[发明专利]一种实现家庭基站网关支持前向切换的方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及移动通信技术领域，尤其涉及一种实现家庭基站网关支持前向切换的方法和系统。

背景技术

目前，国内3G手机用户的日益增加，3G（3rd-generation）即第三代移动通信技术，是指支持高速数据传输的蜂窝移动通讯技术。3G宏蜂窝的网络结构主要由3G核心网CN、3G接入网-RNC、3G接入网-NodeB和用户设备UE组成。其中RNC与核心网CN间的接口为Iu接口，RNC与NodeB间的接口为Iub接口，RNC与RNC间的接口为Iur接口，NodeB与UE间的接口为Uu接口，Iu接口、Iub接口、Iur接口、Uu接口均为第三代合作伙伴计划（3GPP）定义的标准接口。

现有技术中的3G宏蜂窝的网络结构如图1所示。

假设用户设备UE原来驻留在NodeB2的小区cell3中，RRC状态处于CELL-DCH或CELL-FACH或CELL-PCH状态。然后用户设备UE移动改变位置，导致无线环境发生变化，用户设备UE需要通过Cell Update(无线资源控制协议信令)的方式来主动发起前向切换。

其中，用户设备UE在3G宏蜂窝中移动到的新小区分为两种情况：

情况一、目标小区和源小区在同一个RNC内部，对应图1中的新位置1;

情况二、目标小区和源小区分别位于两个不同的RNC内部，对应于图1中的新位置2。

对于情况一，因为用户设备UE前向切换的源小区和目标小区在同一个RNC内部，而RNC中已经保存了用户设备UE原先的通信上下文，RNC在处理用户设备UE上报的Cell Update信令时，根据保存的通信上下文在目标小区中为用户设备UE重新分配资源便可。此场景比较简单，不再详述。

但是对于情况二，因为目标小区和源小区分处两个不同的RNC，目标RNC收到Cell Update信令后，需要通过Iur接口将信令转发到源RNC，由源RNC发起一个Serving RNC Relocation的过程，然后目标RNC可获得UE在源RNC的通信上下文，进而给UE分配资源，流程图如图2所示。

可见，在3G宏网络的结构中对于UE切换的支持非常全面，网络能很好的支持用户终端UE进行各种切换场景。而对于3G家庭基站网络而言，由于受家庭基站网络结构自身的限制，对于前向切换的支持存在先天不足。

现有的3G家庭基站系统的网络结构如图3所示，其中3G家庭基站系统的网络结构主要包括：

核心网，结构和功能同宏蜂窝网络中的核心网；

家庭基站，从功能上可认为一个家庭基站集成了宏蜂窝中RNC和NodeB两个网元的功能，并且一个家庭基站只支持一个小区；

家庭基站网关，一个家庭基站网关大致可支持上万个数量级的家庭基站连接到核心网；

用户设备。

其中家庭基站网关与核心网间的接口为Iu接口，与宏蜂窝网络相同；家庭基站网关与家庭基站间接口为Iuh接口；家庭基站与用户设备间的接口为Uu接口，Iu接口、Iuh接口、Uu接口均为3GPP定义的标准接口。

例如图3中，过去在家庭基站和家庭基站间没有定义一个标准的接口，在宏蜂窝小区中能支持的前向切换在家庭基站系统中得到无法支持。用户设备原先驻留在源家庭基站中，处于CELL-DCH或CELL-FACH或CELL-PCH状态。当用户设备UE在室内移动，无线环境迅速变化，用户设备UE驻留在目标家庭基站中并发起前向切换时。由于在源家庭基站和目标家庭基站间没有接口，目标家庭基站无法像3G宏蜂窝的RNC一样发送“Uplink signaling transfer indication”信令到源家庭基站，也就无法支持前向切换，此情况最终会导致业务掉话。

需特别补充说明的是，3GPP组织在今年刚刚发布的Release10版本的25.467协议中，对于3G 家庭基站系统中的家庭基站和家庭基站之间增加了一个新的标准接口：Iurh接口，通过此接口上的RNSAP协议，家庭基站和家庭基站间也可以进行通信。用户设备通过此新的接口进行前向切换的大致过程和图2中描述的基本一致。

Iurh接口连接建立过程如图4所示，但即使是通过Iurh接口来支持UE前向切换，也存在着一些弊端：

（1）Iurh接口会导致家庭基站间的网络结构比较复杂，不便于管理。例如在分布了比较密集的家庭基站小区的环境下（比如写字楼、商场），如果每个家庭基站要和其他家庭基站间单独建立一个Iurh接口，相当于一个网状网的结构。配置这些家庭基站间的Iurh接口将是非常繁琐的工作。