CN103621142A - 通信控制方法和家庭基站 - Google Patents

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CN103621142A CN201180071893.3A CN201180071893A CN103621142A CN 103621142 A CN103621142 A CN 103621142A CN 201180071893 A CN201180071893 A CN 201180071893A CN 103621142 A CN103621142 A CN 103621142A
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Abstract

支持在3GPP标准中规定的LIPA的家庭基站（HeNB）：当针对具有LIPA连接的用户终端开始从家庭基站向目标基站的切换程序时，通过将指示用户终端具有LIPA连接的信息包含在切换请求中而在切换请求中向目标基站发送该信息（步骤S103）；以及当目标基站允许切换请求时，在不解除LIPA连接的情况下继续进行切换程序（步骤S106，S107）。

Description

通信控制方法和家庭基站
技术领域
本发明涉及通信控制方法和移动通信***中的家庭基站。
背景技术
在作为旨在标准化移动通信***的项目的3GPP（第三代合作伙伴项目）中，在3GPP版本10之后着手于对作为LTE（长期演进）的复杂版本的高级LTE的标准化。
在3GPP版本10中，家庭基站的LIPA（Local Internet ProtocolAccess，本地互联网协议访问）功能被定义（参见非专利文献1和2）。家庭基站是设置在房间或公司中的小型基站并且可以被称为毫微微小区基站。
LIPA的功能为通过用户终端所处的房间（或公司）的IP网络内的、建立在用户终端与本地设备之间的LIPA连接（LIPA PDN连接）经由家庭基站且不经由操作者的核心网络进行通信。该LIPA不将用户数据馈送至核心网络，因此能够减小核心网络的传输负荷。
3GPP版本10不支持LIPA的移动性。因此，当具有LIPA连接的用户终端从一个家庭基站移动至另一个基站时，该连接总是被解除。因此，当恢复用户终端与本地设备之间的通信时，需要重新连接过程，因此通信被中断。
引用文献列表
非专利文献
非专利文献1：3GPP技术规格TS23.401V10.3.0,“4.3.16Local IPAccess(LIPA)function（本地IP访问（LIPA）功能）”
非专利文献2：3GPP技术规格TS36.300V10.3.0,“4.6.5Supportof LIPA with HeNB（HeNB支持LIPA）”
发明内容
期望版本11（其规格将紧接着3GPP版本10在未来被开发）支持家庭基站（支持LIPA）之间的LIPA连接的移动性，也即，能够在保持LIPA连接的同时进行切换。
然而，当前规范规定，当具有LIPA连接的用户终端从家庭基站移动至另一个基站时，LIPA连接总是被解除，因此，存在无法支持LIPA连接的移动性的问题。
因此，本发明的目的是提供能够支持LIPA连接的移动性的通信控制方法和家庭基站。
根据本发明的通信控制方法的第一特征概括如下。在支持3GPP（第三代合作伙伴项目）标准中规定的LIPA（本地互联网协议访问）的家庭基站（源HeNB200-1）中的通信控制方法，包括如下步骤：在为具有LIPA连接的用户终端（UE100）开始从家庭基站向目标基站的切换程序时，通过在切换请求中包含指示用户终端具有LIPA连接的信息而向目标基站发送该信息；以及当目标基站允许切换请求时，在不解除LIPA连接的情况下继续切换程序（步骤S106，S107）。
根据本发明的家庭基站的第一个特征概括如下。支持3GPP（第三代合作伙伴项目）标准中定义的LIPA（本地互联网协议访问）的家庭基站（源HeNB200-1），被配置为：当为具有LIPA连接的用户终端（UE100）开始从家庭基站向目标基站的切换程序时，通过在切换请求中包含指示用户终端具有LIPA连接的信息而向目标基站发送该信息；以及当目标基站允许切换请求时，在不解除LIPA连接的情况下继续切换程序。
根据本发明的家庭基站的第二个特征概括如下。家庭基站（目标HeNB200-2）中的通信控制方法，包括以下步骤：接收从支持3GPP（第三代合作伙伴项目）标准中定义的LIPA（本地互联网协议访问）的另一个家庭基站（源HeNB200-2）发送的切换请求（步骤S103），切换请求包括指示用户终端具有LIPA连接的信息；以及当家庭基站支持所述LIPA时，允许来自另一个家庭基站的切换请求（步骤S105）。
根据本发明的家庭基站的第二个特征概括如下。家庭基站（目标HeNB200-2）被配置为：接收从支持3GPP（第三代合作伙伴项目）标准中定义的LIPA（本地互联网协议访问）的另一个家庭基站（源HeNB200-2）发送的切换请求（步骤S103），切换请求包括指示用户终端具有LIPA连接的信息；以及当家庭基站支持所述LIPA时，允许来自另一个家庭基站的切换请求（步骤S105）。
附图说明
图1是示出根据本发明的一个实施方式的移动通信***的整个配置的图。
图2是根据本发明的一个实施方式的用户设备的框图。
图3是根据本发明的一个实施方式的家庭基站的框图。
图4是描述根据本发明的一个实施方式的家庭基站的操作的图。
图5是当目标基站支持LIPA时移动通信***的操作时序图。
图6是当目标基站不支持LIPA时移动通信***的操作时序图。
图7是根据另一实施方式的移动通信***的配置图。
图8是根据另一实施方式的移动通信***的操作时序图。
具体实施方式
将参照附图描述本发明的实施方式。在下面实施方式的附图中，相同或相似的参考标号被应用于相同或相似的部分。
（移动通信***的配置）
图1是示出根据本实施方式的移动通信***的整个配置的图。根据本实施方式的移动通信***基于规范在3GPP中规定的高级LTE（在3GPP版本10之后）配置。
如图1所示，根据本实施方式的移动通信***包括家庭基站（家庭演进节点B：HeNB）200、用户终端（用户设备：UE）100、本地设备（本地实体：LE）301至303、以及网关（GW）310。在本实施方式中，HeNB200、UE100、LE301至303、以及GW310中的每一个均位于同一房间R中的IP网络上。
HeNB200形成小型小区，并与位于小区内的UE100进行无线电通信。小区是无线电通信区域的最小单位。
在HeNB200中，提供了用于实施LIPA的本地网关（L-GW）的功能。LIPA用于使经由HeNB200连接的IP-兼容UE100能够访问同一房间/公司的IP网络内的另一个IP兼容实体而无需用户层面与不同于HeNB子***的操作者网络（核心网络400）相交。
HeNB200（更具体地，设置在HeNB200中的L-GW）建立或解除LIPA连接。图1中的实线箭头表示经由UE100与LE301之间的LIPA连接发送的用户数据。此外，图1中的虚线箭头表示在LIPA未被实施时经由核心网络400发送的用户数据。当LIPA被实施时，用户数据将不经由核心网络400发送，因此能够减小核心网络400的传输负荷。
UE100是由用户携带的便携式无线电通信设备，并且被配置为能够进行IP通信。在本实施方式中，UE100与LE301之间包括经由HeNB200的LIPA连接。UE100使用LIPA连接与LE301进行通信。
LE301至303中的每一个都是能够进行IP通信的设备。在本实施方式中，LE301是PC（个人电脑），LE302是服务器，LE303是打印机。
GW310对房间R中的IP网络内发送和接收的数据进行中继，并在房间R内的IP网络与因特网500之间进行协议转换。
核心网络400包括伺服网关（S-GW）410、移动性管理实体（MME）420、以及PDN网关（P-GW）430。
S-GW410被设置为对应于用户层面，并且被配置为对用户数据进行传送控制。
MME420被设置为对应于控制层面，并且被配置为对UE100进行各种类型的移动性管理。
HeNB200与S-GW410/MME420之间的发送路径被称为S1接口。应注意，HeNB200与另一个HeNB之间的基站间发送路径被称为X2接口。
P-GW430用作从核心网络400到因特网500的入口、以及从因特网500到核心网络400的出口。
应注意，虽然图1中未示出，但可在HeNB200与S-GW410/MME420之间设置容纳多个HeNB200的HeNB网关（HeNB GW）。
（UE的配置）
接下来，将描述根据本实施方式的UE100的配置。图2是UE100的框图。
如图2所示，UE100包括天线101、无线通信单元110、用户接口单元120、存储单元130、控制单元140、以及电池150。
无线通信单元110被配置为经由天线101进行无线电通信。对于发送，无线通信单元110对从控制单元140输入的基带信号进行上行转换、放大等，并从天线101输出无线电信号。对于接收，无线通信单元110对从天线101输入的接收信号进行放大、下行转换等，并随后向控制单元140输出基带信号。
例如，用户接口单元120包括被输入语音的麦克风、输出语音的扬声器、显示图像的显示器、以及由用户按压的按钮。
存储单元130例如使用存储器配置，并存储用于例如由控制单元140控制的各种类型的信息。
控制单元140例如使用CPU配置，并且控制UE100中提供的各种类型的功能。
电池150存储待提供至UE100的各块的电力。
在这样配置的UE100中，当控制单元140处于正在执行通信的状态（被称为连接模式）时，控制单元140为每个小区测量由无线通信单元110接收的参考信号的接收状态（参考信号接收功率或参考信号接收质量），并进行控制以使得每个小区的测量结果被报告至伺服基站。
这种报告被称为测量报告。伺服基站基于测量报告决定是否对UE100进行切换。切换是处于连接模式的UE100切换伺服小区的操作。应注意，测量报告具有两种设置，即，周期性发送的设置（Periodic，周期性的）以及不发送直至用于允许切换的触发条件被满足的设置（Event trigger，事件触发）。
（HeNB的配置）
接下来，将描述根据本实施方式的HeNB200的配置。图3是HeNB200的框图。
如图3所示，HeNB200包括天线201、无线通信单元210、网络通信单元220、存储单元230以及控制单元240。
无线电单元210被配置为通过天线201进行无线电通信。对于发送，无线通信单元210对从控制单元240输入的基带信号进行上行转换、放大等，并从天线201输出无线电信号。对于接收，无线通信单元210对从天线201输入的接收信号进行放大、下行转换等，并随后向控制单元240输出基带信号。
网络通信单元220使用S1接口与S-GW410、MME420或HeNBGW通信。此外，网络通信单元220使用X2接口与另一个HeNB进行通信（基站间通信）。此外，网络通信单元220经由房间R中的GW310与LE301至303通信。
存储单元230例如使用存储器配置，并且储存用于例如由控制单元240控制的各种类型的信息。
控制单元240例如使用CPU配置，并且控制HeNB200中提供的各种功能。控制单元240包括用于控制HeNB的原始功能的HeNB功能控制单元241和用于实施L-GW的功能的L-GW功能单元242。应注意，当不支持LIPA时，HeNB200不包括L-GW功能单元242。
HeNB功能控制单元241控制与UE100的无线电通信并控制使用S1接口和X2接口进行的网络通信。此外，HeNB功能控制单元241基于由无线通信单元210从UE100接收到的测量报告决定是否进行UE100向目标基站的切换。HeNB功能控制单元241在决定进行切换时开始切换程序。应注意，切换程序包括切换准备阶段、切换执行阶段、以及切换完成阶段。
L-GW功能单元242进行各种类型的控制以实施LIPA，例如，建立或解除LIPA连接。如下所述，L-GW功能单元242由来自HeNB功能控制单元241的节点内信令（Intra-node Signaling）控制。
在这样配置的HeNB200中，当具有LIPA连接的UE100从HeNB200（自身基站）向目标基站的切换程序开始时，HeNB功能控制单元241控制网络通信单元220通过将指示UE100具有LIPA连接的信息包含在切换请求中来向目标基站发送该信息。随后，当目标基站允许该切换请求时，HeNB功能控制单元241在不解除LIPA连接的情况下继续进行切换程序。与此相反，当目标基站拒绝该切换请求时，HeNB功能控制单元241使用节点内信令请求L-GW功能单元242解除LIPA连接。
另一方面，当HeNB200将接收切换请求时，网络通信单元220接收包括指示UE100具有LIPA连接的信息的切换请求。HeNB功能控制单元241确认HeNB200（自身基站）是否支持LIPA（即，是否提供L-GW功能单元242），并在LIPA被支持时允许由网络通信单元220接收到的切换请求。具体地，网络通信单元220被控制为返回对网络通信单元220接收到的切换请求的肯定应答。
（移动通信***的操作）
接下来，将使用图4至图6描述根据本实施方式的移动通信***的操作。
如图4所示，位于HeNB200-1的通信区域中的UE100在经由HeNB200-1建立与LE301的LIPA连接的同时移动至HeNB200-2的通信区域中。
稍后描述的操作模式1是在支持LIPA的HeNB200-1是源（切换源）且支持LIPA的HeNB200-2是目标（切换目标）时移动通信***的操作。
相比之下，稍后描述的操作模式2是在支持LIPA的HeNB200-1是源而不支持LIPA的HeNB200-2是目标时移动通信***的操作。
（1）操作模式1
图5是移动通信***的操作模式1的时序图。
如图5所示，在步骤S101中，源HeNB200-1的无线通信单元210从UE100接收测量报告。测量报告包括HeNB200-2的小区ID和该小区的测量结果。
在步骤S102中，源HeNB200-1的HeNB功能控制单元241基于在步骤S101中从UE100接收的测量报告中所包含的目标HeNB200-2的小区ID决定开始进行UE100向目标HeNB200-2的切换。
在步骤S103中，源HeNB200-1的HeNB功能控制单元241控制网络通信单元220以在切换请求（H.O.Request，H.O.请求）中包括指示UE100具有LIPA连接的信息，并将该切换请求发送至目标HeNB200-2。在这种情况下，当源HeNB200-1与目标HeNB200-2之间存在X2接口时，在X2接口上发送切换请求，并且当不存在X2接口时在S1接口上发送切换请求。作为切换请求被发送的结果，切换的准备阶段开始。
目标HeNB200-2的网络通信单元220从源HeNB200-1接收切换请求。
在步骤S104中，目标HeNB200-2的HeNB功能控制单元241确定出在步骤S103中接收的切换请求中包括指示UE100具有LIPA连接的信息，并确认目标HeNB200-2（自身基站）是否支持LIPA。在本操作模式中，由于目标HeNB200-2支持LIPA，故当另一个条件也满足时，确定目标HeNB200-2的HeNB功能控制单元241允许来自源HeNB200-1的切换请求。
在步骤S105中，目标HeNB200-2的HeNB功能控制单元241控制网络通信单元220向源HeNB200-1发送对在步骤S103中接收的切换请求的肯定应答（H.O.Response ACK，H.O.响应ACK）。在这种情况下，当源HeNB200-1与目标HeNB200-2之间存在X2接口时，在X2接口上发送肯定应答（H.O.响应ACK），并在X2接口不存在时在S1接口上发送肯定应答（H.O.响应ACK）。
源HeNB200-1的网络通信单元220从目标HeNB200-2接收肯定应答。
在步骤S106中，当网络通信单元220接收到来自目标HeNB200-2的肯定应答时，源HeNB200-1的HeNB功能控制单元241向UE100发送切换命令。因此，切换的执行阶段开始。切换命令包括用于UE100访问目标HeNB200-2的信息。
UE100的无线通信单元110从源HeNB200-1接收切换命令。UE100的控制单元140在无线通信单元110从源HeNB200-1接收到切换命令时开始访问目标HeNB200-2。
在步骤S107中，源HeNB200-1和目标HeNB200-2执行切换的执行阶段和完成阶段。一旦这样完成切换程序，UE100就能够在保持LIPA连接的状态下将伺服小区（伺服基站）切换至目标HeNB200-2。
（2）操作模式2
图6是移动通信***的操作模式2的时序图。
如图6所示，步骤S201至步骤S203与操作模式1中的步骤S101至步骤S103相似。
目标HeNB200-2的网络通信单元220从源HeNB200-1接收切换请求。
在步骤S204中，目标HeNB200-2的HeNB功能控制单元241确认在步骤S203中接收的切换请求包括指示UE100具有LIPA连接的信息，并确认目标HeNB200-2（自身基站）是否支持LIPA。在本操作模式中，由于目标HeNB200-2不支持LIPA，故目标HeNB200-2的HeNB功能控制单元241确定拒绝来自源HeNB200-1的切换请求。
在步骤S205中，目标HeNB200-2的HeNB功能控制单元241控制网络通信单元220向源HeNB200-1发送对在步骤S203中接收的切换请求的否定应答（H.O.Response NACK，H.O.响应NACK）。在这种情况下，当源HeNB200-1与目标HeNB200-2之间存在X2接口时在X2接口上发送否定应答（H.O.响应NACK），并在X2接口不存在时在S1接口上发送否定应答（H.O.响应NACK）。
源HeNB200-1的网络通信单元220接收来自目标HeNB200-2的否定应答。
在步骤S206中，当网络通信单元220接收到来自目标HeNB200-2的否定应答时，源HeNB200-1的HeNB功能控制单元241取消切换程序。
在步骤S206中，源HeNB200-1的HeNB功能控制单元241使用节点内信令来请求源HeNB200-1的L-GW功能单元242解除LIPA连接。
在步骤S207中，源HeNB200-1的L-GW功能单元242响应于来自源HeNB200-1的HeNB功能控制单元241的请求而解除UE100的LIPA连接。
在步骤S208中，源HeNB200-1的HeNB功能控制单元241断开源HeNB200-1与UE100之间的连接。
在步骤S209中，UE100的控制单元140访问目标HeNB200-2以与LE301重新连接。
（3）切换请求的具体示例
接下来，将通过表1描述根据本实施方式的切换请求的具体示例。表1中的下划线指示的部分是新增加的信息元素（IE）。下划线指示的部分之外的内容与3GPP TS36.423V10.1.0的9.1.1.1HANDOVERREQUEST（切换请求）中所定义的内容相同。
[表1]H.O.请求消息
Figure BDA0000445973290000101
Figure BDA0000445973290000111
如表1所示，根据本实施方式的切换请求包括指示UE100是否具有LIPA连接的LIPA连接状态IE。
LIPA连接状态IE可被配置为1位标志，使得当根据切换请求的UE100具有LIPA连接时，IE为“1”，并且当UE100不具有LIPA连接而仅具有通常连接时，IE为“0”。
（实施方式的效果）
如上所述，支持LIPA的源HeNB200-1在切换请求中包括指示UE100具有LIPA连接的信息，并在具有LIPA连接的UE100从源HeNB200-1向目标基站的切换程序开始时将该切换请求发送至目标基站。
随后，当目标基站允许切换请求时，源HeNB200-1在不解除LIPA连接的情况下继续切换程序。
因此，即使源HeNB200-1事先不知晓目标基站是否支持LIPA的情况下，源HeNB200-1也确认目标基站侧是否支持LIPA，从而能够在保持LIPA连接的同时进行切换。
（其它实施方式）
如上所述，本发明根据实施方式进行描述。然而，不应理解为构成本公开的一部分的讨论和图示限制本发明。通过该公开，各种替换实施方式、实施例和操作技术对本领域技术人员来说都是显而易见的。
可以为HeNB设定访问类型，诸如仅允许特定的UE访问的“封闭型”以及也允许其它UE访问的“开放型”。在上述实施方式中，不具体考虑访问类型；然而，切换控制可在考虑访问类型的情况下进行。例如，在目标HeNB支持LIPA且目标HeNB允许UE访问的访问类型的情况下，已接收到指示UE100具有LIPA连接的信息的目标HeNB可向源HeNB发送对切换请求的肯定应答。
在上述实施方式中，假设目标HeNB和源HeNB位于同一个房间（或公司）内；然而，可以在切换确定时考虑目标HeNB是否位于源HeNB所在的房间（或公司）中。例如，当目标HeNB支持LIPA且与源HeNB位于同一个房间（或公司）内时，已接收到指示UE100具有LIPA连接的信息的目标HeNB可向源HeNB发送切换请求。
在上述实施方式中，已经描述了在HeNB内提供L-GW功能的配置；然而，可配置使得作为外部节点的L-GW独立于HeNB而设置。例如，如图7所示，可以如此配置：一个L-GW320被设置为用于家庭中（或公司内）的多个，两个HeNB200-1和200-2。在这种配置中，在解除LIPA时，HeNB200-1通过使用HeNB200-1与L-GW320之间的接口而不是使用节点内信令来请求L-GW320解除LIPA连接。
图8是图7中所示的配置示例的操作流程图。在这种情况下，将针对移动通信***在支持LIPA的HeNB200-1是源且不支持LIPA的HeNB200-2是目标时的操作进行描述。此外，将主要描述与图6的不同之处。
如图8所示，步骤S301至步骤S305以与图6相似的方式执行。
在步骤S306中，源HeNB200-1在接收到来自目标HeNB200-2的否定应答时取消切换程序。随后，源HeNB200-1使用HeNB200-1与L-GW320之间的接口并请求L-GW320解除LIPA连接。
在步骤S307中，L-GW320响应于来自源HeNB200-1的请求解除UE100的LIPA连接。
在步骤S308中，源HeNB200-1断开源HeNB200-1与UE100之间的连接。
在步骤S309中，UE100访问目标HeNB200-2以与LE301进行重新连接。
如上所述，应理解，本发明包括文中未描述的各种实施方式等。
工业实用性
如上所述，根据本发明的通信控制方法和家庭基站在移动通信***中是有用的，通过该通信控制方法和家庭基站能够支持LIPA连接的移动性。

Claims (4)

1.家庭基站中的通信控制方法，所述家庭基站支持在3GPP（第三代合作伙伴项目）标准中规定的LIPA（本地因特网协议访问），所述通信控制方法包括：
当针对具有LIPA连接的用户终端开始从所述家庭基站向目标基站的切换程序时，通过将指示所述用户终端具有所述LIPA连接的信息包含在切换请求中来在所述切换请求中向所述目标基站发送该信息的步骤；以及
当所述目标基站允许所述切换请求时，在不解除所述LIPA连接的情况下继续进行所述切换程序的步骤。
2.家庭基站，所述家庭基站支持在3GPP（第三代合作伙伴项目）标准中规定的LIPA（本地因特网协议访问）并被配置为：
当针对具有LIPA连接的用户终端开始从所述家庭基站向目标基站的切换程序时，通过将包含指示所述用户终端具有所述LIPA连接的信息包含在切换请求中来在所述切换请求中向所述目标基站发送该信息；以及
当所述目标基站允许所述切换请求时，在不解除所述LIPA连接的情况下继续进行所述切换程序。
3.家庭基站中的通信控制方法，包括：
接收从支持在3GPP（第三代合作伙伴项目）标准中规定的LIPA（本地互联网协议访问）的另一家庭基站所发送的切换请求，所述切换请求包括指示用户终端具有LIPA连接的信息的步骤；以及
当所述家庭基站支持所述LIPA时，允许来自所述另一家庭基站的所述切换请求的步骤。
4.家庭基站，被配置为：
接收从支持在3GPP（第三代合作伙伴项目）标准中规定的LIPA（本地互联网协议访问）的另一家庭基站所发送的切换请求，所述切换请求包括指示用户终端具有LIPA连接的信息；以及
当所述家庭基站支持所述LIPA时，允许来自所述另一家庭基站的所述切换请求。
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