專利名稱：一種中繼節點啟動的方法及其實現系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及移動通信技術，尤其涉及一種中繼網絡中中繼節點啟動的方法。
背景技術：
為了保持第三代移動通信系統在通信領域的競爭力，第三代合作伙伴計劃(3GPP， 3rd Generation Partnership Project)標準工作組正致力于演進分組域系統(EPS， Evolved Packet System)的研究。圖1為演進分組網絡的系統結構圖，EPS系統主要包括演進的通用陸地無線接入網絡(E-UTRAN，Evolved UniversalTerrestrial Radio Access Network)和演進的分組核心網(EPC，Evolved PacketCore)兩部分。該系統的EPC能夠支持用戶從GSM EDGE無線接入網(GERAN，GSM EDGE radio access network)和通用陸地無
(UTRAN, UniversalTerrestrial Radio Access Network)白勺_入。在EPC分組核心網中，包含了歸屬用戶數據服務器(HSS，Home SubscriberServer)、移動性管理單元(MME，Mobility Management Entity)、服務網關 (SGff, Serving Gateway)、分組數據網絡網關(PGW，PDN Gateway)、服務GPRS支持節點 (SGSN, Serving GPRS Support Node)和策略與計費規則功能實體(PCRF，Policy and Charging Enforcement Function)。其中，HSS是用戶簽約數據的永久存放地點，位于用戶簽約的歸屬網；MME是用戶簽約數據在當前網絡的存放地點，負責終端到網絡的非接入 (NAS,Non-Access Stratum)層信令管理、用戶空閑模式下的跟蹤和尋呼管理功能和承載管理；SGW是核心網到無線系統的網關，負責終端到核心網的用戶面承載、終端空閑模式下的數據緩存、網絡側發起業務請求的功能、合法竊聽和分組數據路由和轉發功能；PGW是演進的分組域系統和該系統外部網絡的網關，負責終端的IP地址分配、計費功能、分組包過濾、 策略應用等功能。SGSN是GERAN和UTRAN用戶接入EPC網絡的業務支持點，功能上與MME 類似，負責用戶的位置更新、尋呼管理和承載管理等功能；PCRF負責向PCEF提供策略控制與計費規則。在某些場景下，為了擴大無線覆蓋范圍，或者臨時性增加無線提供接入用戶的能力，引入了中繼(Relay)節點的概念。圖2為引入Relay之后的網絡架構示意圖，如圖2所示，當引入了中繼節點后，UE可以通過中繼節點進行網絡接入。其中，中繼節點 (RN，Relay Node)，包含兩部分功能，UE和中繼節點。RN—方面作為UE接入網絡，建立承載等相關操作，另一方面作為演進基站(eNB，Evolved NodeB)為UE提供接入；接納基站(DeNB，Donor eNodeB)，為RN提供了無線接入，終結了 RN-UE的無線資源控制(RRC， Radio ResourceControl)信令，終結了 RN_eNB的Sl應用協議(SlAP)信令以及X2信令。 同時內置了 RN-UE的SGW和PGff ；中繼節點的網關系統(RN 0AM, RelayNode Operator and Management)，RN會從其中獲得必要的連接信息。DeNB和RN-UE MME相對普通的eNB和MME來說，支持RN接入。即RN對于普通的 eNB和MME接入時，eNB和MME把RN當做一個普通UE的接入，即普通的eNB和MME不知道是RN接入還是普通UE接入。RN接入到DeNB時，DeNB能夠根據RN攜帶的RN能力標識判斷出是RN接入的，而非普通UE，同樣RN-UE MME可以根據RN簽約知道是RN而非普通的UE。 同時RN-UE MME在和DeNB建立Sl連接時告訴DeNB支持RN接入。RN-MME和DeNB也可以作為普通的eNB和MME支持普通的UE接入。 RN啟動的時候，RN會做類似UE —樣的操作，掃描其所在位置的eNB的廣播信息， 并根據信號強弱接入到對應的eNB上，因此當RN第一次接入的時候，可以接入到普通的eNB 和MME上，且連接到對應的RN OAM上，從RNOAM上下載RN的初始參數以及所在位置的DeNB 標識列表，然后RN UE做去附著操作，在DeNB標識列表中選擇信號強的DeNB重新附著，DeNB 則根據RN的能力指示選擇對應的RN-UE MME，RN-UE MME則根據簽約數據選擇DeNB中S/ PGff建立承載，然后RN再通過新建立的連接接入到RN 0ΑΜ,下載RN的全部數據，RN建立Sl 連接和X2連接后，RN啟動成功。如圖3所示，具體包括以下步驟步驟301，RN掃描所在位置區的無線信息，并將掃描小區列表中每個小區對應的 eNB標識信息與預配置的DeNB標識做比較，如果掃描小區中無DeNB標識，則RN向其中一個信號強的eNB發起RRC連接建立流程。步驟302，RN在已經建立的RRC連接上發送附著請求給MME。該條非接入層消息經由基站發送給MME。步驟303，如果網絡中沒有用戶的上下文信息，或者附著請求消息沒有完整性保護，或者完整性保護失敗，那么MME執行對用戶的鑒權認證過程。步驟304，MME為RN選擇SGW/PGW，并為RN創建默認承載。步驟305，MME向eNB發送初始上下文建立請求，其中包含建立的承載標識、服務質量(QoS，Quality of Service)等相關參數，還包含發送給RN的附著接受消息。步驟306，RRC重配置過程，建立對應的無線承載。步驟307，eNB向MME返回初始上下文建立響應。步驟308，RN向eNB發送直傳消息，其中包含附著完成消息。eNB收到該請求后將其轉發給MME。步驟309，RN完成附著(attach)過程后，RN攜帶位置信息從RN OAM獲取初始配置參數。所述初始配置參數包括RN可以接入的DeNB相關信息，即DeNB標識列表。所述位置信息根據RN的設備能力可以是RN的經緯度信息，即RN具有全球定位系統，或者是RN接到的eNB的小區信息列表，或者是RN的IP地址信息；步驟310，如果RN發現當前注冊的小區的eNB標識不在所獲得的DeNB標識列表中，則RN向MME發起去附著流程，注銷在MME的注冊。步驟311，RN根據從RN OAM獲取的DeNB標識列表選擇合適的DeNB，RN作為UE向 DeNB發起RRC連接建立流程，所述RRC連接建立請求消息攜帶RN能力指示，所述RN能力指示用于標識消息發送者為非普通UE，為中繼節點。步驟312，RN在已經建立的RRC連接上發送附著請求給DeNB。其中包含RN-UE MME 的標識信息，例如全球唯一的 MME 標識(GUMMEI，GlobalUnique MME Identifier)。步驟313，DeNB根據步驟311中RRC連接建立請求消息攜帶的RN能力指示為RN 選擇支持RN的RN-UE MME。DeNB將非接入層消息路由到所選擇的RN-UE MME。步驟314，如果網絡中沒有用戶的上下文信息，或者附著請求消息沒有完整性保護，或者完整性保護失敗，那么MME執行對用戶的鑒權認證過程。
步驟315，RN-UE MME從HSS下載RN簽約信息，并且從簽約信息中識別接入的不是普通的UE而是RN UE接入，則RN-UE MME為RN選擇DeNB內置的S/PGW。RN-UE MME向RN 內置的S/PGW發起創建默認承載。選擇S/PGW的方式可以是域名系統(DNS，Domain Name System)查詢，或者根據DeNB提供的內置SGW/PGW地址，或者根據配置信息進行查詢。步驟316，RN-UE MME向DeNB發送初始上下文建立請求，其中包含建立的承載的標識，服務質量(QoS，Quality of Service)等相關參數，還包含發送給RN的附著接受消息。步驟317，RRC重配置過程，建立對應的無線承載。步驟318，DeNB向RN-UE MME返回初始上下文建立響應。步驟319，RN向DeNB發送直傳消息，其中包含附著完成消息。DeNB收到該請求后將其轉發給RN-UE MME。步驟320，RN完成向DeNB附著(attach)過程后，RN攜帶位置信息從RN OAM獲取全部的配置參數。所述RN向RN OAM發起的獲取全部配置請求參數中攜帶獲取全部配置參數指示，RN OAM根據所述指示下載所有的RN配置參數。步驟321，RN向DeNB發起Sl連接建立過程，建立關聯DeNB與其相連的MME的Sl 連接，所述Sl連接終結于DeNB，。步驟322，RN向DeNB發起X2連接建立過程，建立關聯DeNB與其相連的eNB的X2 連接，所述X2連接終結于DeNB。自此，RN啟動完成，RN便可以作為一個中繼基站供用戶接入，用戶不感知通過RN 接入到網絡。現有技術中，RN能夠指示DeNB是RN而非普通UE，但是RN不能指示RN OAM現在接入的是eNB還是DeNB，因此上述流程，RN首先在eNB注冊下載初始配置數據，而且需要在DeNB中再注冊后到RN OAM獲取所有用戶數據，而在現有條件下，RN可能第一次就接入到DeNB，但是DeNB只是把RN當作普通UE來處理，導致多一次接入過程，浪費相關的網絡資源。
發明內容
有鑒于此，本發明的主要目的在于提供一種中繼節點啟動的方法及其實現系統， 能在中繼點啟動接入接納基站過程中，只通過一次附著流程完成啟動，從而節約了資源和信令開銷。為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的一種中繼節點啟動的方法，該方法包括RN向DeNB發起RRC連接建立流程時，在RRC連接建立請求消息中攜帶RN能力指示；所述RN能力指示用于標識發送所述RRC連接建立請求消息的是普通UE還是中繼節點。所述DeNB根據所述RN能力指示為所述RN選擇支持RN的MME建立承載；
建立承載后，RN從中繼節點的網關系統(RN 0ΑΜ)獲取初始配置參數，所述初始配置參數中包含DeNB標識列表，當RN判定當前附著的DeNB的標識在所述DeNB標識列表中時，RN向RN OAM獲取全部配置參數，然后建立相關的接口連接。若所述RN判定當前附著的DeNB的標識不在所述DeNB標識列表中，則執行去附著流程，然后根據從RN OAM獲取的DeNB標識列表選擇合適的DeNB發起RRC連接建立流程，在完成第二次附著后，再向RN OAM獲取全部配置參數，建立相關的接口連接。進一步地，在建立承載之前，所述MME從HSS下載所述RN的簽約信息，并根據所述簽約信息識別接入的是普通UE還是RN，然后根據判斷結果執行相應的承載建立過程。
所述RN向RN OAM獲取全部配置參數的方法為所述RN向RN OAM發送獲取全部配置參數請求，在請求中攜帶獲取全部配置參數指示，RN OAM根據所述指示下載所有的RN配置參數。基于上述方法，本發明還提出一種中繼節點啟動方法實現系統，該系統包括RN、 DeNB、MME、HSS、RN 0AM，其特征在于，所述RN向DeNB發起RRC建立流程時，在RRC連接建立請求消息中攜帶RN能力指示；所述DeNB根據所述RN能力指示為所述RN選擇支持RN的MME建立承載；建立承載后，所述RN從RN OAM獲取初始配置參數，所述初始配置參數中包含DeNB 標識列表，當RN判定當前附著的DeNB的標識在所述DeNB標識列表中時，RN向RN OAM獲取全部配置參數，然后建立相關的接口連接。本發明在RN首次接入就接入到DeNB的場景下，通過一次附著流程即可完成啟動過程，節約了資源和信令開銷。
圖1為演進分組網絡的系統結構圖；圖2為引入Relay之后的網絡架構示意圖；圖3為RN作為UE接入合適的DeNB和MME的流程圖；圖4為本發明中繼節點獲取配置參數的啟動方法流程圖。
具體實施例方式本發明的基本思想是，RN攜帶RN能力指示向無線側發起RRC連接建立請求，普通 eNB收到RN能力指示后，丟棄該指示，且RN以普通UE方式接入核心網；當DeNB收到能力指示后直接選擇正確的能夠支持RN接入的MME建立承載，建立承載后，RN向RN OAM獲取到DeNB標識列表，若RN發現已注冊的小區的eNB標識保存在所述DeNB標識列表中，則向 RN OAM獲取全部配置信息，然后建立相關的接口連接。通過本發明的RN啟動流程，可以在 RN首次接入就接入到DeNB的情況下，避免RN執行第二次的接入過程，通過一次附著流程即可完成啟動過程，節約了資源和信令開銷。為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚明白，以下舉實施例并參照附圖，對本發明進一步詳細說明。圖4為本發明中繼節點獲取配置信息的方法實施例的流程圖，如圖4所示，本示例中繼節點獲取配置信息的方法具體包括以下步驟步驟401，RN作為UE向DeNB發起RRC連接建立流程，在RRC連接建立請求消息中攜帶RN能力指示，所述RN能力指示用于標識該消息發送者不是普通UE,而是中繼節點；步驟402，RN在已經建立的RRC連接上發送附著請求給DeNB。其中包含RN-UE MME 的標識信息，例如GUMMEI。DeNB根據步驟401中RRC連接建立請求消息攜帶的RN能力指示為RN選擇支持RN的RN-UE MME，然后將非接入層消息路由到所選擇的RN-UE MME。步驟403，如果網絡中沒有用戶的上下文信息，或者附著請求消息沒有完整性保護，或者完整性保護失敗，那么MME執行對用戶的鑒權認證過程。步驟404，RN-UE MME從HSS下載RN簽約信息，并且從簽約信息中識別接入的不是普通的UE而是RN，則RN-UE MME為RN選擇DeNB內置的S/PGW。RN-UE MME向RN內置的 S/PGW發起創建默認承載流程。選擇S/PGW的方式可以是域名系統查詢，或者根據DeNB提供的內置SGW/PGW地址、或者根據配置信息進行查詢。步驟405，RN-UE MME向DeNB發送初始上下文建立請求，其中包含建立的承載的標識、服務質量等相關參數，還包含發送給RN的附著接受消息。步驟406，執行RRC重配置過程，建立對應的無線承載。步驟407，DeNB向RN-UE MME返回初始上下文建立響應。 步驟408，RN向DeNB發送直傳消息，其中包含附著完成消息。DeNB收到該請求后將其轉發給RN-UE MME。步驟409，RN完成附著(attach)過程后，RN攜帶位置信息從RN OAM獲取初始配置參數。所述初始配置參數包括RN可以接入的DeNB相關信息，即DeNB標識列表。所述位置信息根據RN的設備能力可以是RN的經緯度信息，即RN具有全球定位系統，或者是RN接到的eNB的小區信息列表，或者是RN的IP地址信息；步驟410，RN檢查其所附著基站的eNB標識是否在所述DeNB標識列表中，若所附著基站的eNB標識在所述DeNB標識列表中，則執行步驟411至步驟413，否則參照執行背景技術中附圖3的步驟310至步驟322。步驟411，RN攜帶位置信息從RN OAM獲取全部的配置參數。所述RN向RN OAM發起的獲取全部配置參數請求中攜帶獲取全部配置參數指示，RNOAM根據所述指示下載所有的RN配置參數。步驟412，RN向DeNB發起Sl連接建立過程，建立關聯DeNB與其相連的MME的Sl 連接，所述Sl連接終結于DeNB。步驟413，RN向DeNB發起X2連接建立過程，建立關聯DeNB與其相連的eNB的X2 連接，所述X2連接終結于DeNB。自此，RN啟動完成，RN便可以作為一個中繼基站供用戶接入，用戶不會感知到通過RN接入到網絡。通過附圖4的流程可知，在RN第一次就接入到DeNB的場景下，采用本發明的方法，只需要執行一次附著便可完成啟動過程。相對于附圖3所示的現有啟動流程來說，由于步驟301中未攜帶RN能力指示，因此首次接入時，eNB或DeNB無法獲知發起RRC連接建立請求的是RN還是UE,因此在獲取到DeNB標識列表后，還需要去附著并進行第二次附著過程，顯然，相對于附圖3所示的現有啟動流程來說，本發明的啟動流程在RN第一次就接入到 DeNB的場景下節省了資源和信令開銷。基于圖2的系統結構以及圖4的本發明中繼節點啟動方法的流程圖，本發明還提出實現本發明中繼節點啟動方法的系統，該系統包括RN、DeNB、MME、HSS、0AM,該系統在針對RN第一次接入就接入到DeNB的場景下，各模塊通過信令交互實現RN啟動的過程主要特征如下
RN向DeNB發起RRC建立流程時，在RRC連接建立請求消息中攜帶RN能力指示； 所述RN能力指示用于標識發送所述RRC連接建立請求消息的是普通UE還是中繼節點。 在RN附著過程中，所述DeNB根據所述RN能力指示為所述RN選擇支持RN的MME， 并建立默認承載；在建立承載過程中，所述MME從HSS下載所述RN的簽約信息，并根據所述簽約信息識別接入的是普通UE還是RN，然后根據判斷結果執行相應的承載建立過程。建立承載后，RN從RN OAM獲取初始配置參數，所述初始配置參數中包含DeNB標識列表，當RN判定當前附著的DeNB的標識在所述DeNB標識列表中時，RN向RN OAM獲取全部配置參數，然后建立相關的接口連接。若所述RN判定當前附著的DeNB的標識不在所述DeNB標識列表中，則執行去附著流程，然后根據從RN OAM獲取的DeNB標識列表選擇合適的DeNB發起RRC連接建立流程， 在完成第二次附著后，再向RN OAM獲取全部配置參數，建立相關的接口連接。以上所述，僅為本發明的較佳實施例而已，并非用于限定本發明的保護范圍。
權利要求
1.一種中繼節點啟動的方法，其特征在于，該方法包括中繼節點(RN)向接納基站(DeNB)發起無線資源控制(RRC)連接建立流程時，在RRC 連接建立請求消息中攜帶RN能力指示；所述DeNB根據所述RN能力指示為所述RN選擇支持RN的移動性管理單元(MME)建立承載；建立承載后，RN從中繼節點的網關系統(RN OAM)獲取初始配置參數，所述初始配置參數中包含DeNB標識列表，當RN判定當前附著的DeNB的標識在所述DeNB標識列表中時，RN 向RN OAM獲取全部配置參數，然后建立相關的接口連接。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括若所述RN從RN OAM獲取初始配置參數后，所述RN判定當前附著的DeNB的標識不在所述DeNB標識列表中，則執行去附著流程，然后根據從RNOAM獲取的DeNB標識列表選擇合適的DeNB發起RRC連接建立流程，在完成第二次附著后，再向RN OAM獲取全部配置參數， 建立相關的接口連接。
3.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，在建立承載之前，所述MME從歸屬用戶數據服務器(HSS)下載所述RN的簽約信息，并根據所述簽約信息識別接入的是普通用戶設備(UE)還是RN，然后根據判斷結果執行相應的承載建立過程。
4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述RN能力指示用于標識發送所述RRC 連接建立請求消息的是普通UE還是中繼節點。
5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述RN向RNOAM獲取全部配置參數的方法為所述RN向RN OAM發送獲取全部配置參數請求，在請求中攜帶獲取全部配置參數指示， RN OAM根據所述指示下載所有的RN配置參數。
6.一種中繼節點啟動方法實現系統，該系統包括RN、DeNB、MME、HSS、RN 0ΑΜ，其特征在于，所述RN向DeNB發起RRC建立流程時，在RRC連接建立請求消息中攜帶RN能力指示；所述DeNB根據所述RN能力指示為所述RN選擇支持RN的MME建立承載；建立承載后，所述RN從RN OAM獲取初始配置參數，所述初始配置參數中包含DeNB標識列表，當RN判定當前附著的DeNB的標識在所述DeNB標識列表中時，RN向RN OAM獲取全部配置參數，然后建立相關的接口連接。
7.根據權利要求6所述的系統，其特征在于，所述RN從RN OAM獲取初始配置參數后，若所述RN判定當前附著的DeNB的標識不在所述DeNB標識列表中，則執行去附著流程，然后根據從RNOAM獲取的DeNB標識列表選擇合適的DeNB發起RRC連接建立流程，在完成第二次附著后，再向RN OAM獲取全部配置參數， 建立相關的接口連接。
8.根據權利要求6或7所述的系統，其特征在于，在建立承載之前，所述MME從HSS下載所述RN的簽約信息，并根據所述簽約信息識別接入的是普通UE還是RN，然后根據判斷結果執行相應的承載建立過程。
9.根據權利要求6所述的系統，其特征在于，所述RN能力指示用于標識發送所述RRC 連接建立請求消息的是普通UE還是中繼節點。
10.根據權利要求6所述的系統，其特征在于，所述RN在向RN OAM獲取全部配置參數時，向RN OAM發送獲取全部配置參數請求，在請求中攜帶獲取全部配置參數指示，RN OAM根據所述指示下載所有的RN配置參數。
全文摘要
本發明公開了一種中繼節點啟動的方法及其實現系統，用于解決在中繼節點RN啟動過程中執行兩次接入過程，浪費網絡資源的技術問題。本發明中，RN攜帶RN能力指示向無線側發起RRC連接建立請求，DeNB收到能力指示后直接選擇正確的能夠支持RN接入的MME建立承載，建立承載后，RN向OAM獲取DeNB標識列表，若RN發現已注冊的小區的eNB標識在所述DeNB標識列表中，則向RN OAM獲取全部配置信息，然后建立相關的接口連接。通過本發明的RN啟動流程，避免了RN執行第二次的接入過程，通過一次接入過程可完成RN的啟動過程，節約了資源和信令開銷。
文檔編號H04W76/02GK102448186SQ201010507018
公開日2012年5月9日 申請日期2010年10月14日 優先權日2010年10月14日
發明者盧飛, 梁爽, 游世林 申請人:中興通訊股份有限公司