[发明专利]基于家庭基站的切换方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及家庭基站的切换技术，尤其涉及一种基于家庭基站的切换方法及系统。

背景技术

家庭基站是一种小型的低功率基站，作为私人用户的专用资源被部署在家庭、团体、公司或者学校等私人场所，通过电缆、数字用户线路(DSL，Digital Subscriber Line)或者光纤等有线接入设备连接到运营商的核心网。家庭基站的主要作用是给用户提供更高的业务速率，并降低使用高速率业务所需要的花费，同时弥补已有分布式蜂窝无线通讯系统的覆盖不足。家庭基站的优点包括：低成本、使用方便(即插即用)、低输出功率、节省了运营商架设和维护基站的费用、解决室内覆盖优化等。

在长期演进(LTE，Long Term Evolution)系统中，演进的家庭基站被称为HeNB(Home Evolved NodeB)。图1为现有技术中HeNB的网络架构示意图，如图1所示，HeNB下的终端(UE，User Equipment)是基于现有的空口协议接入演进的家庭基站接入网(HeNBAN，Home Evolved NodeB Access Network)。HeNBAN是由HeNB和演进的家庭基站网关(HeNB GW，Home Evolved NodeB Gateway)组成。HeNB所支持的功能与eNB基本一致，而一个HeNB下仅连接一个小区，HeNB GW是可选的网元。HeNB GW的主要功能为：中继UE相关的S1消息，终结非UE相关的S1消息，在附着过程中替UE选择MME等。HeNB可以通过S1接口直接连接到演进的分组核心(EPC，Evolved Packet Core)系统中，其中HeNB通过S1-U接口连接到服务网关(S-GW，Serving Gateway)，HeNB通过S1-MME接口连接到移动管理实体(MME，Mobility Management Entity)。HeNB也可以通过HeNB GW连接到EPC，其中S1-U接口可以终止在HeNB GW或终止在EPC，S1-MME接口经过HeNB GW到EPC。EPC网元包括MME和S-GW。MME承担着承载管理、移动性管理等相关功能。S-GW承担着用户面的数据路由等功能。

HeNB只为特定用户提供服务，因此引进了封闭成员组(CSG，Closed Subscriber Group)的概念执行接入控制。每个HeNB都具有特定的CSG属性，包括封闭成员组标识(CSG ID，CSG Identity)及接入模式。这里为HeNB定义了三种小区接入模式(Cell Access Mode)：封闭(Closed)模式，只有相应的CSG ID标识的封闭成员组成员才可以接入；混合(Hybrid)模式，允许所有的UE接入，但有相应的CSG ID标识的封闭成员组成员享有更高的优先级；开放(Open)模式，允许所有的UE接入。

每个UE可以签约到一个或者多个CSG中。允许的CSG列表(ACL，Allowed CSG List)被存储在UE中，在用户和运营商的控制下，包括UE可以接入的CSG小区的封闭成员组标识(CSG ID，CSG Identity)和相关的公共陆地移动网络标识(PLMN ID，Public Land Mobile Network Identity)。运营商CSG列表(Operator CSG List)被存储在UE中，在专有的运营商的控制下，包括UE可以接入的CSG ID和相关的PLMN ID。而CSG白列表是Allowed CSG List和Operator CSG List的集合，由NAS提供给AS。CSG白列表也保存在核心网中。对于closed接入模式小区，MME根据目标小区的CSG ID和CSG白列表执行接入控制(Access control)。对于hybrid接入模式小区，MME根据目标小区的CSG ID和CSG白列表执行成员身份验证(Membership Verification)，HeNB根据UE在hybrid小区的成员状态(Membership Status)提供不同的服务质量(QoS，Quality of Service)和接入优先级。

第三代合作伙伴计划(3GPP，3rd Generation Partnership Project)在Release10中标准化了HeNB之间基于直接X2接口的切换。在同一个MME池(MME pool)中的两个HeNB之间准许发生基于直接X2切换的条件是：在MME处没有接入控制被需要，即当同一个PLMN内切换是发生在两个具有相同CSG ID的closed或者hybrid接入模式的HeNB之间，或者当目标HeNB是open接入模式的HeNB。