专利名称：支持ue在宏小区和hnb小区间移动性的方法
技术领域：
本发明涉及通信领域，特别是，涉及支持用户设备在宏小区和家用 基站(以下简称HNB)小区间移动的方法。
背景技术：
SAE的系统结构如图1所示。下面是对图l SAE系统结构的描述。 101用户设备(以下简称UE)是用来接收数据的终端设备。102 EUTRAN是演进系统SAE中的无线接入网络，也可以叫ENB，负责给LTE 手机提供接入无线网络的接口，并且与手机的移动管理实体103MME和 用户平面实体104 Serving Gateway通过Sl接口连接。103MME负责管理用 户设备的移动上下文、会话上下文，保存用户与安全有关的信息。104 Serving Gateway主要提供用户平面的功能。S1-MME接口负责给UE提供 无线接入承载建立，将UE发送给MME的消息进行从无线接入网的转发。 103MME和104 Serving Gateway结合起来的功能与原来的106SGSN (通 用分组无线业务(以下简称GPRS)支持节点)有些类似，MME与Serving Gateway有可能处于同一个物理实体。105PDN Gateway负责计费、合法 监听等功能。Serving Gateway和PDN Gateway有可能处于同一个物理实 体。106SGSN是现在UMTS中为数据的传输提供路由的。现有的SGSN是 根据接入点名字(以下简称APN)来找到对应的网关GPRS支持节点(以 下简称GGSN) 。 107 HSS是用户设备的家乡归属子系统，它负责保存用 户的信息，包括用户设备的当前位置，服务节点的地址，用户的安全有 关的信息，用户设备激活的分组数据协议(以下简称PDP)上下文等等。 108PCRF通过S7接口提供Qos政策和计费准则。
通常，用户数据流是经过105PDN Gateway到104 Serving Gateway, Serving Gateway通过GPRS隧道协议(以下简称GTP)通道把数据发送给 UE所在的ENB， ENB把数据发送给相应的用户设备。
5图2是SAE中S1接口的结构，EPC是演进的核心网络。其中每一个eNB 都与MME池(Pool)中的多个MME相连。每一个eNodeB都与S-GW Pool 中的多个S-GW相连。
HNB是用在家庭的基站，还可以应用于大学，公司等场所。HNB是 即插即用的。HNB通过S1接口接入到MME。与普通的宏基站的区别在于 通常不是所有的用户设备都可以接入HNB。比如只有用户家庭的用户设 备可以接入家里的HNB，或者此家人同意其它可以接入的用户设备。在 一个公司只有公司的员工和其公司允许的合作伙伴可以接入。有相同接 入用户群的一组HNB (如用在同一公司的HNB)称为闭合用户组(以下 简称CSG， Closed Subscriber Group)。
为了避免空闲模式的UE在宏小区和HNB小区之间频繁移动时发送上 行信令(TA更新消息)。与UE在宏小区间移动时类似，采用多TA列表 的方式(multi-TA list) 。 UE在宏小区(HNB附近)发生TA更新过程时， MME通过TA更新响应消息把UE可以接入的相邻的多个TA列表告诉 UE， UE收到后保存此TA列表。这样UE在这多个TA (包括HNB的TA) 中移动时不发起TA更新过程。
如上所述，因为HNB有其可以接入的用户组的限制，宏小区在进行 测量和切换决定时应该保证让可以接入的用户能做出正确的反应，不让 不能接入的用户做不必要的操作。并且在一些场景下，需要网络配合UE 进行测量，这样网络能知道用户接入权限的信息和相邻HNB的信息就显 得特别必要。
发明内容
本发明的目的是提供一种支持用户设备在宏小区和家用基站(以下 简称HNB)小区间移动的方法，使得宏基站能够从网络获得必要的信息。 对UE的测量进行控制，进行正确的切换决定。
为实现上述目的， 一种支持用户设备在宏小区和家用基站(以下简 称HNB)小区间移动的方法，包括步骤
宏基站从网络获取家用基站相关信息和UE可以接入的家用基站信
息；宏基站发送"测量控制"消息给UE; UE发送"测量报告"消息给宏基站。
通过本发明的方法，使得宏小区能够从网络获得HNB相关信息和UE 的相关信息。从而使得网络控制UE的测量，辅助UE在宏小区和HNB小 区间的移动成为可能。
图1是SAE系统网络结构；
图2是UE连接过程；
图3是HNB自配置过程；
图4是宏基站利用从网络获得的信息控制UE切换的过程。
具体实施例方式
本发明的实施例一UE连接过程如图2所示。下面是对该图的详细说 明。在下面的描述中对与本发明无关的技术忽略了详细的技术说明。
201 UE发送"连接请求"消息给MME。"连接请求"消息中包含IMSI 或者旧的全球唯一临时标识(以下简称GUTI)。可选的消息中还包含UE 上次访问的跟踪区域标识(以下简称TAI)。
202如果网络没有对应UE的UE上下文信息，执行对UE的鉴权过程，
否则鉴权过程是可选的。但是，在初始连接的时候应该开始完整性检查 以及从UE找回ME身份。
203如果从上次分开(detach)后MME改变了，或者是初始连接， MME发送"更新位置"消息给HSS。
204HSS发送"插入用户数据"消息给MME。用户数据包括用户可 以接入的APN列表，缺省APN的指示，每个PDN的Qos信息。可选的，用 户数据还包含此用户可以接入的HNBTA列表(white TA list)。可选的， 用户数据还包含HNB标识列表。205 MME发送"插入用户数据确认"消 息给HSS。
206HSS发送"更新位置确认"消息给MME确认更新位置消息。 207MME发送"创建缺省承载请求"消息给所选的ServingGW。
7208 Serving GW发送"创建缺省承载请求"消息给PDNGW。
209如果用动态的PCC， PDNGW禾nPCRF交互得到此UE的缺省PCC
210PDNGW发送"创建缺省承载响应"消息给ServingGW。 211 Serving GW发送"创建缺省承载响应"消息给MME。 212MME发送"初始上下文建立请求"消息给UE所在的eNB。"初 始上下文建立请求"消息包含此用户可以接入的whiteTAlist。信息元素 white TAlist是可选的。消息中还包含HNB标识列表。信息元素HNB标识 列表是可选的。MME通过"初始上下文建立请求"消息把非接入层(以 下简称NAS)消息"连接接受"发送给eNB (通过NASPDU (协议数据 单元)字段)。"连接接受"消息包含信息元素用户可以接入的whiteTA list，该信息元素是可选的。其中"连接接受"消息也可以通过S1接口一 条单独的用于发送下行NAS消息的S1消息发送，例如"下行NAS发送" 消息。
213eNB发送"无线承载建立请求"消息给UE。"连接接受"消息 会一起发送给UE。其中"连接接受"消息也可以通过空中接口一条单独 的用于发送下行NAS消息的空口下行消息发送。
214UE发送"无线承载建立响应"消息给eNB。这条消息中包含"连 接完成"消息。其中"连接接受"消息也可以通过空中接口一条单独的 用于发送上行NAS消息的空口上行消息发送。
215eNB转发"连接完成"消息给MME。该消息包含在"初始上下 文建立响应"消息中。其中"连接完成"消息也可以通过S1接口一条单 独的用于发送上行NAS消息的S1消息发送，例如"上行NAS发送"消息。
216MME发送"更新承载请求"消息给ServingGW。
217ServingGW发送"更新承载响应"消息给MME。自此ServingGW 可以发送缓存的下行数据包。
图3是HNB自配置过程。下面是对该图的详细说明。在下面的描述中 对与本发明无关的技术忽略了详细的技术说明。
301HNB发送"开机请求"消息给操作和维护中心(以下简称OAM)。 可选的，消息中包含HNB的位置信息。
8302操作和维护中心发送"开机响应"消息给HNB。这里有两种方 法来决定HNB的使用频率(FA)。 一种是OAM根据HNB的位置信息给HNB 选择一个频点，然后通过"开机响应"消息发送给HNB。另一种方法是 OAM根据HNB的位置信息，给HNB—组候选的频率，通过"开机响应" 消息发送给HNB。对应第一种方法，OAM通过开机响应消息把此HNB 所要连接的MMEIP地址，邻近宏小区信息，给此HNB分配的主扰码发送 给HNB。可选的，"开机响应"消息中还包括分配给HNB的TA标识。 可选的，"开机响应"消息中还包含HNB标识。
对应第二种方法，HNB有类似UE的搜索功能。HNB收到开机响应消 息后，搜索测量对应所述消息中频率的邻近各小区信息，把搜索到的干 扰最小的频率选为其工作的频率。303HNB发送"测量报告"消息给OAM， 把HNB搜索到的主扰码列表发送给OAM。可选的，HNB通过测量报告消 息把HNB选择的频率告知OAM。304 OAM根据测量报告的主扰码，为HNB 分配主扰码。OAM发送"测量确认"消息给HNB。消息中包含邻近宏小 区信息，给此HNB分配的主扰码，可选的，"测量确认"消息中还包括 分配给HNB的TA标识。可选的，"测量确认"消息中还包含HNB标识。 可选的，"测量确认"消息中还包含HNB所要连接的MMEIP地址。
305 OAM发送"邻近小区信息配置"消息给相邻的宏小区eNB。"邻 近小区信息配置"消息中包含对应HNB的频率，主扰码。可选的，消息 中还包含HNB标识。
图4是宏基站利用从网络获得的信息，控制UE切换的过程。下面是 对该图的详细描述。所述的网络包括宏基站、HeNB、 MME、 HSS和OAM。 所述的网络还包含SAE系统中的其它功能实体。所述的网络还包含UMTS
系统中的功能实体。
401是HNB自配置过程。其详细描述见上述图3的说明。 402是UE连接过程。其详细描述见上述对图2的说明。 其中步骤401和步骤402没有绝对的先后顺序。
403通过上述402步骤，UE的上下文信息保存在其所在的eNB。其中 包括UE所能接入的white TA list, HNB ID list和其他信息。404通过上述401步骤，宏基站保存了邻近小区信息(包括HNB小区 信息)，包括HNB小区的频率，主扰码，HNB标识。
405宏基站发现UE移动到其所能接入的HNB附近。这里宏基站有两 种方法来决定。第一种方法是在上述图3中，OAM把与HNB小区相邻的 宏小区信息告诉宏基站。在"开机响应"或者"测量确认"消息中包含 宏小区标识列表。这样当UE移动到这样的小区并且UE能接入相邻的HNB 小区的时候，宏基站就可以控制UE测量HNB小区。第二种方法是UE移 动到此宏基站下面并且UE能接入相邻的HNB小区的时候，宏基站就可以 控制UE测量HNB小区。
406宏基站发送"测量控制"消息给UE。消息中包含HNB所使用的 频率。
407UE执行测量过程。UE发送"测量报告"消息给eNB。"测量报 告"消息中包含报告小区的主扰码和测量结果。
408 eNB根据UE的white TA list和测量结果，决定是否把UE切换到 HNB小区。
尽管本发明按照所述的实施例进行了描述，需要指出的是，这些实 施例都是用来解释，而不是用来对本发明进行限定。本领域的普通技术 人员能够很容易对这些实施例进行更改、增加、删除任何步骤而不脱离 本发明的精神和范围。
10
权利要求
1. 一种支持UE在宏小区和家用基站小区间移动的方法，包括步骤宏基站从网络获取家用基站相关信息和UE可以接入的家用基站HNB信息；宏基站发送“测量控制”消息给UE；UE发送“测量报告”消息给宏基站。
2. 根据权利要求l所述的方法，其特征在于，UE所能接入的HNB信 息保存在HSS。
3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于所述UE所能接入的HNB信息包括UE可以接入的HNB TA列表white TA list。
4. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于还包括 HNB标识列表。
5. 根据权利要求l所述的方法，其特征在于，所述的宏基站从网络 获取家用基站相关信息包括步骤MME收到"连接请求"消息； MME发送"更新位置"消息给HSS; HSS发送"插入用户数据"消息给MME; MME发送"初始上下文建立请求"消息给eNB; MME发送"连接接受"消息给UE。
6. 根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述的"插入用户数 据"消息中包含的HNB信息包括UE所能接入的HNB的TA标识列表。
7. 根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述的"插入用户数 据"消息中包含的HNB信息包括UE所能接入的HNB的标识列表。
8. 根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述的"插入用户数 据"消息中包含的HNB信息包括UE所能接入的HNB的TA标识加上小区 标识的列表。
9. 根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述的"初始上下文建立请求"消息中包含的HNB信息包括UE所能接入的HNB的TA标识列表。
10. 根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述的"初始上下文 建立请求"消息中包含的HNB信息包括UE所能接入的HNB的标识列表。
11. 根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述的"初始上下文 建立请求"消息中包含的HNB信息包括UE所能接入的HNB的TA标识加 上小区标识的列表。
12. 根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述的"连接接受" 消息中包含的HNB信息包括UE所能接入的HNB的TA标识列表。
13. 根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述的"连接接受" 消息中包含的HNB信息包括UE所能接入的HNB的TA标识加上小区标识 的列表。
14. 根据权利要求l所述的方法，其特征在于，所述的宏基站从网络 获取家用基站相关信息包括步骤操作和维护中心收到HNB发送的"开机请求"消息； 操作和维护中心发送"开机响应"消息给HNB; 操作和维护中心发送"邻近小区信息配置"消息给相邻的宏基站。
15. 根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述的"开机请求" 消息包含HNB的位置信息。
16. 根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述的"开机响应" 消息包含分配给HNB的MME的IP地址。
17. 根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述的"开机响应" 消息包含HNB所能使用的频率列表。
18. 根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述的"开机响应" 消息包含分配给HNB的主扰码。
19. 根据权利要求17所述的方法，其特征在于，还包含步骤 HNB收到开机响应消息后，搜索所述"开机响应"消息中的频点； HNB根据搜索的结果决定自己的频点； HNB上报信息给操作和维护中心。
20. 根据权利要求19所述的方法，其特征在于，HNB上报信息包括:HNB上报选中的频点给操作和维护中心。
21. 根据权利要求19所述的方法，其特征在于，HNB上报信息包括 HNB上报搜索到的临区主扰码给操作和维护中心。
22. 根据权利要求21所述的方法，其特征在于，还包含步骤操作 和维护中心根据HNB上报的临区主扰码，为HNB分配主扰码。
23. 根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述的"邻近小区 信息配置"消息中包含相邻HNB的频点。
24. 根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述的"邻近小区 信息配置置"消息中包含相邻HNB的主扰码。
25. 根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述的"邻近小区 信息配置"消息中包含相邻HNB的标识。
26. 根据权利要求l所述的方法，其特征在于，宏基站发送给UE的"测 量控制"消息包含相邻HNB的频点。
27.根据权利要求l所述的方法，其特征在于所述网络包括宏基站、 HeNB、 MME、 HSS和OAM。
28. 根据权利要求27所述的方法，其特征在于所述网络包括SAE系统的其它功能实体。
29. 根据权利要求l所述的方法，其特征在于所述网络包括UMTS系 统的各个功能实体。
全文摘要
一种支持UE在宏小区和家用基站小区间移动的方法，包括步骤宏基站从网络获取家用基站相关信息和UE可以接入的家用基站信息；宏基站发送“测量控制”消息给UE；UE发送“测量报告”消息给宏基站。通过本发明的方法，使得宏小区能够从网络获得HNB相关信息和UE的相关信息。从而使得网络控制UE的测量，辅助UE在宏小区和HNB小区间的移动成为可能。
文档编号H04W8/02GK101521870SQ20081008202
公开日2009年9月2日 申请日期2008年2月28日 优先权日2008年2月28日
发明者李小强, 弘 王, 许丽香 申请人:三星电子株式会社;北京三星通信技术研究有限公司