专利名称：一种建立s1接口连接的方法、设备及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及LTE (长期演进)技术，特别是涉及一种建立S1 接口连接的方法、设备及系统。
背景技术：
LTE是由3GPP (第三代合作伙伴计划)定义的移动宽带网络 标准的下一个演进目标，可实现对现有和未来的无线频带的高效利 用。LTE系统由CN (核心网)、接入网的eNodeB (基站)和UE (用 户设备)三部分组成，其中，RAN(无线接入网)的eNodeB与CN 中的网络实体通过S1接口连接，UE与eNodeB通过Uu接口连接。
为了对LT E系统进行增强，目前提出了在LT E无线接入网的架 构中增加RN (中继节点)的方案。RN节点设置在UE与eNodeB之 间，可以看作是eNodeB的延伸，为系统提供更经济的覆盖，并可 以在eNodeB覆盖的边缘增强覆盖质量，也可以在eNodeB覆盖区域 之外部署来扩展覆盖的范围，从而提高系统的频谱效率和用户数据 率。
图1是LTE系统中增加RN节点后的基本架构示意图。参见图l， 在LTE中，为RN提供无线接入的eNodeB被称为DeNB (施主基站)， RN与DeNB之间通过无线的Un接口连接，RN与UE之间通过Uu接口 连接，RAN与核心网中的的MME (移动性管理实体)/S-GW (服务 网关)节点则仍然通过S1接口连接。
在LTE中，RAN与CN之间的接口是S1接口 。当在接入网的架 构中增加了RN之后，由于RN是DeNB的延伸，因此，目前提出了一 种RAN与CN之间的S1接口具体终止在RN的方案。
当S1接口终止于RN时， 一种业务实现方式为由DeNB执行转发 功能，在Un接口和DeNB-MME之间转发Sl-AP消息、在Un接口和 DeNB-SGW之间转换用户数据隧道。对于此种S1接口终止于RN， DeNB执行转发功能的网络架构，必须考虑如何建立无线接入网中的RN与核心网中的MME之间S1接口的连接。在现有技术中， 一种 建立RN与MME之间S1接口连接的方法包括DeNB与MME建立针 对DeNB的Sl接口连接；RN初始接入时，当需要建立为其UE提供服 务的S1接口连接时，RN向DeNB发送Sl Setup Request (Sl接口建立 请求)消息要求与为UE服务的MME建立S1接口连接；DeNB在DeNB 与MME之间已建立的上述针对DeNB的Sl接口上进行操作，采用 eNB Configuratoion Update (基站配置更新)过程修改已建立的上 述S1接口连接，使其增加RN所支持的TAC (跟踪区编码)、PLMN (公共陆地移动网络)的信息，从而完成了RN至MME之间S1接口 的建立。
根据以上描述可以看出，在现有技术中，在建立RN与MME之 间S1接口的连接时，是对DeNB和MME之间已有的原本针对DeNB 的S1接口进行修改配置，这种方法使得RN和MME之间的一个S1接 口要为无线接入网中DeNB和RN两个节点同时提供信令服务，下行 方向，MME发送给DeNB的信令以及发送给RN的信令都通过一条Sl 接口连接下发到DeNB, DeNB接收到信令后，往往无法区分该信令 是针对DeNB发送的信令，还是针对RN发送的只需DeNB进行转发 的信令，从而产生混淆，大大影响了业务的实现。
进一步的，在现有技术中，由于DeNB和RN两个节点共用DeNB 和MME之间的一个S1接口连接，因此，DeNB中不仅需要维护直接 连接到该DeNB自身的UE的上下文信息，而且还需要维护每一个直 接连接到RN的UE的上下文信息等，因此，进一步增加了业务实现 的复杂性。
发明内容
本发明提出了一种建立S1接口连接的方法、设备及系统，以
便于保证DeNB能够区分MME发送的Sl接口信令。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案包括 一种建立S1接口连接的方法，S1接口终止于中继节点RN，施
主基站DeNB转发RN与移动性管理实体MME之间的Sl接口信令，该方法还包括
建立DeNB和MME之间针对DeNB的Sl接口连接； 建立D e N B和M M E之间针对RN的S1接口连接； 在下行方向，当DeNB从与MME之间针对DeNB的Sl接口连接 上接收到S1接口信令时，由DeNB对该Sl接口信令进行信令处理； 当DeNB从与MME之间针对RN的Sl接口连接上接收到S1接口信令 时，由DeNB向RN转发该Sl接口信令。
该方法进一步包括建立DeNB和RN之间的S1接口连接，将 DeNB和RN之间的S1接口连接与所述DeNB和MME之间针对RN的 Sl接口连接进行关联；在上行方向，当DeNB从与RN之间的Sl接口 连接上接收到S1接口信令时，根据所述关联，在DeNB和MME之间 针对RN的S1接口连接上发送该S1接口信令；
在下行方向，所述由DeNB向RN转发该Sl接口信令的步骤包 括DeNB根据所述关联，在与RN之间的S1接口连接上发送该S1接 口信令。
所述建立DeNB和RN之间的S1接口连接的步骤包括DeNB接 收RN发来的携带RN标识的S1接口建立请求；DeNB利用建立的与 MME之间针对RN的S1接口连接，转发所接收到的该携带RN标识的 Sl接口建立请求；MME收到该S1接口建立请求后，将为RN分配的 MME侧参数携带在S1接口建立响应中，通过所述针对RN的Sl接口 连接发送给DeNB; DeNB将接收到的Sl接口建立响应转发给所述 RN。
在建立完所述针对DeNB的Sl接口连接和所述针对RN的Sl接 口连接后，进一步包括在下行方向，MME通过所述针对DeNB的 Sl接口连接发送针对DeNB的Sl接口信令；以及，MME通过所述针 对RN的S1接口连接发送针对RN的Sl接口信令。
在所述建立DeNB和MME之间针对RN的Sl接口连接之前，进
一步包括
RN初始接入，附着到网络，并从操作维护0&M系统中下载RN
节点的配置信息。所述S1接口连接为流控制传输协议SCTP连接或IP连接。 一种DeNB，包括
第一连接处理单元，用于建立DeNB和MME之间针对DeNB的 Sl接口连接，接收MME通过该连接发来的S1接口信令，并传输给 信令处理单元；
第二连接处理单元，用于建立DeNB和MME之间针对RN的Sl 接口连接，接收MME通过该连接发来的S1接口信令，并传输给信 令转发单元；
信令处理单元，用于对第一连接处理单元发来的S1接口信令进 行信令处理；
信令转发单元，用于将第二连接处理单元发来的S1接口信令转 发给RN。
该DeNB进一步包括第三连接处理单元，用于建立DeNB和 RN之间的S1接口连接，从该连接上接收到RN发来的S1接口信令 后，传输给信令转发单元；
所述信令转发单元，进一步用于将第三连接处理单元建立的 DeNB和RN之间的S1接口连接与第二连接处理单元建立的DeNB和 MME之间针对RN的S1接口连接进行关联；以及，在接收到第三连 接单元发来的S1接口信令后，根据所述关联，将该S1接口信令转发 到第二连接单元建立的S1接口连接上发送；以及，根据所述关联关 系，将第二连接处理单元发来的S1接口信令转发到第三连接处理单 元建立的S1接口连接上发送。
一种建立S1接口连接的系统，该系统包括MME以及如权利要 求7或8所述的DeNB，其中，
MME，用于通过所述针对DeNB的Sl接口连接发送针对DeNB 的S1接口信令；以及，通过所述针对RN的S1接口连接发送针对RN 的S1接口信令。
所述S1接口连接为SCTP连接或IP连接。
可见，本发明具有如下的有益效果
1、在本发明中，由于在DeNB与MME之间分别建立了针对DeNB的Sl接口连接以及针对RN的Sl接口连接，共2条S1接口连接， 后续，DeNB如果从针对DeNB的Sl接口连接上接收到MME发来的 Sl接口信令，则可以确定该Sl接口信令是针对DeNB自身的，如果 从针对RN的S1接口连接上接收到MME发来的S1接口信令，则可以 确定该S1接口信令是针对RN的，从而能够区分出MME发送的S1接 口信令，并进而执行相应的直接处理或直接转发，从而避免了在 DeNB中产生混淆，确保了业务的实现。
2、在本发明中，DeNB和RN两个节点使用的是DeNB和MME 之间两条不同的S1接口连接，因此，DeNB无需为了区分而维护直 接连接到该DeNB自身的UE的上下文信息及每一个直接连接到RN 的UE的上下文信息等，因此，进一步降低了业务实现的复杂性。
图1是LTE系统中增加RN节点后的基本架构示意图2是在本发明一个实施例中建立S1接口连接的流程图3是在本发明一个实施例中RN初始接入时的信息交互示意
图4是在本发明实施例中DeNB的基本结构示意图； 图5是在本发明一个实施例中DeNB的一种较佳结构示意图。
具体实施例方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合 附图和具体实施例对本发明进行详细描述。
本发明提出了一种建立S1接口连接的方法，该方法包括Sl 接口终止于RN， DeNB转发RN与MME之间的Sl接口信令；建立 DeNB禾口 MME之间针对DeNB的S1接口连接；建立DeNB和MME之间 针对RN的S1接口连接；在下行方向，当DeNB从与MME之间针对 DeNB的Sl接口连接上接收到S1接口信令时，由DeNB对该Sl接口信 令进行信令处理；当DeNB从与MME之间针对RN的Sl接口连接上接 收到S1接口信令时，由DeNB向RN转发该Sl接口信令。可见，在本发明中，由于在DeNB与MME之间分别建立了针对 DeNB的Sl接口连接以及针对RN的Sl接口连接，共2条S1接口连接， 后续，DeNB如果从针对DeNB的Sl接口连接上接收到MME发来的 Sl接口信令，则可以确定该Sl接口信令是针对DeNB自身的，如果 从针对RN的S1接口连接上接收到MME发来的S1接口信令，则可以 确定该S1接口信令是针对RN的，从而能够区分出MME发送的S1接 口信令，并进而执行相应的直接处理或直接转发，从而避免了在 DeNB中产生混淆。
图2是在本发明一个实施例中建立S1接口连接的流程图。参见 图2，在本发明的一个优选实施例中，利用RN的初始接入过程建立 Sl接口连接，该过程主要包括以下步骤
步骤201:预先将RN的节点配置信息保存在0&A (操作维护) 系统中。
步骤202 :预先建立DeNB和MME之间针对DeNB的S1接口连接。
本步骤的具体实现过程是现有技术，此处不再详细描述。
步骤203: RN初始接入时，首先附着到网络，并从0&A系统中 下载RN节点的配置信息。
步骤204: RN通过Un接口用户平面将携带RN标识的Sl Setup Request (Sl接口建立请求)发送给DeNB。
本歩骤中，RN标识可以是RN的Global eNB ID (全球基站ID) 和eNB Name (基站名称)。
步骤205: DeNB接收到携带RN标识的SI Setup Request后，确 定RN首次发起S1连接建立，则新建立一条与MME之间的针对RN的 Sl接口连接。
步骤206: DeNB在针对RN的Sl接口连接上转发所接收到的携 带RN标识的S1 Setup Request。
步骤207: MME收到S1 Setup Request后，将为RN分配的MME 侧参数携带在S1 Setup Response (Sl接口建立响应)中，通过针对 RN的S1接口连接发送给DeNB。步骤208: DeNB将接收到的Sl Setup Response转发给RN。
通过上述步骤204至步骤208的处理，则建立了RN和MME之间 的S1接口连接，包括两段RN与DeNB之间的Sl接口连接，DeNB 与MME之间针对RN的S1接口连接。
上述步骤203至步骤208描述了RN初始接入流程，其具体信息 交互过程可以参见图3所示，图3中，DeNB集成了HeNB GW的功能， MME (RN)表示为RN服务的MME功能，MME (UE)表示位于核 心网中为UE服务的MME实体。在本发明中，所涉及的MME均指的 是图3中的MME (UE)。
步骤209:将DeNB和RN之间的S1接口连接与DeNB和MME之 间针对RN的S1接口连接进行关联，建立关联关系。
步骤210:在上行方向，当DeNB从与RN之间的Sl接口连接上 接收到RN发来的S1接口信令时，根据所述关联关系，在DeNB和 MME之间针对RN的S1接口连接上发送该S1接口信令。
这里，在上行方向，MME从针对RN的S1接口连接上接收到该 Sl接口信令，则可以确定该S1接口信令是来自RN的。
步骤211:在下行方向上，MME通过针对DeNB的Sl接口连接 发送针对DeNB的Sl接口信令，以及通过针对RN的S1接口连接发送 针对RN的S1接口信令。
步骤212:当DeNB从与MME之间针对DeNB的Sl接口连接上接 收到S1接口信令时，确定该信令是发送给自身的，则由DeNB对该 Sl接口信令进行相应的信令处理。
步骤213:当DeNB从与MME之间针对RN的Sl接口连接上接收 到S1接口信令时，确定该信令是发送给RN的，DeNB则不进行实际 的信令处理，根据建立的上述关联关系在与RN之间的S1接口连接 上直接向RN转发该S1接口信令。
之后，RN接收到S1接口信令后，则对信令进行相应的信令处理。
在上述图2所示流程中，S1接口连接可以为SCTP (流控制传输 协议)连接或IP连接等。另外，本发明提出了一种DeNB，参见图4，该DeNB的基本结构中包括
第一连接处理单元，用于建立DeNB和MME之间针对DeNB的Sl接口连接，接收MME通过该连接发来的S1接口信令，并传输给信令处理单元；
第二连接处理单元，用于建立DeNB和MME之间针对RN的Sl接口连接，接收MME通过该连接发来的S1接口信令，并传输给信令转发单元；
信令处理单元，用于对第一连接处理单元发来的S1接口信令进行信令处理；
信令转发单元，用于将第二连接处理单元发来的S1接口信令转发给RN。
图5是本发明实施例中DeNB的一种较佳结构示意图。参见图5，DeNB中可以进一步包括第三连接处理单元，用于建立DeNB和RN之间的S1接口连接，从该连接上接收到RN发来的S1接口信令后，传输给信令转发单元；
信令转发单元，进一步用于将第三连接处理单元建立的DeNB和RN之间的S1接口连接与第二连接处理单元建立的DeNB和MME之间针对RN的S1接口连接进行关联；以及，在接收到第三连接单元发来的S1接口信令后，根据所述关联，将该S1接口信令转发到第二连接单元建立的S1接口连接上发送；以及，根据所述关联关系，将第二连接处理单元发来的S1接口信令转发到第三连接处理单元建立的S1接口连接上发送。
另外，本发明还提出了一种建立S1接口连接的系统，该系统包括MME以及本发明中提出的任意一种结构和功能的DeNB，其中，MME用于通过针对DeNB的Sl接口连接发送针对DeNB的Sl接口信令；以及，通过针对RN的S1接口连接发送针对RN的S1接口信令。
本发明系统中的S1接口连接为SCTP连接或IP连接。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。
权利要求
1.一种建立S1接口连接的方法，其特征在于，S1接口终止于中继节点RN，施主基站DeNB转发RN与移动性管理实体MME之间的S1接口信令，该方法还包括建立DeNB和MME之间针对DeNB的S1接口连接；建立DeNB和MME之间针对RN的S1接口连接；在下行方向，当DeNB从与MME之间针对DeNB的S1接口连接上接收到S1接口信令时，由DeNB对该S1接口信令进行信令处理；当DeNB从与MME之间针对RN的S1接口连接上接收到S1接口信令时，由DeNB向RN转发该S1接口信令。
2. 根据权利要求1所述的建立S1接口连接的方法，其特征在于，该方法进一步包括建立DeNB和RN之间的Sl接口连接，将 DeNB和RN之间的S1接口连接与所述DeNB和MME之间针对RN的 Sl接口连接进行关联；在上行方向，当DeNB从与RN之间的Sl接口 连接上接收到S1接口信令时，根据所述关联，在DeNB和MME之间 针对RN的S1接口连接上发送该S1接口信令；在下行方向，所述由DeNB向RN转发该Sl接口信令的步骤包 括DeNB根据所述关联，在与RN之间的S1接口连接上发送该S1接 口信令。
3、 根据权利要求2所述的建立S1接口连接的方法，其特征在于，所述建立DeNB和RN之间的Sl接口连接的步骤包括DeNB接 收RN发来的携带RN标识的S1接口建立请求；DeNB利用建立的与 MME之间针对RN的Sl接口连接，转发所接收到的该携带RN标识的 Sl接口建立请求；MME收到该S1接口建立请求后，将为RN分配的 MME侧参数携带在S1接口建立响应中，通过所述针对RN的S1接口 连接发送给DeNB; DeNB将接收到的Sl接口建立响应转发给所述 RN。
4、 根据权利要求1所述的建立S1接口连接的方法，其特征在于，在建立完所述针对DeNB的Sl接口连接和所述针对RN的S1接 口连接后，进一步包括在下行方向，MME通过所述针对DeNB的 Sl接口连接发送针对DeNB的Sl接口信令；以及，MME通过所述针 对RN的S1接口连接发送针对RN的S1接口信令。
5、 根据权利要求1所述的建立S1接口连接的方法，其特征在 于，在所述建立DeNB和MME之间针对RN的Sl接口连接之前，进一步包括RN初始接入，附着到网络，并从操作维护0&M系统中下载RN 节点的配置信息。
6、 根据权利要求1至5中任意一项所述的建立S1接口连接的方 法，其特征在于，所述S1接口连接为流控制传输协议SCTP连接或IP连接。
7、 一种DeNB，其特征在于，包括第一连接处理单元，用于建立DeNB和MME之间针对DeNB的 Sl接口连接，接收MME通过该连接发来的S1接口信令，并传输给 信令处理单元；第二连接处理单元，用于建立DeNB和MME之间针对RN的Sl 接口连接，接收MME通过该连接发来的S1接口信令，并传输给信 令转发单元；信令处理单元，用于对第一连接处理单元发来的S1接口信令进 行信令处理；信令转发单元，用于将第二连接处理单元发来的S1接口信令转 发给RN。
8、 根据权利要求7所述的DeNB，其特征在于，该DeNB进一步 包括第三连接处理单元，用于建立DeNB和RN之间的Sl接口连接， 从该连接上接收到RN发来的S1接口信令后，传输给信令转发单元；所述信令转发单元，进一步用于将第三连接处理单元建立的 DeNB和RN之间的S1接口连接与第二连接处理单元建立的DeNB和 MME之间针对RN的S1接口连接进行关联；以及，在接收到第三连 接单元发来的S1接口信令后，根据所述关联，将该S1接口信令转发到第二连接单元建立的S1接口连接上发送；以及，根据所述关联关 系，将第二连接处理单元发来的S1接口信令转发到第三连接处理单 元建立的S1接口连接上发送。
9、 一种建立S1接口连接的系统，其特征在于，该系统包括MME 以及如权利要求7或8所述的DeNB，其中，MME，用于通过所述针对DeNB的Sl接口连接发送针对DeNB 的S1接口信令；以及，通过所述针对RN的S1接口连接发送针对RN 的S1接口信令。
10、 根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述S1接口连 接为SCTP连接或IP连接。
全文摘要
本发明公开了一种建立S1接口连接的方法、设备及系统。该方法包括S1接口终止于中继节点RN，施主基站DeNB转发RN与移动性管理实体MME之间的S1接口信令，建立DeNB和MME之间针对DeNB的S1接口连接；建立DeNB和MME之间针对RN的S1接口连接；在下行方向，当DeNB从与MME之间针对DeNB的S1接口连接上接收到S1接口信令时，由DeNB对该S1接口信令进行信令处理；当DeNB从与MME之间针对RN的S1接口连接上接收到S1接口信令时，由DeNB向RN转发该S1接口信令。本发明能够保证DeNB区分出MME发送的S1接口信令。
文档编号H04W76/02GK101657028SQ20091016198
公开日2010年2月24日 申请日期2009年9月10日 优先权日2009年9月10日
发明者姜怡华 申请人:新邮通信设备有限公司