[发明专利]家庭基站网络共享的实现方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及家庭基站(HNB)领域，尤其涉及一种家庭基站网络共享的实现方法及系统。

背景技术

家用基站是一种小型、低功率的基站，部署在家庭及办公室等室内场所，主要作用是给用户提供更高的业务速率，并降低使用高速率服务所需要的费用，以及弥补已有分布式蜂窝无线通信系统覆盖的不足。家用基站的优点是实惠、便捷、低功率输出、即插即用等。

图1为现有HNB系统结构示意图，如图1所示，现有HNB系统一般包括：3G HNB、IP网络、安全网关(SeGW)、家庭基站管理系统(HMS)、家庭基站网关(HNB GW)和核心网(CN)。图2为现有演进的家庭基站(HeNB)系统结构示意图，如图2所示，现有HeNB系统一般包括：HeNB、SeGW、演进的家庭基站网关(HeNB GW)、演进的家庭基站管理系统(HeMS)和EPC。HNB系统与HeNB系统中各组成部分的功能类似，下面以HeNB系统为例进行说明。

家用基站用户是通过演进的家用基站接入网(Home(e)NodeB AccessNetwork，HeNB AN)连接到核心网网络的，其中HeNB AN由HeNB和HeNBGW共同组成。HeNB GW主要执行的功能为：验证家用基站的安全性，处理家用基站的注册和接入控制，负责交换核心网和家用基站的数据。HeMS系统为家庭基站管理系统，对家用基站进行运行维护管理，根据运营商要求配置和控制家用基站，主要实现HeNB的配置管理功能，其中包括位置信息的核实、为HeNB进行参数配置(主要涉及到CN级别的参数配置)、无线接入网(RAN)侧的参数配置以及射频(RF)的参数配置。对于HeNB系统，HeNB可以不通过HeNB GW而和移动管理实体(MME)直接连接。

家庭基站上电开机到为用户服务的整个过程大致描述如下：家庭基站上电后扫描周围邻区，将获取到的邻区信息以及自己可能的全球导航卫星系统(GNSS)地址、宽带地址等信息提供给家庭基站管理系统；家庭基站管理系统根据家庭基站提供的信息进行身份验证，认证后为家庭基站分配可使用的资源；家庭基站在完成了资源配置后，执行向家庭基站网关的注册流程，将自己的信息通知到家庭基站网关；家庭基站网关保留家庭基站的注册信息并且对家庭基站提供的信息进行验证。在HNB系统中，家庭基站的注册通过专用的家庭基站应用部分(HNBAP)信息完成，而HeNB系统中可能通过复用S1消息来完成。

家庭基站在注册完成后，和正常的基站一样，根据配置信息进行系统消息的广播。对于需要接入的UE来说，UE首先进行公共陆地移动网络(PLMN)的选择，然后根据系统广播消息判断是否发起随机接入。UE接入除了传统意义上的信息(比如小区Bar信息)判断外，针对家庭基站引入的概念，会包括允许接入的封闭用户组列表(Allowed CSG List)以及家庭基站接入模式的判断等。Allowed CSG list是UE签约的所有的CSG的信息列表，分别存储于网络侧和UE。CSG小区的接入模式分三种，分别是Close、Hybrid和Open接入模式，对于接入模式为Close的CSG小区，只有包含在UE的Allowed CSG list里面，才允许UE接入；对于接入模式为Hybrid的CSG小区，签约和非签约的UE都可以接入，但是在服务上不一样，例如空口资源紧张的时候，CSG小区可能会将非签约用户从小区中切出或者进行释放；而对于Open接入模式的小区和普通宏小区无异。

CSG概念的引入是为了对用户进行分组管理，CSG的定义限制在一个PLMN内有效，即在不同的PLMN内，具有相同CSG ID的CSG表示的用户群是不同的。对于HNB系统，如果UE或者HNB不支持CSG，UE的接入控制在HNB GW完成；如果UE和HNB同时支持CSG，UE的接入控制在CN完成。对于HeNB系统，由于UE和HeNB都支持CSG，所以UE的接入控制在CN完成。另外，不同的PLMN，签约数据的存储是不一样的，允许接入的国际移动用户识别列表(Allowed IMSI List)是保存在HNB GW的UE IMSI列表，是和特定HNB签约的UE的IMSI的列表。HNB GW对UE进行接入控制时，是根据HNB的Allowed IMSI List来进行判断的，UE的IMSI在HNB的AllowedIMSI List里，则HNB GW允许UE接入。