CN102149166B - 无线接入网络的选择方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无线接入网络的选择方法和系统。其中，该方法包括：基站子系统发送系统广播消息，用于指示该基站子系统的类型；接收到该系统广播消息的用户设备根据系统广播消息指示的类型，确定是否选择该基站子系统接入网络。通过本发明，可以保证UE能够正确地选择对应的基站子系统接入到核心网中，提高UE接入无线网络的成功率。

Description

无线接入网络的选择方法和系统

技术领域

本发明涉及通信技术领域，具体而言，涉及一种无线接入网络的选择方法和系统。

背景技术

目前，第三代合作伙伴计划(3rd Generation Partnership Proj ect，简称为3GPP)的标准化工作组提出的系统架构演进(SystemArchitecture Evolution，简称为SAE)使得演进的分组网(EvolvedPacket Core，简称为EPC)可提供更高的传输速率、更短的传输延时、优化分组，及支持通用移动通信系统陆地无线接入网(UniversalTerrestrial Radio Access Network，简称为UTRAN)、演进的UTRN(Evolved UTRAN，简称为E-UTRAN)、无线局域网(Wireless LocalArea Network，简称为WLAN)及其他非3GPP的接入网络之间的移动性管理。

图1为目前SAE的架构示意图，其中，E-UTRAN包含的网元是演进节点B(Evolved NodeB，简称为eNodeB)，用于为用户的接入提供无线资源；分组数据网(Packet Data Network，简称为PDN)，为用户提供业务的网络；EPC提供了更低的延迟，并允许更多的无线接入系统接入。

与传统的人对人(Human to Human，简称为H2H)通信不同，机器对机器(Machine to Machine，简称为M2M)狭义上的定义指是机器到机器的通信，广义上的定义是以机器终端智能交互为核心的、网络化的应用与服务。它是基于智能机器终端，以多种通信方式为接入手段，为客户提供的信息化解决方案，用于满足客户对监控、指挥调度、数据采集和测量等方面的信息化需求。通过M2M可以实时监测外部环境，实现大范围、自动化的信息采集。M2M可以应用于行业应用(例如，交通监控、告警系统、海上救援、自动售货机、开车付费等)、家庭应用(例如，自动抄表、温度控制等)、个人应用(例如，生命检测、远端诊断等)等。

一个或多个机器之间的数据通信称为机器类通信(MachineType Communication，简称为MTC)，参与MTC的机器，定义为MTC设备。MTC设备可通过公众陆地移动网(Public Land MobileNetwork，简称为PLMN)网络与其它MTC设备或MTC服务器进行通信。移动设备(Mobile Equipment，简称为ME)为MTC设备附带的功能块，该功能块用于将MTC设备接入到EPS系统。MTC服务器(MTC Server)对MTC设备进行管理和监控。图2为现有技术中ME通过EUTRAN接入EPS的示意图。

在实际组网中，根据现有设备的升级阶段以及实际网络的运营负荷等因素，M2M网络与H2H网络有如下几种部署方式：

方式一：H2H网络与M2M网络拥有不同的PLMN ID，无线侧和核心网例分别使用两套系统，如图3所示；

方式二：H2H网络与M2M网络属于同一个PLMN，拥有相同的PLMN ID，无线侧使用两套系统，核心网复用。即，不同的无线侧网元接入同一个MME，将核心网网元升级以支持M2M，如图4所示；

方式三：H2H网络与M2M网络属于同一个PLMN，拥有相同的PLMN ID，各自分别拥有无线网络和核心网络，此时不同的无线侧网络元接入各自的MME，如图3所示；

方式四：H2H网络与M2M网络属于同一个PLMN，拥有相同的PLMN ID，核心网侧的部分MME同时支持H2H和M2M，部分MME只支持H2H，部分MME只支持M2M，如图5所示。

在无线侧，UE在选择接入的无线网络时，根据基站小区的广播消息中的PLMN ID进行选择，对于方式一，MTC系统拥有自己的PLMN ID，MTC UE配置在小区广播时，只允许接入到与PLMNID对应MTC PLMN的网络；对于方式二、三和四，根据运营商的策略，无线网络中的基站子系统可以是M2M专用的，可以是H2H专用的，也可以是同时供M2M和H2H通信使用。在实现方面，可以专门部署供M2M专用的基站子系统，也可以通过升级现有基站子系统使其可以根据网络负荷等因素动态改变自己的类型。因此，对于拥有相同PLMN ID的M2M网络和H2H网络，无法通过PLMNID区分，因此，当基站子系统针对H2H和M2M通信进行接入区分和限制时，UE无法根据自身的设备类型正确选择相应的无线网络，从而使得UE无法接入到无线网络。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种无线接入网络的选择方法和系统，以至少解决上述问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种无线接入网络的选择方法，包括：基站子系统发送系统广播消息，用于指示该基站子系统的类型；接收到该系统广播消息的用户设备根据系统广播消息指示的类型，确定是否选择该基站子系统接入网络。

进一步地，基站子系统发送上述系统广播消息包括：基站子系统在系统广播消息中携带该基站子系统的类型标识和该基站子系统的类型标识号，通过类型标识和类型标识号指示该基站子系统的类型；其中，类型标识用于指示该基站子系统是否为M2M专用，类型标识号用于指示该基站子系统允许接入的用户设备。

优选地，上述类型标识包括：MTC通信标识，用于指示以下至少之一：基站子系统为M2M专用、基站子系统为H2H专用、基站子系统为M2M和H2H共用。

进一步地，类型标识号包括：闭合用户组标识号，其中，该闭合用户组标识号为预先设置给MTC通信使用的号段。

进一步地，类型标识号包括：MTC组标识号。

优选地，类型标识包括：闭合用户组标识。

进一步地，如果该基站子系统的模式为闭合模式，则类型标识号包括：闭合用户组标识号。

进一步地，如果该基站子系统的模式为混合模式或开放模式，则类型标识号包括：闭合用户组标识号和MTC通信标识，其中，MTC通信标识用于指示该基站子系统是否允许MTC通信。

优选地，上述基站子系统包括以下至少之一：NodeB子系统、家庭NodeB子系统、eNodeB子系统、家庭eNodeB子系统。

根据本发明的另一方面，提供了一种无线接入网络的选择系统，包括：基站子系统和用户设备。其中，基站子系统，用于发送系统广播消息，通过该系统广播消息指示该基站子系统的类型；用户设备，用于接收上述系统广播消息，并根据该系统广播消息的指示确定是否选择该基站子系统接入网络。

通过本发明，基站子系统通过系统广播消息指示该基站子系统的类型，从而使得用户设备可以根据系统广播消息指示的类型，选择是否接入该基站子系统，解决了相关技术中由于UE根据PLMNID进行选择，而当基站子系统的PLMN ID相同但针对H2H和M2M通信进行接入区分和限制时而导致选择到与UE不匹配的无线网络的问题，从而可以保证UE能够正确地选择对应的基站子系统接入到核心网中，提高UE接入无线网络的成功率。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是相关技术中EPC系统及接入网架构示意图；

图2是相关技术中MTC UE通过EUTRAN接入EPC系统的示意图；

图3是相关技术中H2H网络和M2M网络组网方式一和方式三的示意图；

图4是相关技术中H2H网络和M2M网络组网方式二的示意图；

图5是相关技术中H2H网络和M2M网络组网方式四的示意图；

图6是根据本发明实施例的无线接入网络的选择系统的结构示意图；

图7是根据本发明实施例的无线接入网络的选择方法的流程图；

图8是本发明实施例一中MTC UE进行附着的流程图；

图9是本发明实施例二中MTC UE进行附着的流程图。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

图6为根据本发明实施例的无线接入网络的选择系统的结构示意图，如图6所示，该系统主要包括：基站子系统2和用户设备4。其中，基站子系统2用于向用户设备4发送系统广播消息，通过该系统广播消息指示基站子系统2的类型；用户设备4用于接收上述系统广播消息，并根据该系统广播消息的指示确定是否选择基站子系统2接入网络。

在实际应用中，基站子系统2包括但不限于以下之一或其组合：NodeB子系统，Home NodeB子系统，eNodeB子系统，Home eNodeB子系统。而用户设备4包括但不限于：H2H设备、MTC设备。

通过本发明实施例提供的上述系统，UE根据系统广播消息指示的基站子系统的类型，可以选择与其对应的基站子系统接入到核心网，从而提高了无线接入的成功率，提高了用户体验。

下面对根据本发明实施例的无线接入网络的选择方法进行描述，该方法可以通过如图6所示的系统来实现。

图7为根据本发明实施例的无线接入网络的选择方法的流程图，如图7所示，该方法主要包括以下步骤(步骤S702-步骤S704)：

步骤S702，基站子系统发送系统广播消息，用于指示该基站子系统的类型；

步骤S704，接收到该系统广播消息的UE，根据该系统广播消息指示的基站子系统的类型，确定是否选择该基站子系统接入网络。

通过本发明实施例提供的上述方法，UE可以根据基站子系统发送的系统广播消息的指示，选择与该UE对应的基站子系统接入，从而提高了接入的成功率。

其中，基站子系统类型可以由基站子系统的类型标识和基站子系统的类型标识号共同指示；基站子系统可以在发送的系统广播消息中，携带该基站子系统的类型标识和类型标识号，其中，基站子系统的类型标识用于指示该基站子系统是否为M2M专用；而类型标识号用于指示基站子系统允许接入的用户设备。通过系统广播消息中携带的基站子系统的类型标识和类型标识号，UE可以获知该基站子系统是否为M2M专用，以及该基站子系统允许接入的用户设备，从而可以判断该UE是否可以接入该基站子系统，以达到选择合适的基站子系统的目的。

在具体实施过程中，基站子系统的类型标识可以通过定义新的MTC通信标识来指示，通过MTC通信标识取不同的值来指示基站子系统为M2M专用、H2H专用或M2M与H2H公用，由于MTC通信标识的取值的情况比较少，因此，一般通过2个比特位即可，这样不需要增加过多的开销。

当采用新定义的MTC通信标识来指示基站子系统的类型标识时，基站子系统的类型标识号可以复用现有的闭合用户组标识号(Closed Subscriber Group-Identity，简称为CSG-ID)来指示，在具体应用中，可以预先对CSG-ID进行号段区分，将不同的号段分别供家庭基站和MTC通信使用，例如，如果可以将开始位的取值为1的CSG-ID设置给家庭基站使用，而将开始位取值为0的CSG-ID设置给MTC通信使用，即开始位为1的CSG-ID表示的家庭基站的CSG-ID，而开始位为0的CSG-ID用于指示基站子系统允许接入的MTC设备。通过这种方式，可以通过复用CSG-ID指示基站子系统的类型标识号，而无需另外定义新的字段。

当采用新定义的MTC通信标识来指示基站子系统的类型标识时，基站子系统类型标识号也可以用MTC组标识号(MTC GroupID)来指示，该MTC组标识号指示该基站子系统允许接入的MTC设备所在的MTC组。通过这种方式，可以减少指示类型标识号的指示信息的长度，减少系统资源的开销。

在具体实施过程中，也可以使用现有的闭合用户组标识来指示基站子系统的类型标识，在这种情况下，将MTC设备作为现有的CSG用户进行处理。在现有系统中，闭合用户组标识一般为一个比特位，通过该比特位可以指示基站子系统是否为M2M专用，例如，当该比特位取值为1时，指示该基站子系统的模式为闭合模式，即该基站子系统为M2M专用；当该比特位取值为0时，指示该基站子系统的模式为混合模式或开放模式，即该基站子系统不是M2M专用。

当基站子系统的类型标识为闭合用户组标识时，如果当前的基站子系统的模式为闭合模式，则基站子系统的类型标识号可以使用现有的不需进行号段区分的CSG-ID来指示，通过CSG-ID的取值来指示哪些MTC设备允许接入该基站子系统；采用这种方式，可以通过CSG-ID指示基站子系统的类型标识号，有效的利用了现有的CSG-ID。

另外，当基站子系统的类型标识用闭合用户组标识来指示时，如果当前的基站子系统的模式为混合模式或开放模式时，则基站子系统的类型标识号可以使用现有的不需进行号段区分的CSG-ID来指示，通过CSG-ID的取值来指示哪些MTC设备允许接入该基站子系统，并且，该基站子系统的类型标识号还包括新定义的MTC通信标识，通过新定义的MTC通信标识来指示该基站子系统是否允许MTC通信。在这种情况下，MTC通信标识只需一个比特位即可表示该基站子系统是否允许MTC通信，从而可以减少系统资源的开销。

在本发明实施例中，上述基站子系统包括但不限于以下之一或其任意组合：NodeB子系统、Home NodeB子系统、eNodeB子系统、Home eNodeB子系统。

下面通过具体实施例对本发明实施例提供的技术方案进行详细描述。

实施例一

在本实施例中，以MTC UE根据E-UTRAN中基站子系统发送的系统广播消息选择M2M专用基站子系统进行附着为例进行说明。

图8是本实施例的流程图，如图8所示，主要包括如下步骤：

步骤801，当UE进行小区选择或重选时，发起系统信息获取流程，此时，UE接收E-UTRAN向UE发送的系统广播消息MasterInformationBlock；

步骤802：UE接收E-UTRAN向UE发送的系统广播消息SystemInformationBlockType1，该消息中携带的参数指示了该基站子系统的类型；

在本实施例中，基站子系统的类型由基站子系统的类型标识和基站子系统的类型标识号共同指示。

其中，该基站子系统的类型标识可以通过在SystemInformationBlockType1消息块中定义新的MTC通信标识来指示，通过不同的值表示该基站子系统是M2M专用、H2H专用或M2M和H2H共用；

在采用MTC通信标识来指示基站子系统的类型标识时，基站子系统的类型标识号可以复用现有的SystemInformationBlockType1消息块中的闭合用户组标识号(CSG-Identity)来指示，将该CSG-Identity进行号段区分，分别供家庭基站和MTC通信使用。供MTC通信使用的CSG-Identity可以用来标识哪些MTC设备允许接入该基站子系统；

在采用MTC通信标识来指示基站子系统的类型标识时，基站子系统的类型标识号也可以在SystemInformationBlockType1消息块中用MTC组标识号(MTC Group ID)来指示哪些MTC设备允许接入该基站子系统；

或者，该基站子系统的类型标识也可使用现有的SystemInformationBlockType1消息块中的闭合用户组标识(CSG-Indication)来指示，在这种情况下，将MTC设备作为现有的CSG用户进行处理；

在这种情况下，该基站子系统的类型标识号可以使用现有的SystemInformationBlockType1消息块中的不需进行号段区分的CSG-Identity来标识哪些MTC设备允许接入该基站子系统；

并且，当CSG-Indication指示该基站子系统为闭合模式时，通过限制只允许MTC UE签约该CSG-Identity，该基站子系统可以为MTC专用；

而当CSG-Indication指示该基站子系统为混合模式或开放模式时，可以使用新定义的MTC通信标识指示该基站子系统的类型标识号，通过不同的值表示此时是否允许MTC通信。

步骤803，UE接收E-UTRAN向UE发送的系统广播消息SystemInformation；

步骤804，MTC UE根据系统广播消息指示的基站子系统的类型判断允许接入该基站子系统；

步骤805：MTC UE发起附着流程。

需要指出的是，在本实施例中，上述基站子系统包括：eNodeB子系统和/或Home eNodeB子系统。

通过本实施例，MTC UE可以根据E-UTRAN中基站子系统发送的系统广播消息的指示，选择M2M专用的基站子系统进行附着。

实施例二

在本实施例中，以MTC UE根据UTRAN中基站子系统发送的系统广播消息选择M2M专用基站子系统进行附着为例进行说明。

图9为本实施例的流程图，如图9所示，主要包括如下步骤：

步骤901，UTRAN发送的系统广播消息SystemInformation，该消息中携带的参数指示该基站子系统的类型；

在本实施例中，基站子系统的类型由基站子系统的类型标识和基站子系统的类型标识号共同指示。

其中，基站子系统的类型标识可以定义新的MTC通信标识来指示，通过不同的值表示该基站子系统是M2M专用、H2H专用或M2M和H2H共用；

在这种情况下，该新定义的MTC通信标识可以添加在MasterInformation Block消息块中，也可以添加在System Information BlockType3消息块中；

并且，基站子系统的类型标识号可以复用现有的SystemInformation Block Type3消息块中的闭合用户组标识号(CSGIdentity)来指示，将该CSG-Identity进行号段区分，分别供家庭基站和MTC通信使用。供MTC通信使用的CSG-Identity可以用来标识哪些MTC设备允许接入该基站子系统；

或者，在这种情况下，基站子系统的类型标识号也可以用MTC组标识号(MTC Group ID)来指示哪些MTC设备允许接入该基站子系统；

并且，MTC组标识号(MTC Group ID)可以添加在MasterInformation Block消息块中，也可以添加在System Information BlockType3消息块中。

另外，基站子系统的类型标识也可以使用现有的MasterInformation Block消息块中的闭合用户组标识(CSG-Indicator)来指示，MTC设备作为现有的CSG用户处理；

在这种情况下，基站子系统的类型标识号可以使用现有的System Information Block Type3消息块中的不需进行号段区分的CSG-Identity来指示，以标识哪些MTC设备允许接入该基站子系统。

并且，当CSG-Indicator指示该基站子系统为闭合模式时，通过限制只允许MTC UE签约该CSG-Identity，该基站子系统可以为MTC专用；

或者，当CSG-Indicator指示该基站子系统为混合模式或开放模式时，也可以使用新定义的MTC通信标识指示，通过不同的值表示是否允许MTC通信；

该新定义的MTC通信标识可以添加在Master InformationBlock消息块中，也可以添加在System Information Block Type3消息块中。

步骤902，MTC UE根据系统广播消息指示的基站子系统的类型判断允许接入该基站子系统；

步骤903，MTC UE发起附着流程。

需要指出的是，在本实施例中，基站子系统包括：NodeB子系统、Home NodeB子系统。

通过本实施例，MTC UE可以根据UTRAN中基站子系统发送的系统广播消息的指示，选择M2M专用的基站子系统进行附着。

从以上的描述中，可以看出，在本发明实施例中，基站子系统通过系统广播消息指示该基站子系统的类型，从而使得用户设备可以根据系统广播消息指示的类型，选择是否接入该基站子系统，解决了相关技术中由于UE根据PLMN ID进行选择而导致选择到与UE不匹配的无线网络的问题，从而可以保证UE能够正确地选择对应的基站子系统接入到核心网中，提高UE接入无线网络的成功率。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种无线接入网络的选择方法，其特征在于，包括：

基站子系统发送系统广播消息，用于指示所述基站子系统的类型；

接收到所述系统广播消息的用户设备根据所述系统广播消息指示的类型，确定是否选择所述基站子系统接入网络；

其中，所述基站子系统发送所述系统广播消息包括：

所述基站子系统在所述系统广播消息中携带所述基站子系统的类型标识和所述基站子系统的类型标识号，通过所述类型标识和所述类型标识号指示所述基站子系统的类型；

其中，所述类型标识用于指示所述基站子系统是否为机器对机器M2M专用，所述类型标识号用于指示所述基站子系统允许接入的用户设备；

其中所述类型标识包括：机器类通信MTC通信标识，用于指示以下至少之一：所述基站子系统为M2M专用、所述基站子系统为人对人H2H专用、所述基站子系统为M2M和H2H共用。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述类型标识号包括：闭合用户组标识号，其中，所述闭合用户组标识号为预先设置给MTC通信使用的号段。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述类型标识号包括：MTC组标识号。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述类型标识包括：闭合用户组标识。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，如果所述基站子系统的模式为闭合模式，则所述类型标识号包括：闭合用户组标识号。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，如果所述基站子系统的模式为混合模式或开放模式，则所述类型标识号包括：闭合用户组标识号和MTC通信标识，其中，所述MTC通信标识用于指示所述基站子系统是否允许MTC通信。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，所述基站子系统包括以下至少之一：NodeB子系统、家庭NodeB子系统、eNodeB子系统、家庭eNodeB子系统。

8.一种无线接入网络的选择系统，其特征在于，包括：基站子系统和用户设备，其中，

所述基站子系统，用于发送系统广播消息，通过所述系统广播消息指示所述基站子系统的类型；

所述用户设备，用于接收所述系统广播消息，并根据所述系统广播消息的指示确定是否选择所述基站子系统接入网络；

其中，所述基站子系统通过以下方式发送所述系统广播消息：

所述基站子系统在所述系统广播消息中携带所述基站子系统的类型标识和所述基站子系统的类型标识号，通过所述类型标识和所述类型标识号指示所述基站子系统的类型；

其中，所述类型标识用于指示所述基站子系统是否为机器对机器M2M专用，所述类型标识号用于指示所述基站子系统允许接入的用户设备；

其中所述类型标识包括：机器类通信MTC通信标识，用于指示以下至少之一：所述基站子系统为M2M专用、所述基站子系统为人对人H2H专用、所述基站子系统为M2M和H2H共用。