所述近邻小区[16b]的基站[12b]的响应于所述请求的响应，所述响应指示接受或拒绝所述近邻关系。
12.一种服务小区[16a]的基站[1 ]，配置成确定近邻小区[16b]是否是所述服务小区[16a]的近邻，其中所述服务小区[16a]和所述近邻小区[16b]属于包括由所述服务小区[16a]服务的用户终端[18]的相同通信网络[10]，所述基站[12a]包括收发器[38]，配置成经所述用户终端[18]接收所述近邻小区[16b]的第一身份、所述近邻小区[16b]的第二身份及所述近邻小区[16b]的基站[12b]生成的随机数；处理器[30]，连接到所述收发器[38]并且配置成将用于建立近邻关系的请求发送到所述近邻小区[16b]的基站[12b]，其中所述请求包括所接收的随机数；以及所述处理器[30]还配置成接收来自所述近邻小区[16b]的基站[12b]的响应于所述请求的响应，所述响应指示接受或拒绝所述近邻关系。
13.如权利要求12所述的基站，其中所述收发器配置成接收作为来自所述用户终端的第一和第二报告的报告，所述第一报告包括所述第一身份，并且所述第二报告包括所述第二身份和所述随机数。
14.如权利要求12所述的基站，其中所述近邻小区的所述第一身份是物理小区身份 (PCI)。
15.如权利要求12所述的基站，其中所述近邻小区的所述第二身份是唯一识别所述近邻小区的身份。
16.如权利要求12所述的基站，其中所述处理器还配置成为所述近邻小区的基站提供与所述服务小区有关的地理信息或所述服务小区的年龄的至少一个，使得所述近邻小区的基站基于所述随机数和所述地理信息和/或所述服务小区的年龄来确定所述服务小区是否是真实近邻。
17.如权利要求12所述的基站，其中所述处理器还配置成在来自所述近邻小区的基站的所述响应中接收与所述近邻小区有关的地理信息；验证与所述近邻小区有关的所接收的地理信息指示所述服务小区与所述近邻小区之间的邻近度大于预定或得出的阈值；以及基于所述验证的结果来接受或拒绝所述近邻关系。
18.如权利要求12所述的基站，其中所述处理器还配置成在所述用户终端k次报告存在新近邻小区、并且所述近邻小区的基站或所述服务小区的基站k次拒绝对应的近邻关系时，暂时阻止所述用户终端报告可能的新近邻小区，其中k 是等于或大于1的自然数。
19.一种用于确定近邻小区[16b]是否是服务小区[16a]的近邻的方法，其中所述服务小区[16a]和所述近邻小区[16b]属于包括所述服务小区[16a]服务的用户终端[18]的相同通信网络[10]，所述方法包括在所述服务小区[16a]的基站[12a]接收所述近邻小区[16b]的第一身份和所述近邻小区[16b]的第二身份；从所述服务小区[16a]的基站[12a]发送用于建立近邻关系的请求到所述近邻小区 [16b]的基站[12b]，其中所述请求包括与所述服务小区[16a]有关的地理信息；以及在所述服务小区[16a]的基站[12a]接收来自所述近邻小区[16b]的基站[12b]的响应于所述请求的响应，所述响应指示接受或拒绝所述近邻关系。
20.如权利要求19所述的方法，还包括 用于接收所述第一身份的第一接收步骤；以及用于接收所述近邻小区的所述第二身份的第二接收步骤。
21.如权利要求19所述的方法，还包括在来自所述近邻小区的基站的所述响应中接收与所述近邻小区有关的地理信息； 在所述服务小区的基站验证与所述近邻小区有关的所述地理信息指示所述服务小区与所述近邻小区之间的邻近度大于预定或得出的阈值；以及所述服务小区的基站基于所述验证的结果来接受或拒绝所述近邻关系。
22.一种用于确定近邻小区[16b]是否是服务小区[16a]的近邻的方法，其中所述服务小区[16a]和所述近邻小区[16b]属于包括所述服务小区[16a]服务的用户终端[18]的相同通信网络[10]，所述方法包括从所述近邻小区[16b]的基站[12b]发送第一和第二身份到所述用户终端[18]； 在所述近邻小区[16b]的基站[12b]生成第一随机数；从所述近邻小区[16b]的基站[12b]发送所述第一随机数到所述用户终端[18]； 在所述近邻小区[16b]的基站[12b]接收来自所述服务小区[16a]的基站[12a]的建立近邻关系的请求，其中所述请求包括第二随机数；在所述近邻小区[16b]的基站[12b]验证所述第二随机数是否已由所述近邻小区 [16b]的基站[12b]生成为所述第一随机数；以及基于所述验证的结果，通知所述服务小区[16a]的基站[12a]是接受还是拒绝所述近邻关系。
23.如权利要求22所述的方法，其中所述验证步骤还包括在所述近邻小区的基站验证所接收的第二随机数在验证的时间结束的预定大小的时间窗口内已在所述近邻小区中广播。
24.如权利要求22所述的方法，其中所述验证步骤还包括在所述近邻小区的基站验证所接收的第二随机数是要在所述近邻小区中广播的预定数量的最近随机数之一。
25.如权利要求22所述的方法，其中所述第一身份是物理小区身份(PCI)，并且所述第二身份是唯一识别所述近邻小区的身份。
26.如权利要求22所述的方法，还包括在所述近邻小区的基站接收与所述服务小区有关的地理信息或所述服务小区的年龄的至少一个，使得所述近邻小区的基站基于所述第一和第二随机数和所述地理信息和/或所述服务小区的年龄来确定所述服务小区是否是真实近邻。
27.如权利要求22所述的方法，还包括所述近邻小区的基站发送与所述近邻小区有关的地理信息到所述服务小区的基站。
28.如权利要求22所述的方法，还包括在所述近邻小区的基站定期更改所述第一随机数；以及存储每个传送的随机数。
29.如权利要求沈所述的方法，还包括在所述近邻小区的基站验证与所述服务小区有关的所述地理信息指示所述服务小区与所述近邻小区之间的邻近度大于预定或得出的阈值。
30.一种用于确定近邻小区[16b]是否是服务小区[16a]的近邻的方法，其中所述服务小区[16a]和所述近邻小区[16b]属于包括所述服务小区[16a]服务的用户终端[18]的相同通信网络[10]，所述方法包括从所述近邻小区[16b]的基站[12b]发送第一和第二身份到所述用户终端[18]； 在所述近邻小区[16b]的基站[12b]从所述服务小区[16a]的基站[12a]接收建立近邻关系的请求，其中所述请求包括与所述服务小区[16a]有关的地理信息和所述服务小区 [16a]的年龄的至少一个；在所述近邻小区[16b]的基站[12b]验证所述地理信息是否指示所述服务小区[16a] 与所述近邻小区[16b]之间的邻近度大于预定或得出的第一阈值或者所述服务小区[16a] 的年龄小于预定或得出的第二阈值；以及基于所述验证的结果，通知所述服务小区[16a]的基站[12a]是接受还是拒绝所述近邻关系。
31.如权利要求30所述的方法，其中所述通知步骤还包括所述近邻小区的基站发送与所述近邻小区有关的地理信息到所述服务小区的基站。
32.—种包括计算机可执行指令的计算机可读媒体，其中所述指令在由为近邻小区 [16b]服务的基站[12b]的处理器[30]来执行时，确定所述近邻小区[16b]是否是服务小区[16a]的近邻，其中所述服务小区[16a]和所述近邻小区[16b]属于包括由所述服务小区[16a]服务的用户终端[18]的相同通信网络[10]，所述指令包括从所述近邻小区[16b]的基站[12b]发送第一和第二身份到所述用户终端[18]； 在所述近邻小区[16b]的基站[12b]生成第一随机数；从所述近邻小区[16b]的基站[12b]发送所述第一随机数到所述用户终端[18]； 在所述近邻小区[16b]的基站[12b]接收来自所述服务小区[16a]的基站[12a]的建立近邻关系的请求，其中所述请求包括第二随机数；在所述近邻小区[16b]的基站[12b]验证所述第二随机数是否已由所述近邻小区 [16b]的基站[12b]生成为所述第一随机数；以及基于所述验证的结果，通知所述服务小区[16a]的基站[12a]是接受还是拒绝所述近邻关系。
33.如权利要求32所述的媒体，其中所述验证步骤还包括在所述近邻小区的基站验证所接收的第二随机数在验证的时间结束的预定大小的时间窗口内已在所述近邻小区中广播、或者已作为要在所述近邻小区中广播的预定数量的最近随机数之一来广播。
34.一种为近邻小区[16b]服务的基站[12b]，用于确定所述近邻小区[16b]是否是服务小区[16a]的近邻，其中所述服务小区[16a]和所述近邻小区[16b]属于包括由所述服务小区[16a]服务的用户终端[18]的相同通信网络[10]，所述基站[12b]包括收发器[38]，配置成发送所述近邻小区[16b]的第一和第二身份到所述用户终端 [18]；处理器[30]，连接到所述收发器[38]并且配置成生成第一随机数；所述收发器[38]还配置成发送所述第一随机数到所述用户终端[18]；所述处理器[30]还配置成从所述服务小区[16a]的基站[12a]接收建立近邻关系的请求，其中所述请求包括第二随机数；以及所述处理器[30]还配置成验证所接收的第二随机数是否已由所述近邻小区[16b]的基站[12b]生成为所述第一随机数，并且基于所述验证的结果来通知所述服务小区[16a] 的基站[12a]是接受还是拒绝所述近邻关系。
35.如权利要求34所述的基站，其中所述处理器还配置成验证所接收的第二随机数在验证的时间结束的预定大小的时间窗口内已在所述近邻小区中广播、或者已作为要在所述近邻小区中广播的预定数量的最近随机数之一来广播。
36.如权利要求34所述的基站，其中所述第一身份是物理小区身份(PCI)，并且所述第二身份是唯一识别所述近邻小区的身份。
37.如权利要求34所述的基站，其中所述处理器还配置成接收与所述服务小区有关的地理信息或所述服务小区的年龄的至少一个，使得所述近邻小区的基站的处理器基于所述随机数和所述地理信息和/或所述服务小区的年龄来确定所述服务小区是否是真实近邻。
38.如权利要求34所述的基站，其中所述处理器还配置成发送与所述近邻小区有关的地理信息到所述服务小区的基站。
39.如权利要求34所述的基站，其中所述处理器还配置成定期更改所述第一随机数；以及存储每个传送的随机数。
40.如权利要求37所述的基站，其中所述处理器还配置成验证与所述服务小区有关的所述地理信息指示所述服务小区与所述近邻小区之间的邻近度大于预定或得出的阈值。
全文摘要
用于确定近邻小区是否是服务小区的近邻的基站、计算机可读媒体和方法，其中服务小区和近邻小区属于包括由服务小区服务的用户终端的相同通信网络。所述方法包括在服务小区的基站经用户终端接收近邻小区的第一身份、近邻小区的第二身份及近邻小区的基站生成的随机数；从服务小区的基站发送用于建立近邻关系的请求到近邻小区的基站，其中该请求包括接收的随机数；以及在服务小区的基站获得来自近邻小区的基站的响应于该请求的响应，所述响应指示接受或拒绝近邻关系。
文档编号H04W48/08GK102239719SQ200880131842
公开日2011年11月9日 申请日期2008年9月2日 优先权日2008年9月2日
发明者G·塞兰德, J·阿龙索-鲁比奥, J·鲁尼 申请人:爱立信电话股份有限公司