[發明專利]基于家庭基站的數據傳輸的方法、系統及家庭基站網關

有效

• 申請號: 201110425544.9
• 申請日: 2011-12-16
• 公開（公告）號: CN103167602A
• 公開（公告）日: 2013-06-19
• 發明（設計）人: 張小辰
• 申請（專利權）人: 中國移動通信集團上海有限公司
• 主分類號: H04W60/00
• 分類號: H04W60/00;H04W76/02;H04W88/16
• 代理公司: 北京同達信恒知識產權代理有限公司 11291
• 代理人: 郭潤湘

技術領域

本發明涉及移動通信領域，尤其涉及一種基于家庭基站(Femto)的數據傳輸方法、系統及Femto網關。?

背景技術

Femto基站是一種小型的毫微微家庭基站，主要部署在家庭或辦公室等室內環境，其利用標準的Uu空口接收用戶終端的信號，并通過網絡互聯協議(Internet?Protocol，IP)寬帶網絡等固網回程方式接入運營商的核心網(CoreNetwork，CN)，為用戶提供話音及數據業務。?

如圖1所示，Femto系統中包括Femto基站、安全網關、Femto網關、Femto網管以及Femto鑒權設備，其中，Femto基站類似于宏基站，移動終端可通過Uu接口與Femto基站進行通信；Femto網關是在CN與IP接入網之間引入的一個新的網元，其作用類似于基站控制器(Base?Station?Controller，BSC)或無線網絡控制器(Radio?Network?Controller，RNC)；Femto基站與Femto網關之間通過IuH接口相連，Femto網關通過Iu-CS接口與移動交換中心(MobileSwitching?Center，MSC)相連，Femto網關通過Iu-PS接口與GPRS服務支持節點(Serving?GPRS?Support?Node，SGSN)/網關GPRS支持節點(Gateway?GPRSSupport?Node，GGSN)相連。?

Femto基站與Femto網關在通過IuH接口進行通信時，可對數據進行封裝后以網絡層安全(Security?Architecture?for?IP?network，IPSec)包的形式傳輸，以保證數據傳輸的安全性。如圖2所示，為IuH接口的協議結構，由于Femto網絡與宏網絡共用核心網，因此，所述IuH接口支持標準的Iu接口協議。此外，IuH接口的控制面支持家庭基站應用部分協議(Home?Node?B?Application?Part，?HNBAP)和無線接入網絡應用部分(Radio?Access?Network?Application?Part，RANAP)用戶適配協議(RANAP?User?Adaptive?Protocol，RUA)這兩個應用層協議，其中，HNBAP負責Femto基站和移動終端的注冊，RUA負責RANAP協議的適配和傳送。IuH接口的用戶面支持Iu接口的無線應用層用戶面協議(Iu-User?Protocol，Iu-UP)，其中，電路交換(Circuit?Switch，CS)域數據基于實時傳送(Real-Time?Transport?Protocol，RTP)傳輸協議，分組交換(PacketSwitch，PS)域數據基于用戶層面GPRS隧道協議(GPRS?Tunneling?Protocol，GTP-U)。較優地，為了使控制信令能夠在IP寬帶網絡中進行可靠傳輸，IuH接口控制面采用流控制傳輸協議(Stream?Control?Transmission?Protocol，SCTP)作為傳輸協議，用戶面采用用戶數據包協議(User?Datagram?Protocol，UDP)作為傳輸協議。?

在Femto基站與Femto網關之間通過IuH口建立控制面與用戶面的連接之后，當出現IP傳輸網絡擁塞的狀況時，可能會出現控制面控制信令丟失、IuH接口連接異常、用戶面數據傳輸發生中斷的問題。此時，Femto基站向CS域和PS域分別發RANAP復位(Radio?Access?Network?Application?Part?RESET，RESET)消息，Femto網關收到RANAP?RESET消息后，將清除與該Femto基站之間正在進行的CS域/PS域的用戶面資源，包括：用戶終端(User?Equipment，UE)的注冊信息(如：國際移動用戶識別碼(International?Mobile?SubscriberIdentification?Number，IMSI)、UE上下文標識號(UE?Context?ID)等)、UE上下文信息(HNBAP、RUA、RANAP的控制信息與參數)和CS/PS域記錄等信息，同時，Femto網關還清除該Femto基站的注冊信息。?

此后，若該Femto基站向Femto網關重新發起注冊并在接收到Femto網關返回的注冊成功消息后，Femto基站和Femto網關之間的IuH接口的控制面將重新建立連接，同時，為了恢復用戶面的連接，Femto網關需要從CN處重新獲取之前清除的CS域/PS域的用戶面資源，這將顯著增加Femto系統的信令開銷，額外占用寶貴的系統資源。?

發明內容