专利名称：一种lte系统中的小区切换控制方法和基站的制作方法
技术领域：
本发明涉及移动通信技术，特别涉及一种LTE (Long Term Evolution，长期演进) 系统中的小区切换技术。
背景技术：
现代移动通信越来越趋向于提供高速传输多媒体业务，LTE系统中HeNBOtome eNodeB，家庭式基站)的诞生，有效的改善了系统在热点地区的覆盖、吞吐量和室内用户的 传输体验。和传统的蜂窝通信的基站不同，家庭式基站是一种小型的、可以安装在室内的、配 置灵活的基站。有统计表明，对于高速的多媒体业务，宽带业务更多的应用场景为室内和热 点地区。而采用传统的蜂窝式移动通信方式则对此类需求的支持不足。家庭式基站的诞生 正是为了解决这样的矛盾，提供给需要多媒体业务的室内用户以更好的用户体验。引入了家庭式基站的LTE系统，在整体的网络结构上和没有配置家庭式基站的 LTE系统基本上一致，但是由于家庭式基站需要具备体积小、安装灵活性高的特点，相应的 家庭式基站之间的通信相对复杂。图1是E-UTRAN(Evolution-UMTS Territorial Radio Access Network UMTS，演进系统的陆地无线接入网)包含HeNB Gff (Home eNB Gateway, 家庭式基站网关)的网络架构，主要的工作模块有HeNB、HeNB GW，以及MME(Mobility Management Entity，移动管理模块)。eNB之间是X2接口，eNB和MME之间是S1接口，MME和S-GW是逻辑节点，S-GW和 MME可以合并设置为一个实体，也可以分开设置为两个独立的实体。HeNB和MME之间可以 直接连接，也可以通过一个集中节点HeNBGW接入到MME，HeNB之间没有接口，HeNB只能和 一个HeNB GW相连，不同同时连接多个HeNB GW。由于HeNB面向的是家庭、小企业等类似应用场景，HeNB设备可能由用户拥有，因 此自然地要求HeNB系统能够根据用户身份决定是否提供服务，即具备访问控制功能。举例 而言，某用户与某运营商签约在自家安装HeNB，该用户希望HeNB只对家庭成员和若干特定 来访客人等提供服务。针对HeNB的这种要求，3GPP在ReleaSe8版本提出采用CSG (Closed Subscriber Group，闭合用户群)的概念进行访问控制。CSG指的是允许接入一个或多个 特定小区的一群签约用户，这里的一个或多个小区接入用户时是受限的、有条件的，而普通 蜂窝小区可允许运营商的所有合法签约用户(和漫游用户)接入。并且同一用户可属于多 个CSG，每个CSG由一个CSG ID标识，UE维护一张它所属CSG的CSGID列表，即允许的CSG ID列表(Allowed CSG List)，在这个Allowed CSG List之外的其他CSG ID所包含的CSG 小区对该UE而言是不可访问的。并且每个CSG小区广播一个CSG ID，这个CSG ID所标识 的闭合用户群的成员可以访问该小区。因此在这种情况下，UE在初始接入以及切换时，需 要进行CSG接入控制，UE只会选择允许接入的CSG小区，同时，MME也需要检查以保证UE不 会非法接入不属于自己Allowed CSG list的小区。HeNB的小区有三种接入模式，包括闭合模式(Close Mode)、开放模式(Open Mode)和混合模式(Hybrid Mode), Close Mode是指仅允许AllowedCSG List中包含该小区CSG ID的UE接入；Hybrid mode是指HeNB允许所有UE接入小区，无论UE的Allowed CSG List 中是否包含该小区的CSG ID ；而Open Mode是指小区没有CSG ID,允许所有UE接入。当UE在两个eNB之间切换时，需要利用Sl接口上的切换过程，目前协议中通过Sl 接口进行切换的过程包括切换准备过程及切换所需要的资源分配过程，其中切换准备过程 如图2所示，包括如下步骤1、UE切换前所处的源eNB确定UE需要切换时，向连接的服务MME (Serving MME) 发送切换请求(HANDOVER REQUIRED)；2、Serving MME和目标eNB进行交互，当目标eNB准备好切换后，MME将向源eNB 发送切换命令(HANDOVER COMMAND)消息。切换资源分配过程如图3所示，包括如下步骤UMME通过向目标eNB发送切换请求(HANDOVER REQUEST)消息；2、当目标 eNB 确认可以为接受的 E-RAB(E-UTRAN Radio Access Bearer E-UTRAN，无线接入承载)分配必要的资源后，向MME发送切换请求确认(HANDOVER REQUEST ACKNOWLEDGE)消息。本发明人发现，现有技术中并没有给出UE在同一个HeNB下的不同小区之间进行 切换的控制技术。
发明内容
本发明实施例提供一种LTE系统中的小区切换控制方法和基站，用以实现UE在同 一个HeNB下的不同小区之间的切换控制。为此，本发明实施例提供一种LTE系统中的小区切换控制方法，包括基站确定需要进行小区切换的移动终端的源小区和目标小区为基站的内部小区 时，分别确定源小区和目标小区的接入模式；当两个小区的接入模式相同时，分别确定源小区和目标小区的闭合用户群标识 CSG ID ；并当两个小区的CSG ID相同时，将移动终端从源小区切换到目标小区。进一步，所述的小区切换控制方法中，所述当两个小区的接入模式相同时，先确定 两个小区的接入模式是否都是开放模式，如果是则将移动终端从源小区切换到目标小区， 否则进一步确定两个小区的CSG ID。更进一步，所述的小区切换控制方法中，当两个小区的接入模式不相同，或者两个 小区的CSG ID不相同时，还包括基站确定所述目标小区的CSG ID包含在移动终端的允许CSG ID列表中、或者所 述目标小区的CSG ID没有包含在移动终端的允许CSG ID列表中但目标小区的工作模式为 混合模式或开放模式时，将移动终端从源小区切换到目标小区；并向移动管理模块MME发送小区更新通知消息，其中携带所述移动终端切换后所在 小区的CSG ID和接入模式。或者，所述的小区切换控制方法中，当两个小区的接入模式不相同，或者两个小区 的CSG ID不相同时，还包括
基站向MME发送移动终端闭合用户群更新请求，其中携带所述目标小区的接入模 式和CSG ID ；MME确定所述目标小区的CSG ID包含在移动终端的允许CSG ID列表中、或者所述 目标小区的CSG ID没有包含在移动终端的允许CSG ID列表中，但目标小区接入模式为混 合模式或开放模式下时，向基站返回所述移动终端闭合用户群更新请求的接受响应，并更 新本地保存的移动终端所在小区的CSGID和接入模式；以及基站根据MME返回的更新请求接受响应，将移动终端从源小区切换到目标小区。本发明实施例还提供一种LTE系统中的基站，包括用于基站确定需要进行小区切换的移动终端的源小区和目标小区为基站的内部 小区时，分别确定源小区和目标小区的接入模式的单元；用于当两个小区的接入模式相同时，分别确定源小区和目标小区的闭合用户群标 识CSG ID的单元；并用于当两个小区的CSG ID相同时，将移动终端从源小区切换到目标小区的单元。进一步，所述的基站中，所述用于当两个小区的接入模式相同时，分别确定源小区 和目标小区的闭合用户群标识CSG ID的单元，具体用于，当两个小区的接入模式相同时，先 确定两个小区的接入模式是否都是开放模式，如果是则将移动终端从源小区切换到目标小 区，否则进一步确定两个小区的CSG ID。更进一步，所述的基站中，还包括用于当两个小区的接入模式不相同，或者两个小区的CSG ID不相同时，确定所述 目标小区的CSG ID包含在移动终端的允许CSG ID列表中、或者所述目标小区的CSG ID没 有包含在移动终端的允许CSG ID列表中但目标小区的工作模式为混合模式或开放模式时， 将移动终端从源小区切换到目标小区的单元；以及用于向MME发送小区更新通知消息的单元，所述小区更新通知消息携带移动终端 切换后所在小区的CSG ID和接入模式。或者所述的基站还包括用于当两个小区的接入模式不相同，或者两个小区的CSG ID不相同时，向MME发 送移动终端闭合用户群更新请求的单元，所述更新请求中携带所述目标小区的接入模式和 CSG ID ；以及用于根据MME返回的更新请求接受响应，将移动终端从源小区切换到目标小区的 单元，其中ME确定所述目标小区的CSG ID包含在移动终端的允许CSG ID列表中、或者所 述目标小区的CSG ID没有包含在移动终端的允许CSG ID列表中，但目标小区接入模式为 混合模式或开放模式下时，向基站返回所述移动终端闭合用户群更新请求的接受响应，并 更新本地保存的移动终端所在小区的CSG ID和接入模式。本发明实施例提供的LTE系统中小区切换控制技术，基站确定需要进行小区切换 的移动终端的源小区和目标小区为基站的内部小区时，分别确定源小区和目标小区的接入 模式；并当两个小区的接入模式相同时，分别确定源小区和目标小区的闭合用户群标识CSG ID;以及当两个小区的CSG ID相同时，将移动终端从源小区切换到目标小区。从而可以方 便实现UE切换前后所在的两个小区接入模式和CSG ID都相同时，由HeNB在直接进行切换 控制；
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进一步，给出UE切换前后所在的两个小区的接入模式和CSG ID 二者中，一个不相 同或者两个都不相同时的切换控制方案。
图1为包含HeNB Gff的E-URTAN的网络构架示意图；图2为UE在两个HeNB之间切换时的切换准备流程示意图；图3为UE在两个HeNB之间切换时的资源分配流程示意图；图4为本发明实施例一提供的切换控制流程示意图；图5为本发明实施例二提供的切换控制流程示意图。
具体实施例方式以在同一个HeNB下的内部两个小区之间的切换为例，详细说明本发明实施例提 供的LTE系统中的小区切换控制技术，对于具有内部小区的其他eNB来说，本发明实施例提 供的切换控制技术同样适用。在进行切换控制时，需要根据目标小区的CSG ID和接入模式，以及UE的allowed CSG list等信息进行判断，由于HeNB上维护有内部小区CSG ID和接入模式信息，所以部分 控制可以在HeNB内部实现，基于此，分别以下述两种情况说明本发明实施例提供的小区切 换控制技术一、目标小区和源小区的接入模式相同、闭合用户群标识CSG ID也相同这种情况下，HeNB内部实现切换准备过程和资源分配，HeNB将UE从源小区切换 到目标小区即可，由于UE切换前后所在小区的接入模式CSG ID都没有发生任何变化，所以 不需要MME参与。HeNB将UE从源小区切换到目标小区具体包括HeNB在目标小区中为UE 分配资源，然后向UE发起RRC连接重配过程，使UE从源小区切换到目标小区，详细过程为 本领域技术人员所熟知，这里不再详细描述。进一步优化的方案可以是，当目标小区和源小区的接入模式全部是开放模式时， 可以直接可以将UE从源小区切换到目标小区，原因在于开放模式的小区允许任何UE接入。二、目标小区和源小区的接入模式不相同、或者CSG ID不相同，或者两个小区的接 入模式和CSG ID都不相同在这种情况下，由于UE切换前后所在小区的接入模式或CSG ID发生了变化，MME 需要根据UE的所在小区的接入模式或CSG ID对UE做后续控制，比如UE驻留时间控制，混 合模式小区速率控制等，因此这种情况下的切换控制需要MME的参与。MME参与切换控制的方式又可以分为两种具体实现第一种、切换准备过程和资源分配过程还是在HeNB内部实现，HeNB判决是否可以 进行切换，如果可以在切换完成后将UE切换后所在小区的接入模式和CSG ID上报给MME 即可；第二种、切换准备过程在HeNB内部实现，而资源分配过程仍需MME参与，HeNB向 MME发送切换请求，由MME判决是否可以进行切换，如果可以则通知HeNB对UE进行切换，并 更新本地保存的UE所在小区的接入模式和CSG ID信息。第二种情况下，目标小区的CSG ID和接入模式，以及UE的allowed CSGlist如果满足如下三个条件之一，则允许UE从源小区切换到目标小区条件一、目标小区的CSG ID包含在UE的允许CSG ID列表中；条件二、目标小区的CSG ID中虽然没有包含在UE的允许CSG ID列表中，但目标 小区的接入模式为混合模式；条件三、目标小区的CSG ID中虽然没有包含在UE的允许CSG ID列表中，但目标 小区的接入模式为开放模式。下面以具体实施例并结合附图详细说明本发明提供的技术方案。实施例一实施例一的切换控制全部在HeNB内部完成，如果切换后UE所在小区的接入模式 或CSG ID发生变换，HeNB通知MME更新即可。一个具体流程如图4所示，包括如下步骤S401、HeNB确定服务小区中需要进行小区切换的UE ；S402、HeNB确定需要进行小区切换的UE当前服务的源小区和切换的目标小区；S403、HeNB根据本地维护的内部小区信息，判断源小区和目标小区是否都是内部 小区，如果是则继续，否则根据图2和图3所示流程进行切换控制；S404、HeNB判断两个小区的接入模式是否相同，如果相同则继续，否则转入步骤 S408 ；S405、HeNB判断两个小区的接入模式是否都是开放模式，如果是则转入步骤 S408，否则继续；S406、HeNB进一步确定两个小区的CSG ID ；S407、HeNB判断下述判决条件是否满足，如果满足则转入步骤S408，并进行步骤 S409，如果不满足则不进行切换；条件一、目标小区的CSG ID包含在UE的允许CSG ID列表中；条件二、目标小区的CSG ID中虽然没有包含在UE的允许CSG ID列表中，但目标 小区的接入模式为混合模式；条件三、目标小区的CSG ID中虽然没有包含在UE的允许CSG ID列表中，但目标 小区的接入模式为开放模式。S408、HeNB将UE从源小区切换到目标小区；HeNB将UE从源小区切换到目标小区具体包括HeNB向UE发送RRC连接重配消 息，UE完成RRC连接重配后，向HeNB发送RRC连接重配完成消息，成功接入到目标小区。S409、向MME发送小区更新通知消息，其中携带UE切换后所在小区的CSG ID和接 入模式；S410、MME接收eNB的小区更新通知消息，根据其中的UE切换后所在小区的CSG ID和接入模式，更新本地保存的UE所在小区的CSG ID和接入模式。MME根据本地保存的UE相关信息可以做后续的控制，比如UE驻留时间控制，混合 模式小区(Hybirid cell)速率控制等。S41UMME还可以在接收eNB的小区更新通知消息后，向eNB返回小区更新确认消
肩、ο需要说明的是，步骤S405并非必须的，可以直接根据两个小区的接入模式相同， 以及CSG ID也相同进行切换控制。
本领域技术人员公知的是，是否允许UE接入目标小区，还需要考虑目标小区的资 源状态等其他因素，这里不再一一详细说明。小区更新通知消息中还需要携带UE的相关标识信息，包括基站上的标识HeNB ID,以及在MME上的标识MMEAP ID,以及目标小区的相关信息，包括目标小区的CSG ID、接 入模式以及ECGI(E-UTRAN Cell Global Identifier，E-UTRAN小区全球标识)等信息。MME 接收到此信息后，更新UE的相关信息。实施例一中，给出了目标小区和源小区的接入模式和CSG ID完全相同，或不完全 相同两种场景下的切换控制，需要说明的是，这两种场景下的切换控制可以结合使用，也可 以单独使用。其中在两个小区的接入模式和CSG ID不完全相同时，实施例一中给出的切换 控制是以HeNB为主的。实施例一中，需要在HeNB和MME增加小区更新通知消息以及确认消息的交互接 口，以实现MME在UE进行小区切换后能够及时更新UE所在小区的接入模式和CSG ID。实施例二实施例二的切换控制需要MME的参与，由MME进行切换判决并通知HeNB是否允许 切换。一个具体流程如图5所示，包括如下步骤S501、HeNB确定服务小区中需要进行小区切换的UE ；S502、HeNB确定需要进行小区切换的UE当前服务的源小区和切换的目标小区；S503、HeNB根据本地维护的内部小区信息，判断源小区和目标小区是否都是内部 小区，如果是则继续，否则根据图2和图3所示流程进行切换控制；S504、HeNB判断两个小区的接入模式是否相同，如果相同则继续，否则转入步骤 S508 ；S505、HeNB判断两个小区的接入模式是否都是开放模式，如果是则转入步骤S513 将UE从源小区切换到目标小区，否则继续步骤S506 ；S506、HeNB进一步确定两个小区的CSG ID ；S507、HeNB向MME发送UE闭合用户群更新请求，其中携带UE目标小区的接入模 式和CSG ID ；S508.MME接收到UE闭合用户群更新请求后，根据本地保存的UE所在小区的接入 模式和CSG ID，以及更新请求中携带的目标小区的接入模式和CSG ID，判断下述判决条件 是否满足，如果满足则继续，否则转入步骤S512，向HeNB返回拒绝更新响应；条件一、目标小区的CSG ID包含在UE的允许CSG ID列表中；条件二、目标小区的CSG ID中虽然没有包含在UE的允许CSG ID列表中，但目标 小区的接入模式为混合模式；条件三、目标小区的CSG ID中虽然没有包含在UE的允许CSG ID列表中，但目标 小区的接入模式为开放模式。S509.MME向HeNB返回UE闭合用户群更新请求的接受响应，并更新本地保存的UE 所在小区的CSG ID和接入模式；S510, HeNB根据MME返回的接受响应，将UE从源小区切换到目标小区。HeNB将UE从源小区切换到目标小区具体包括HeNB向UE发送RRC连接重配消 息，UE完成RRC连接重配后，向HeNB发送RRC连接重配完成消息，成功接入到目标小区。
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S5IU HeNB还可以在UE切换成功后向MME返回确认消息。需要说明的是，步骤S505并非必须的，可以直接根据两个小区的接入模式相同， 以及CSG ID也相同进行切换控制。本领域技术人员公知的是，是否允许UE接入目标小区，还需要考虑目标小区的资 源状态等其他因素，这里不再一一详细说明。实施例二中，给出了目标小区和源小区的接入模式和CSG ID完全相同，或不完全 相同两种场景下的切换控制，需要说明的是，这两种场景下的切换控制可以结合使用，也可 以单独使用。其中在两个小区的接入模式和CSG ID不完全相同时，实施例二中给出的切换 控制需要MME参与判决。实施例一中，需要在HeNB和MME增加UE小区更新请求消息以及响应消息的交互 接口，以实现MME在UE进行小区切换的控制。需要说明的是，实施例一和实施例二中，HeNB和MME之间也可以通过HeNB GW连 接，HeNB Gff透传HeNB和MME之间交互的UE小区更新请求消息和响应消息。需要说明的是，实施例一和实施例二以HeNB为例进行了详细说明，但是如果eNB 也支持CSG和多种接入模式，实施例二提供的技术方案同样适用于eNB内部小区间的切换 控制。需要说明的是，实施例一和实施例二中，本领域技术人员可以对一些步骤的先后 顺序进行调整。显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发 明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术 的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
权利要求
一种LTE系统中的小区切换控制方法，其特征在于，包括基站确定需要进行小区切换的移动终端的源小区和目标小区为基站的内部小区时，分别确定源小区和目标小区的接入模式；当两个小区的接入模式相同时，分别确定源小区和目标小区的闭合用户群标识CSG ID；并当两个小区的CSG ID相同时，将移动终端从源小区切换到目标小区。
2.如权利要求1所述的小区切换控制方法，其特征在于，所述当两个小区的接入模式 相同时，先确定两个小区的接入模式是否都是开放模式，如果是则将移动终端从源小区切 换到目标小区，否则进一步确定两个小区的CSG ID。
3.如权利要求1或2所述的小区切换控制方法，其特征在于，当两个小区的接入模式不 相同，或者两个小区的CSG ID不相同时，还包括基站确定所述目标小区的CSG ID包含在移动终端的允许CSG ID列表中、或者所述目 标小区的CSG ID没有包含在移动终端的允许CSG ID列表中但目标小区的工作模式为混合 模式或开放模式时，将移动终端从源小区切换到目标小区；并向移动管理模块MME发送小区更新通知消息，其中携带所述移动终端切换后所在小区 的CSG ID和接入模式。
4.如权利要求1或2所述的小区切换控制方法，其特征在于，当两个小区的接入模式不 相同，或者两个小区的CSG ID不相同时，还包括基站向MME发送移动终端闭合用户群更新请求，其中携带所述目标小区的接入模式和 CSG ID ；MME确定所述目标小区的CSG ID包含在移动终端的允许CSG ID列表中、或者所述目标 小区的CSG ID没有包含在移动终端的允许CSG ID列表中，但目标小区接入模式为混合模 式或开放模式下时，向基站返回所述移动终端闭合用户群更新请求的接受响应，并更新本 地保存的移动终端所在小区的CSGID和接入模式；以及基站根据MM返回的更新请求接受响应，将移动终端从源小区切换到目标小区。
5.一种LTE系统中的基站，其特征在于，包括用于基站确定需要进行小区切换的移动终端的源小区和目标小区为基站的内部小区 时，分别确定源小区和目标小区的接入模式的单元；用于当两个小区的接入模式相同时，分别确定源小区和目标小区的闭合用户群标识 CSG ID的单元；并用于当两个小区的CSG ID相同时，将移动终端从源小区切换到目标小区的单元。
6.如权利要求5所述的基站，其特征在于，所述用于当两个小区的接入模式相同时，分 别确定源小区和目标小区的闭合用户群标识CSG ID的单元，具体用于，当两个小区的接入 模式相同时，先确定两个小区的接入模式是否都是开放模式，如果是则将移动终端从源小 区切换到目标小区，否则进一步确定两个小区的CSG ID。
7.如权利要求5或6所述的基站，其特征在于，还包括用于当两个小区的接入模式不相同，或者两个小区的CSG ID不相同时，确定所述目标 小区的CSG ID包含在移动终端的允许CSG ID列表中、或者所述目标小区的CSG ID没有包 含在移动终端的允许CSG ID列表中但目标小区的工作模式为混合模式或开放模式时，将移动终端从源小区切换到目标小区的单元；以及用于向MME发送小区更新通知消息的单元，所述小区更新通知消息携带移动终端切换 后所在小区的CSG ID和接入模式。
8.如权利要求5或6所述的基站，其特征在于，还包括用于当两个小区的接入模式不相同，或者两个小区的CSG ID不相同时，向MME发送移 动终端闭合用户群更新请求的单元，所述更新请求中携带所述目标小区的接入模式和CSG ID ；以及用于根据MME返回的更新请求接受响应，将移动终端从源小区切换到目标小区的单 元，其中MME确定所述目标小区的CSG ID包含在移动终端的允许CSG ID列表中、或者所 述目标小区的CSG ID没有包含在移动终端的允许CSG ID列表中，但目标小区接入模式为 混合模式或开放模式下时，向基站返回所述移动终端闭合用户群更新请求的接受响应，并 更新本地保存的移动终端所在小区的CSG ID和接入模式。
9.如权利要求5或6所述的基站，其特征在于，所述基站为家庭式基站。全文摘要
本发明涉及移动通信技术，特别涉及一种LTE系统中的小区切换技术，提供一种LTE系统中的小区切换控制方法和基站，用以实现UE在同一个HeNB下的不同小区之间的切换控制。本发明实施例提供的LTE系统中小区切换控制技术，基站确定需要进行小区切换的移动终端的源小区和目标小区为基站的内部小区时，分别确定源小区和目标小区的接入模式；并当两个小区的接入模式相同时，分别确定源小区和目标小区的闭合用户群标识CSG ID；以及当两个小区的CSG ID相同时，将移动终端从源小区切换到目标小区。从而可以方便实现UE切换前后所在的两个小区接入模式和CSG ID都相同时，由HeNB在直接进行切换控制。
文档编号H04W36/06GK101902786SQ20091008524
公开日2010年12月1日 申请日期2009年5月27日 优先权日2009年5月27日
发明者刘爱娟, 汪颖 申请人:大唐移动通信设备有限公司