专利名称：网关节点的确定方法和设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种网关节点的确定方法和设备。
背景技术：
对于未来的移动通信系统，例如B3G (Beyond Third Generation,后三代)系统或 LTE-A (Long Term Evolution-Advanced，高级长期演进)系统，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，目前，2GHz以下的未分配带宽已经很少，B3G 系统需要的部分或全部带宽只能部署在更高的频段上，例如，在3GHz以的频段上寻找。但是，所占用的频段越高，电波传播衰减的越快，传输距离越短，因此，在同样的覆盖区域下，要保证连续覆盖，需要建设更多的基站，而由于基站通常具有较高的造价，这无疑会增加网络部署成本。为了解决网络部署成本以及覆盖问题，各厂商和标准化组织开始研究将RN(Relay Node，中继节点)引入到蜂窝系统中，增加覆盖。如图1所示，为现有的LTE-A系统引入RN后的网络架构的示意图，RN通过 DeNB(Donor evolved Node B，施主演进的B节点，即施主基站)下的DonorCell (施主小区)接入到核心网，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。在此架构下，UE(User Equipment，用户设备)和RN之间的接口称为Uu接口，而RN和DeNB之间的接口称为Un接口。在图1所示的网络架构中，RN具有双重身份(1)首先，对于网络侧的各实体来说，RN具有UE的身份，RN启动时类似于UE的开机附着过程。RN 具有自己的 SGW/PGW(Serving Gateway/Packet Data Network Gateway, 服务网关/分组数据网关)和控制节点MME(Mobility Management Entity，移动性管理实体)。(2)其次，对于接入RN的UE来说，RN具有eNB的身份，此时，UE的下行数据需要从UE的SGW/PGW发送给UE的服务基站，即RN，然后RN在Uu 口上发给UE。如图2所示，为现有技术中的RN启动过程的流程示意图，相应的RN启动过程的描述如下步骤5201、1^与06他之间建立1^(0^乜0 Resource Control，无线资源控制)连接。步骤S202、RN向MME发送附着请求。步骤S203、MME从HSS (Home Subscriber Server，归属用户服务器)处获取认证向量，对RN进行认证。步骤S204、如果认证通过，MME在S_GW/P_GW中为RN建立默认承载。步骤S205、MME向DeNB发送初始上下文建立请求消息，在DeNB中建立RN的接入层上下文。步骤S206、DeNB向RN发送RRC连接重配置消息，携带MME发给RN的附着接受消息，RN返回RRC连接重配置完成进行确认。这样，RN建立了基本的IP连接。步骤S207、0AM(Operation and Maintenance，操作与维护系统)将节点配置信息下载到RN，对RN进行配置。步骤S208、RN建立必要的Sl接口和X2接口。在完成上述处理好，RN就可以像基站一样正常工作了。在现有技术中，当一个eNB与MME有通信需求时，需要在彼此之间建立Sl接口。如图3所示，为现有技术中eNB与MME之间建立Sl接口的流程示意图，具体包括以下步骤步骤S301、eNB 向 MME 发送 Sl 建立请求消息(Si Setup Request)。该消息中包含eNB名称、跟踪区域码TAC、PLMN ID等信息。步骤S302、MME收到Sl建立请求消息后，保存eNB的这些信息，然后将自己的名称、GUMMEI (Globally Unique MME Identif ier，全球唯一 MME 标识符)、容量等信息放在 Sl 建立响应消息(SlSetup Response)中通知给eNB。eNB收到后保存这些信息。通过以上过程，eNB和MME之间交互了应用层配置数据。当一个eNB需要更新Sl接口应用配置时，比如增减或修改支持的TA(Tracking Area，跟踪区域)，则需要进行eNB配置更新过程，该过程的流程示意图如图4所示，包括步骤S401、eNB 向 MME 发送 eNB 配置更新消息(eNB Configuration Update)。该消息中包含增减的TA等信息。步骤S402、如果MME能够接受这次更新，则更新自己存储的eNB的Sl接口配置信息，并向 eNB 返回 eNB 配置更新确认消息(eNB Configuration Update Acknowledge)。在实现本发明实施例的过程中，申请人发现现有技术至少存在以下问题^tMW E-UTRAN(Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network,^ 的通用陆地无线接入网)网络中，并不是所有的eNB都支持RN，即并不是所有的基站都是 DeNB。同样，在一个MME Pool (MME池)中，也并不一定所有的MME都支持RN。由于RN由运营商来部署，那么运营商在网络规划时，很可能将RN部署在接收DeNB 的信号很好的位置，这样，RN开机选择小区的时候，选择DeNB的几率就比较大。DeNB在为 RN(此时RN还是UE的身份)选择MME的时候，有可能选择到不支持RN的MME，也有可能选择了支持RN的MME。如果选择了不支持RN的MME，RN在建立了与OAM之间的承载并下载完毕相应的配置数据后，需要重新选择DeNB和/或支持RN的MME。但是，如果DeNB选择的MME是支持 RN的，那么，MME可以选择DeNB作为RN的SGW/PGW，并建立相应的核心网承载。如果按照现有节点选择机制选择SGW/PGW的话，那么MME将可能不会选择到DeNB， 那么，RN后续还需要向网络注销再重新注册建立承载。这样的话，RN启动过程比较复杂，引入了一些不必要的信令交互和承载管理过程。
发明内容
本发明实施例提供一种网关节点的确定方法和设备，解决现有的LTE-A系统中， MME不能确保为RN选择DeNB作为其网关节点的问题。
为达到上述目的，本发明实施例一方面提供了一种网关节点的确定方法，包括移动管理实体MME识别请求接入的实体的类型；如果所述请求接入的实体是中继节点RN，所述MME识别所述RN所归属的接入小区的类型；如果所述RN所归属的接入小区是施主小区Donor Cell，所述MME将所述RN当前所归属的基站确定为所述RN的网关节点。另一方面，本发明实施例还提供了一种MME，包括实体识别模块，用于识别请求接入的实体的类型；小区识别模块，用于在所述实体识别模块识别所述请求接入的实体是RN时，识别所述RN所归属的接入小区的类型；确定模块，用于在所述小区识别模块识别所述RN所归属的接入小区是Donor Cell时，将所述RN当前所归属的基站确定为所述RN的网关节点。另一方面，本发明实施例还提供了一种网关节点的确定方法，包括DeNB在满足预设的发送条件时，向MME发送包含自身所对应的小区类型信息的消息，以使所述MME根据所述小区类型信息为请求接入的RN确定网关节点。另一方面，本发明实施例还提供了一种基站，所述基站至少具有RN的网关功能， 所述基站包括设置模块，用于设置小区类型信息的发送条件；发送模块，用于在满足所述设置模块所设置的发送条件时，向MME发送包含所述基站自身所对应的小区类型信息的消息，以使所述MME根据所述小区类型信息为请求接入的RN确定网关节点。与现有技术相比，本发明实施例具有以下优点通过应用本发明实施例的技术方案，可以在RN通过Donor Cell接入支持RN的 MME时，由MME直接选择RN当前归属的DeNB作为RN的网关节点，从而，可以简化RN的启动流程，缩短了 RN的启动时间，并且减少了 RN被分配到非DeNB的网关节点时，可能产生的注销以及再注册的信令流程和承载管理过程。
图1为现有的LTE-A系统引入RN后的网络架构的示意图；图2为现有技术中的RN启动过程的流程示意图；图3为现有技术中eNB与MME之间建立Sl接口的流程示意图；图4为现有技术中eNB与MME之间eNB配置更新过程的流程示意图；图5为本发明实施例提出的一种网关节点的确定方法的流程示意图；图6为本发明实施例提出的一种网关节点的确定方法在DeNB侧的流程示意图；图7为本发明实施例所提出的一种具体应用场景下的网关节点的确定方法的流程示意图；图8为本发明实施例所提出的另一种具体应用场景下的网关节点的确定方法的流程示意图；图9为本发明实施例所提出的另一种具体应用场景下的网关节点的确定方法的流程示意图；图10为本发明实施例提出的一种MME的结构示意图；图11为本发明实施例提出的一种基站的结构示意图。
具体实施例方式如背景技术所述，在LTE-A系统中，为了增加网络覆盖，引入了 RN。但只有具备RN 的网关功能的eNB (DeNB)才能作为RN的网关节点，而现有的网络节点选择机制中并不能识别eNB是否具有RN的网关功能，因此，MME可能会将不具有RN的网关功能的普通eNB确定为RN的网关节点，此种情况下，RN需要进行注销该网关节点，并重新注册，直至分配到具有 RN的网关功能的eNB(DeNB)作为网关节点，在这个过程中，注销和再注册的过程不仅延长了 RN的注册时间，而且，长生了大量不必要的信令交互和承载建立过程，浪费了宝贵的网络资源。为了解决上述的问题，本发明实施例给出了一种根据请求接入的实体的类型和接入小区的类型确定网关节点的技术方案，该技术方案的主要技术思想在于MME根据不同的接入实体以及接入小区类型选择不同的网关节点，如果接入实体为RN且其通过Donor Cell接入核心网的话，则MME选择RN当前归属的DeNB作为RN的网关节点。在具体的应用场景中，请求接入的实体可以包括UE，RN等类型，而接入小区类型则包括宏小区、以及Donor Cell等，可以确定的网关节点的类型包括SGW、PGW，以及DeNB。需要指出的是，在本技术方案中，为了实现实体类型和接入小区类型的识别，MME 除了具有现有功能外，还需要支持RN。如图5所示，为本发明实施例所提出的一种网关节点的确定方法的流程示意图， 具体包括以下步骤步骤S501、MME识别请求接入的实体的类型。在具体的应用场景中，本步骤的具体识别方式包括以下两种方式一、MME根据请求接入的实体在HSS (Home Subscriber Server，归属用户服务器)中的签约信息，识别该请求接入的实体的类型。MME根据基站发送的接入请求时，获知有实体需要进行接入，并根据该实体的信息向HSS获取该实体的签约信息，根据签约信息，识别该实体的类型，判断该实体是否是RN。方式二、MME根据其他MME中所存储的请求接入的实体的类型信息，识别请求接入的实体的类型。实现此方式的前提是请求接入的实体在请求接入本MME之前，已经在其他MME中进行过注册，然后，由于关机或注销等处理而需要将本MME作为一个新的MME进行接入。此时，如果本MME识别到请求接入的实体先前在其他MME进行过注册，并能够确定该实体先前所注册的其他MME的信息，那么，本MME将会向该实体先前所注册的其他MME请求该实体的一些上下文信息，主要是MMcontext (Mobility Management context，移动管理上下文)，并据此识别该实体的类型，判断该实体是否是RN。在具体的应用场景中，具体应用上述的哪种方式可以根据实际需要进行调整。通过以上处理方式，MME完成该请求接入的实体的类型的识别过程如果MME识别该请求接入的实体是RN，则执行步骤S502 ；
如果MME识别该请求接入的实体不是RN，则按照现有的技术方案进行网关节点的确定。步骤S502、MME识别RN所归属的接入小区的类型。在具体的应用场景中，本步骤的具体识别方式也包括以下两种方式一、MME判断RN所归属的基站所发送的初始用户设备消息中是否包括当前接入小区为Donor Cell的标识或当前基站为DeNB的标识，如果包括，MME识别RN所归属的接入小区为Donor Cell。在本方式中，RN当前所归属的基站所发送的初始用户设备消息中包含了接入小区类型的识别信息，该识别信息可以是基站类型的标识信息，也可以是该基站下的小区类型的列表，考虑到MME最主要的识别目标是识别接入小区的类型是否为Donor Cell，所以，可以进一步将相应的识别目标确定为当前接入小区为Donor Cell的标识或当前基站为DeNB 的标识。其中，当前接入小区为Donor Cell的标识可以是当前接入小区是或不是Donor Cell的具体指示信息，也可以是该基站下所有Donor Cell的列表，MME据此判断当前接入小区是否属于该列表，如果属于，则当前接入小区为Donor Cell。而当前基站为DeNB的标识则是当前基站是或不是DeNB的具体指示信息，如果当前基站是DeNB，则认为该基站下的所有小区都是Donor Cell，而当前接入小区便是其中之
ο在具体的应用场景中，小区类型信息的具体形式包括以下一种或几种类型的信息基站的类型信息、基站为DeNB的标识以及基站下的各Donor Cell的信息列表。方式二、MME判断当前存储的小区类型信息中是否包括当前接入小区为Donor Cell的标识或当前基站为DeNB的标识，如果包括，MME识别RN所归属的接入小区为Donor Cell。在本方式中，MME需要预先获取到小区类型信息并在本地保存，具体的获取方式包括以下两种(I)MME接收各基站发送的包含小区类型信息的Sl建立请求消息。此种情况下，各基站需要在Sl接口的建立过程中上报当前该基站下的各小区的小区类型信息，该信息携带在Sl建立请求中发送给MME。(2)MME接收各基站通过Sl接口发送的包含小区类型信息的基站配置更新消息。此种情况下，当基站中的配置信息发生更新时，该基站通过Sl接口将当前的小区类型信息携带在基站配置更新消息中发送给MME。在以上的两种情况中，小区类型信息的具体形式类似于前述的方式一中的小区类型信息，在此不再重复说明。在实际应用中，上述的两种方式可以单独使用，也可以组合使用，即在Sl接口建立过程中，基站向MME上报了小区类型信息，而在此之后，如果基站的配置信息发生更新， 则基站继续通过Sl接口上报当前的小区类型信息，以保证MME中的小区类型信息的准确性，这样的变化并不会影响本发明的保护范围。通过上述的处理，MME完成RN所归属的接入小区的类型的识别过程
如果RN所归属的接入小区是Donor Cell，则执行步骤S503 ；如果RN所归属的接入小区不是Donor Cell，则按照现有的技术方案进行网关节点的确定。步骤S503、MME将RN当前所归属的基站确定为RN的网关节点。需要进一步指出的是，在实际的应用场景中，可以设定所有的基站均向MME上报上述的小区类型信息，也可以只设定DeNB上报自身的小区类型信息，而其他的普通eNB则不进行小区类型信息的上报，这样处理后，如果MME没有获取到一个基站的小区类型信息， 则确定该基站所对应的小区不是Donor Cell。具体应用上述哪种设定并不会影响本发明的保护范围。上述过程为本发明实施例所提出的一种网关节点的确定方法在MME侧的实现流程，下面，本发明实施例进一步给出了一种网关节点的确定方法在基站侧的实现流程，其流程示意图如图6所示，具体包括以下步骤步骤S601、DeNB判断当前是否满足预设的发送条件。如果满足，则执行步骤S602 ；如果不满足，则返回步骤S601。步骤S602、DeNB向MME发送包含自身所对应的小区类型信息的消息，以使MME根据小区类型信息为请求接入的RN确定网关节点。根据所设定的发送条件不同，本步骤的实现过程具体包括以下几种当有实体请求接入MME时，DeNB向MME发送包含小区类型信息的初始用户设备消肩、ο当DeNB请求与MME建立Sl接口时，DeNB向MME发送包含小区类型信息的Sl建立请求消息。当DeNB自身的配置信息发生更新时，DeNB通过Sl接口向MME发送包含小区类型信息的基站配置更新消息。其中，小区类型信息的具体形式参见前述说明，在此不再重复叙述。与现有技术相比，本发明实施例具有以下优点通过应用本发明实施例的技术方案，可以在RN通过Donor Cell接入支持RN的 MME时，由MME直接选择RN当前归属的DeNB作为RN的网关节点，从而，可以简化RN的启动流程，缩短了 RN的启动时间，并且减少了 RN被分配到非DeNB的网关节点时，可能产生的注销以及再注册的信令流程和承载管理过程。下面，结合具体的应用场景，对本发明实施例所提出的技术方案进行说明。如图7所示，为本发明实施例所提出的一种具体应用场景下的网关节点的确定方法的流程示意图，在该技术方案中，DeNB是在网络实体接入的过程中，将自身具备RN的网关功能的信息通知MME的，该方法具体包括以下步骤步骤S701、RN开机与DeNB建立RRC连接，向网络发送附着请求消息。如果RN此时选择的是普通的不具备RN的网关功能的eNB，则需要按照现有技术进行处理，此种情况在本实施例中不再重复说明，本实施例中直接假设RN所选择的是一个具有RN的网关功能的DeNB。步骤S702、DeNB在向MME发送的Initial UE message (初始UE消息)中增加相
10应指示，通知MME自己为DeNB。DeNB通知MME的方法具体包括(1)如果DeNB下的所有小区都可以作为Donor Cell，那么DeNB在初始UE消息中增加“自己为DeNB”的指示。(2)如果DeNB下的小区只是部分小区为Donor Cell，那么DeNB可以为初始UE消息中携带的当前服务小区增加是否为Donor Cell的指示。比如，目前在初始UE消息中的Cell Access Mode的IE中增加一个属性“Donor”， 对于UE或RN在Donor Cell中接入时，DeNB将此IE设置为“Donor”，具体的，初始UE消息的格式示意参见表1，而修改后的初始UE消息中的Cell Access Mode的IE的格式示意图如表2所示。表1:初始UE消息
权利要求
1.一种网关节点的确定方法，其特征在于，包括 移动管理实体MME识别请求接入的实体的类型；如果所述请求接入的实体是中继节点RN，所述MME识别所述RN所归属的接入小区的类型；如果所述RN所归属的接入小区是施主小区Donor Cell，所述MME将所述RN当前所归属的基站确定为所述RN的网关节点。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述MME识别请求接入的实体的类型，具体为所述MME根据所述请求接入的实体在归属用户服务器HSS中的签约信息识别所述请求接入的实体的类型；或，所述MME根据其他MME中所存储的所述请求接入的实体的类型信息，识别所述请求接入的实体的类型。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述MME根据其他MME中所存储的所述请求接入的实体的类型信息，识别所述请求接入的实体的类型，具体为所述MME识别所述请求接入的实体已注册过的其他MME ； 所述MME向所述其他MME获取所述请求接入的实体的类型信息。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，如果所述请求接入的实体是RN，所述MME识别所述RN所归属的接入小区的类型，具体包括所述MME判断所述RN所归属的基站所发送的初始用户设备消息中是否包括当前接入小区为Donor Cell的标识或当前基站为施主基站DeNB的标识，如果包括，所述MME识别所述RN所归属的接入小区为Donor Cell ；或，所述MME判断当前存储的小区类型信息中是否包括当前接入小区为Donor Cell的标识或当前基站为DeNB的标识，如果包括，所述MME识别所述RN所归属的接入小区为Donor Cell。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述MME中存储的小区类型信息，具体通过以下方式获得所述MME接收各基站发送的包含小区类型信息的Sl建立请求消息；或， 所述MME接收各基站通过Sl接口发送的包含小区类型信息的基站配置更新消息。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述小区类型信息，具体包括 所述基站的类型信息；和/或，所述基站为DeNB的标识；和/或， 所述基站下的各Donor Cell的信息列表。
7.一种MME，其特征在于，包括实体识别模块，用于识别请求接入的实体的类型；小区识别模块，用于在所述实体识别模块识别所述请求接入的实体是RN时，识别所述 RN所归属的接入小区的类型；确定模块，用于在所述小区识别模块识别所述RN所归属的接入小区是Donor Cell时， 将所述RN当前所归属的基站确定为所述RN的网关节点。
8.如权利要求7所述的MME，其特征在于，所述实体识别模块，具体用于根据所述请求接入的实体在HSS中的签约信息识别所述请求接入的实体的类型；或， 根据其他MME中所存储的所述请求接入的实体的类型信息，识别所述请求接入的实体的类型。
9.如权利要求8所述的MME，其特征在于，所述小区识别模块，具体用于判断所述RN所归属的基站所发送的初始用户设备消息中是否包括当前接入小区为 Donor Cell的标识或当前基站为DeNB的标识，如果包括，识别所述RN所归属的接入小区为 Donor Cell ；或，判断当前存储的小区类型信息中是否包括当前接入小区为Donor Cell的标识或当前基站为DeNB的标识，如果包括，识别所述RN所归属的接入小区为Donor Cell。
10.如权利要求9所述的MME，其特征在于，还包括接收模块，用于接收各基站发送的包含小区类型信息的Sl建立请求消息；或接收各基站通过Sl接口发送的包含小区类型信息的基站配置更新消息； 存储模块，用于存储所述接收模块所接收到的小区类型信息； 其中，所述小区类型信息，具体包括 所述基站的类型信息；和/或， 所述基站为DeNB的标识；和/或， 所述基站下的各Donor Cell的信息列表。
11.一种网关节点的确定方法，其特征在于，包括DeNB在满足预设的发送条件时，向MME发送包含自身所对应的小区类型信息的消息， 以使所述MME根据所述小区类型信息为请求接入的RN确定网关节点。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述DeNB在满足预设的发送条件时，向 MME发送包含自身所对应的小区类型信息的消息，具体包括当有实体请求接入所述MME时，所述DeNB向所述MME发送包含小区类型信息的初始用户设备消息；或，当所述DeNB请求与所述MME建立Sl接口时，所述DeNB向所述MME发送包含小区类型信息的Sl建立请求消息；或，当所述DeNB自身的配置信息发生更新时，所述DeNB通过Sl接口向所述MME发送包含小区类型信息的基站配置更新消息。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述小区类型信息，具体包括 所述DeNB的类型信息；和/或，所述DeNB为DeNB的标识；和/或， 所述DeNB下的各Donor Cell的信息列表。
14.一种基站，其特征在于，所述基站至少具有RN的网关功能，所述基站包括 设置模块，用于设置小区类型信息的发送条件；发送模块，用于在满足所述设置模块所设置的发送条件时，向MME发送包含所述基站自身所对应的小区类型信息的消息，以使所述MME根据所述小区类型信息为请求接入的RN 确定网关节点。
15.如权利要求14所述的基站，其特征在于，所述设置模块所设置的小区类型信息的发送条件，具体包括当有实体请求接入MME时，发送小区类型信息；或， 当建立Sl接口时，发送小区类型信息；或， 当所述基站的配置信息更新时，发送小区类型信息。
16.如权利要求15所述的基站，其特征在于，所述发送模块，具体用于 当有实体请求接入所述MME时，所述基站向所述MME发送包含小区类型信息的初始用户设备消息；或，当所述基站请求与所述MME建立Sl接口时，所述基站向所述MME发送包含小区类型信息的Sl建立请求消息；或，当所述基站自身的配置信息发生更新时，所述基站通过Sl接口向所述MME发送包含小区类型信息的基站配置更新消息；其中，所述小区类型信息，具体包括 所述基站的类型信息；和/或， 所述基站为DeNB的标识；和/或， 所述基站下的各Donor Cell的信息列表。
全文摘要
本发明实施例公开了一种网关节点的确定方法和设备，通过应用本发明实施例的技术方案，可以在RN通过Donor Cell接入支持RN的MME时，由MME直接选择RN当前归属的DeNB作为RN的网关节点，从而，可以简化RN的启动流程，缩短了RN的启动时间，并且减少了RN被分配到非DeNB的网关节点时，可能产生的注销以及再注册的信令流程和承载管理过程。
文档编号H04W88/08GK102378310SQ201010251869
公开日2012年3月14日 申请日期2010年8月12日 优先权日2010年8月12日
发明者杨义 申请人:电信科学技术研究院