WO2013155909A1

WO2013155909A1 - 一种小区内切换方法及装置

Info

Publication number: WO2013155909A1
Application number: PCT/CN2013/072529
Authority: WO
Inventors: 鲍炜; 杨义; 胡海静; 焦斌
Original assignee: China Academy of Telecommunications Technology CATT
Current assignee: China Academy of Telecommunications Technology CATT
Priority date: 2012-04-20
Filing date: 2013-03-13
Publication date: 2013-10-24
Anticipated expiration: 2014-10-20
Also published as: CN103379564B; US20150111577A1; EP2840835A4; US9872214B2; CN103379564A; EP2840835B1; EP2840835A1

Description

一种小区内切换方法及装置

本申请要求在 2012年 4月 20日提交中国专利局、申请号为 201210119448.6、发明名称为"一种小区内切换方法及装置"的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种小区内切换方法及装置。背景技术

在 LTE-A ( Long Term Evolution Advanced , 高级长期演进）系统，为了增加网络覆盖引入了 RN ( Relay Node, 中继节点）。 RN以无线的方式与 De B ( Donor evolved Node B , 施主基站）相连， RN 可以部署在火车等交通工具内，以达到降低交通工具内 UE ( User Equipment, 用户设备 )的切换次数以及改善车厢内信号盾量等目的，部署于交通工具上的 RN, 称为移动 RN。

移动 RN的引入将降低 UE在空中接口的切换次数，但是不会降低 UE核心网所需要执行的用户面数据路径切换（ Path Switch )次数。这导致了 UE的核心网和 UE之间切换次数的不匹配，引起网络侧和 UE侧安全密钥不同步。最终，可能使得 UE在切出 RN小区后，无法获得正常服务。

LTE的网络架构如图 1所示， MME ( Mobility Management Entity, 移动性管理实体）与 e B ( evolved Node B , 演进型基站）之间釆用 S1-MME接口相连； eNB完成接入网功能，与 UE通过空中接口通信。对于每一个附着到网络的 UE,有一个 MME为其提供服务，该 MME称为 UE的服务 MME。

LTE系统的密钥分发 /推导体系如图 2所示，部分密钥介绍如下：： MME与 UE共享的密钥；通过 AKA ( Authentication and Key Agreement, 筌权和密钥协商）机制， UE和为其服务的 MME可以获得相同的密钥。将用于推导出其他密钥；不会分发给 eNB节点。 K UE的服务 eNB与 UE共享的中间密钥，可由 ^^ 推导出； UE的服务 eNB可以通过以下方式获得 ^KeNB；

MME根据 ^^皿推导出后，再发送给 UE的服务 eNB; 或在切换过程中，切换的目标 eNB可以将获得的 ^KeNB *作为 ^KeNB使用；

K *：在 UE与切换目标 eNB通信时，将 K *作为使用。目标 eNB的有以下三种来源：源 eNB根据从 MME处获得的 NH (Next Hop key, 下一跳密钥)推导出 , 源 e B 将 ^ws *发送给目标 _eNB; 或源 eNB根据当前使用推导出 , 源 eNB将 *发送给目标 eNB；或目标 eNB根据从 MME处获得的 H推导出 ^KeNB *。

以上三种的来源涉及到两种不同的 ^KeNB *计算输入：根据 H计算得到 ^KeNB * , 输入参数为： H, 目标小区的 PCI(Physical Cell Identity, 物理层小区标识），目标小区的 ARFCN ( Absolute Radio Frequency Channel Number, 绝对无线频率信道编号）；

根据源 eNB使用的计算得到 ^KeNB * , 输入参数为：当前 , 目标小区的 PCI , 目标小区的频率 ARFCN。

UE在源 eNB时，与源 eNB共享当前使用的；同时， UE可以使用推导出新的 Η。因此，只要 UE知道网络侧釆用是上述两种计算方法的哪一种，就可以确定所需要使用的输入参数，并计算出与网络侧一致的 ΝΗ:用于供 UE和 eNB计算获取 ^KeNB * ,以获得前向安全。 UE和 MME可以根据和^ ^计算得到 NH; 或者根据^^皿和前一个 NH计算得到新的 NH; 所谓前向安全是指 UE切换目标 eNB所使用的 ^Ke 不为源 eNB所知晓。前面提到，目标 eNB所使用的可能是源 _eNB通过切换请求消息携带的 ^KeNB * ,在这种情况下，可以认为没有实现前向安全。为了实现前向安全， MME在切换过程中的 path switch过程中，计算出一组新的 {NH, NCC}给目标 eNB, 目标 eNB可以根据 H计算出一个不为源 eNB 所知晓的 ^Ke * , 之后发起小区内切换，将 NCC (Next Hop Chaining Counter, 下一跳计数值)发给 UE, UE根据 NCC釆用与 MME相同的算法，基于算出对应的 Η, 再釆用与目标 eNB—样的算法基于 NH计算出。切换后，目标 eNB和 UE将 *作为推导出其他密钥，进行加密和安全性保护，从而实现前向安全。

NCC: 与 ΝΗ相关联的计数器，用于记录一共产生过多少 NH。 UE可以根据收到的

NCC来与网络同步所使用的 H, 并决定下一个 ^于当前的^ ^计算还是需要基于新的 NH来进行计算， NCC长度为 3bit。

X2切换过程如图 3所示，在 X2切换过程中，目标 e B从源 eNB发送的切换请求消息中获得 ^ws *和 NCC, 在切换命令中，该 NCC将被发送给 UE。 UE检查收到的 NCC, 如果和自己保存的 NCC相同，则认为源 eNB传给目标 eNB的 ^K^ *是基于在源小区的 ^Κ^ 计算的， UE以源小区的 ^Κ 计算得出 ^Κ *。如果收到的 NCC和自己保存的 NCC不同，则认为源 eNB传给目标 eNB的 ^K^ *是基于源 _eNB所收到的 NCC对应的 NH计算得到的。

UE计算收到的 NCC与自己保存的 NCC的差值 Delta。 Delta的计算方法如下：

ί NCCnew - NCCold (如果 NCC腳〉 NQ¾W)

Delta = \^NCCnew - NCCold + 8 (如果 NCC腳 < NCCold)

其中， NCC_new为从切换命令收到的 NCC; NCC_old为 UE自己保存的 NCC。基于 Delta, UE计算网络侧所使用的 NH, 再利用 NH, 计算出源 eNB传给目标 eNB的 ^K *。例如： UE保存的 NCC为 7, 收到的 NCC为 1。 UE计算出的 delta为 1-7+8=2。 UE利用现在使用的 NH (对应于 NCC_old , 即 7 )和 ^K腦计算得到新的 Η (对应于（ NCC_old+ 1 ) mod 8 , 即 0 ); 再利用新的 NH和扁计算得到网络侧使用的 NH (对应于（ NCC_old+2 ) mod 8 , 即 1 ), 即进行 Delta次（此处为 2次） NH迭代计算，得到网络侧使用的 NH。此时， UE 和网络侧所使用的 H相同，即同步，此时 UE 将保存的 NCC_old值更新为 NCC_new。完成 NH同步后， UE以同步后的 NH,目标小区的 PCI,目标小区的频率 ARFCN 为数据参数，计算得到 ws *。

在 UE接入目标小区后， UE的服务 MME会在路径切换请求确认 ( Path Switch Request ACK )消息中，给目标 eNB下发新的 { NH, NCC }对（包括 NH以及该 NH对应的 NCC ), 供 eNB在 UE后继的切换过程中使用。

由于 NCC长度只有 3bit, 所以 NH失步所允许的最大 NCC差值 7。举个例子，如果

UE连续发生了 8次 X2切换，每次切换过程中，源 eNB都基于当前使用的 ^K^ (设该 ^Κ^ 由 ΝΗχ计算得到， ΝΗχ对应的 NCCx )计算发给目标 eNB的则每次切换准备过程中，源 eNB发送给目标 eNB的 NCC都等于 NCCx。每次目标 eNB发送给 UE的切换命令中携带的 NCCx。但 MME并不知道源 eNB没有使用最新的 NCC ,其在 Path Switch Request ACK消息中会给 UE分配新的 {NCC_new, NH}对。第一次切换 NCC_new=(NCCx+l)mod8 , 第二次切换 NCC_new=(NCCx+2)mod8 , 第八次切换 NCC_new=(NCCx+8)mod8=NCCxo也就是说，如果连续 7次切换，源 eNB都没有使用新的 NH的话，在第 8次切换时，目标 eNB 即使使用了新的 NH, 并将新的 NH对应的 NCC_new发送给 UE, UE和网络侧使用的 NH 也无法同步了。因为在 UE看来，收到的 NCC_new与 NCCx的差值为 0 , 但是 NCC_new 与 NCCx的实际差值为 8。即网络使用的 NH是 UE使用 NH进行 8次迭代计算后的结果， UE无法纠正这种失步，以下将 UE侧所用 NH对应的 NCC和网络侧所分配最新 NH对应的 NCC的差值大于或等于 8的情况造成的 NH失步，称为不可恢复性失步。

目前，为了解决布网成本以及覆盖问题，各厂商和标准化组织将中继引入到蜂窝系统中，增加覆盖。位置不变的 RN称为固定中继，不支持移动性。图 4为 LTE-A系统引入 RN后的网络架构， RN通过 DeNB下的施主小区（ donor cell )接入到核心网，和核心网没有直接的有线接口，每个 RN可以控制一个或多个小区。在此架构下， UE和 RN之间的接口称为 Uu口，而 RN和 DeNB之间的接口称为 Un口。

在 RN可以移动的情况下， RN需要在源 DeNB和目标 DeNB之间切换。当 RN完成切换后，需要通知 UE ( RN所服务的 UE )的服务 MME, 上下行数据的路径变了，原来发送到源 DeNB的数据需要发送到目标 DeNB, 这样 UE的下行数据才能到达 RN, 并传到 UE。上述 UE路径切换的过程需要通过路径切换（Path Switch )过程来完成。 UE的服务 MME会在 Path Switch Request Ack消息中为 UE分配新的 H和 NCC。

参见图 5 , 对于连接到 RN的 UE, RN就是其服务 e B。在随交通工具移动的过程中， RN与 UE相对静止， UE的服务 eNB始终是 RN。因此， UE在空中接口不需要进行切换。但 RN需要在不同的 DeNB之间进行切换，在 RN连续进行 8次切换后， MME和 UE所使用的 NH将发生不可恢复的失步。

在 MME和 UE所使用的 NH发生不可恢复的失步后，若 UE从 RN小区切出（例如 UE随用户下车），一旦任何一个 eNB选择使用 MME发送的 NH进行密钥更新， UE将无法计算出 MME所使用的 H, 从而造成空中接口加密或完整性保护错误，引起通信中断。发明内容

本发明实施例提供了一种小区内切换方法及装置，以及一种路径切换方法及装置，用以避免 UE从 RN下切出时，发生网络侧和 UE侧的 NCC失步，避免通信失败。

本发明实施例提供的一种小区内切换方法包括：

中继节点 RN判断用户设备 UE侧的下一跳计数值 NCC与该 RN最新接收到的该 UE 的服务移动性管理实体 MME为该 UE分配的 NCC的差值，是否满足预设的小区内切换触发条件；

当所述差值满足所述触发条件时， RN发起小区内切换。本发明实施例提供的一种路径切换方法包括：

当中继节点 RN在施主基站 De B之间切换时， De B发起路径切换 Path Switch过程； De B在 Path Switch过程中，从用户设备 UE的服务 MME处接收到该 MME为该 UE 分配的下一跳计数值 NCC；

DeNB将所述 NCC发送给 RN。

本发明实施例提供的一种路径切换方法包括：

演进型基站 eNB确定指示信息，该指示信息用于指示用户设备 UE的服务移动性管理实体 MME在路径切换过程中不需要为该 UE分配新的下一跳密钥 NH;

eNB将所述指示信息发送给 UE的服务 MME。

本发明实施例提供的一种路径切换方法包括：

用户设备 UE的服务移动性管理实体 MME接收演进型基站 eNB发送的指示信息，该指示信息用于指示 UE的服务 MME在路径切换过程中不需要为该 UE分配新的下一跳密钥 H;

UE的服务 MME在路径切换过程中，根据所述指示信息，判断是否需要为该 UE生成新的 NH;

UE的服务 MME将该 UE对应的最新的 NH发送给路径切换的目标 e B。

本发明实施例提供的一种小区内切换装置包括：

失步判断单元，用于判断用户设备 UE侧的下一跳计数值 NCC与该 RN最新接收到的该 UE的服务移动性管理实体 MME为该 UE分配的 NCC的差值，是否满足预设的小区内切换触发条件；

切换发起单元，用于当所述差值满足所述触发条件时，发起小区内切换。

本发明实施例提供的一种路径切换装置包括：

发起单元，用于当中继节点 RN在施主基站 DeNB之间切换时，发起路径切换 Path Switch过程；

NCC接收单元，用于在 Path Switch过程中，从用户设备 UE的服务 MME处接收到该

MME为该 UE分配的下一跳计数值 NCC;

NCC发送单元，用于将所述 NCC发送给 RN。

本发明实施例提供的一种路径切换装置包括：

指示信息确定单元，用于确定指示信息，该指示信息用于指示用户设备 UE的服务移动性管理实体 MME在路径切换过程中不需要为该 UE分配新的下一跳密钥 NH;

指示信息发送单元，用于将所述指示信息发送给 UE的服务 MME。本发明实施例提供的一种路径切换装置包括：

指示信息接收单元，用于接收演进型基站 eNB发送的指示信息，该指示信息用于指示 UE的服务 MME在路径切换过程中不需要为该 UE分配新的下一跳密钥 NH;

判断处理单元，用于在路径切换过程中，根据所述指示信息，判断是否需要为该 UE 生成新的 NH;

H发送单元，用于将该 UE对应的最新的 NH发送给路径切换的目标 eNB。

本发明实施例，通过中继节点 RN判断用户设备 UE侧的下一跳计数值 NCC与该 RN 最新接收到的该 UE的服务移动性管理实体 MME为该 UE分配的 NCC的差值，是否满足预设的小区内切换触发条件；当所述差值满足所述触发条件时， RN发起小区内切换，从而在中继节点 RN侧，通过发起小区内切换，可以避免 UE从 RN下切出时，发生网络侧和 UE侧的 NCC失步，避免通信失败。

相应地，本发明实施例，当中继节点 RN在施主基站 De B之间切换时， De B发起路径切换 Path Switch过程； DeNB在 Path Switch过程中，从用户设备 UE的服务 ΜΜΕ处接收到该 ΜΜΕ为该 UE分配的下一跳计数值 NCC; DeNB将所述 NCC发送给 RN, 从而在 DeNB侧，使得 RN可以获取 UE的服务 MME分配给该 UE的 NCC。

本发明实施例，演进型基站 eNB确定指示信息，该指示信息用于指示用户设备 UE的服务移动性管理实体 MME在路径切换过程中不需要为该 UE分配新的 NH; eNB将所述指示信息发送给 UE的服务 MME, 从而在 eNB , 通过通知 UE的服务 MME在路径切换过程中不需要分配新的 H, 避免 UE从 RN下切出时，发生网络侧和 UE侧的 NCC失步，避免通信失败。

相应地，本发明实施例，用户设备 UE的服务移动性管理实体 MME接收演进型基站 eNB发送的指示信息，该指示信息用于指示 UE的服务 MME在路径切换过程中不需要为该 UE分配新的 NH; UE的服务 MME在路径切换过程中，根据所述指示信息，判断是否需要为该 UE生成新的 H; UE的服务 MME将该 UE对应的最新的 NH发送给路径切换的目标 eNB, 使得 eNB可以获取 UE的服务 MME为该 UE分配的最新的 NH。附图说明

图 1 为背景技术中 E-UTRAN网络架构示意图；

图 2 为背景技术中 LTE系统的密钥分发 /推导体系示意图；

图 3 为背景技术中 X2切换过程示意图；

图 4为背景技术中包含 RN的 E-UTRAN网络架构示意图；

图 5 为背景技术中 RN切换示意图；图 6为本发明实施例提供的 RN侧的一种小区内切换方法的流程示意图；图 7为本发明实施例提供的 DeNB侧的一种路径切换方法的流程示意图；

图 8为本发明实施例提供的 eNB侧的一种路径切换方法的流程示意图；

图 9为本发明实施例提供的 MME侧的一种路径切换方法的流程示意图；

图 10为本发明实施例提供的 RN侧的一种小区内切换装置的结构示意图；

图 11为本发明实施例提供的 DeNB侧的一种路径切换装置的结构示意图；

图 12为本发明实施例提供的 eNB侧的一种路径切换装置的结构示意图；

图 13为本发明实施例提供的 MME侧的一种路径切换装置的结构示意图。具体实施方式

本发明实施例提供的技术方案，避免了 UE和 MME使用的 NH出现不可恢复性的失步，主要有下列两种方式：

方式一：在 UE和 MME使用的 NH发生不可恢复性失步之前， RN发起小区内切换（切换的源和目标小区都是 RN管辖的同一个小区），同步 UE和 MME的 H。 RN获取 UE的服务 MME发送的 NCC (以下筒称网络侧 NCC)和 H; RN同时知道该 UE侧所使用的 H 对应的 NCC (以下筒称 UE侧 NCC)。当网络侧 NCC与 UE侧 NCC差值达到最大允许失步值（根据目前协议，该值为 8 )之前， RN触发 UE进行空中接口切换。

方式二：通知 UE的服务 MME, 在路径切换过程中不需要分配新的 NH。当 UE通过移动 RN连接到网络时，若 RN在 DeNB之间切换， UE的服务 MME不生成新的 {NH , NCC } 对。

下面结合附图，分别从不同的网络节点侧出发，对本发明实施例提供的技术方案进行说明。

对应上述方式一，在 RN侧，参见图 6, 本发明实施例提供的一种小区内切换方法，包括：

5101、 RN判断 UE侧的 NCC与该 RN最新接收到的该 UE的服务 MME为该 UE分配的 NCC的差值，是否满足预设的小区内切换触发条件；

5102、当差值满足触发条件时， RN发起小区内切换。

在 MME侧，针对每一 UE都存储了对应的 NCC和 NH。

较佳地， RN判断 UE侧的 NCC与该 RN最新接收到的该 UE的服务 MME为该 UE 分配的 NCC的差值，是否满足预设的小区内切换触发条件，包括：判断 UE侧的 NCC与该 RN最新接收到的该 UE的服务 MME为该 UE分配的 NCC的差值，是否小于或等于预设的小区内切换触发值，如果是，则确定差值满足触发条件；否则，确定差值不满足触发条件。

较佳地，预设的小区内切换触发值，为 2^Λη-1 , 其中 η为 NCC的比特位数。

较佳地， n为大于或等于 3的正整数，例如可以为 3或 4等等。

或者， RN判断 UE侧的 NCC与该 RN最新接收到的该 UE的服务 MME为该 UE分配的 NCC的差值，是否满足预设的小区内切换触发条件 , 包括：

判断 UE侧的 NCC与该 RN最新接收到的该 UE的服务 MME为该 UE分配的 NCC的差值，是否在预设的小区内切换触发值范围内，如果是，则确定差值满足触发条件；否则，确定差值不满足触发条件。

例如，若 UE侧的 NCC与该 RN最新接收到的该 UE的服务 MME为该 UE分配的 NCC 的差值为 5 , 预设的小区内切换触发值范围为 3至 7 , 则也可以触发 RN发起小区内切换。

总之，通过预先对小区内切换触发条件的设置，可以保证在 UE侧的 NCC与该 RN最新接收到的该 UE的服务 MME为该 UE分配的 NCC发生不可恢复性失步之前， RN发起小区内切换，从而避免 UE侧的 NCC与该 RN最新接收到的该 UE的服务 MME为该 UE 分配的 NCC发生不可恢复性失步。

较佳地，该方法还包括：

当 RN在 DeNB之间切换时， RN接收目标 De B 转发的 UE的服务 MME侧为该 UE 分配的 NCC; 或者，

当 RN在 DeNB之间切换时， RN接收 UE的服务 MME侧发送的该服务 MME为该

UE分配的 NCC。

对应上述方式一，在 DeNB侧，参见图 7 , 本发明实施例提供的一种路径切换方法，包括：

S201、当 RN在 DeNB之间切换时， DeNB发起 Path Switch过程；

S202、 DeNB在 Path Switch过程中，从 UE的服务 MME处接收到该 MME为该 UE 分配的 NCC;

S203、 DeNB将 NCC发送给 RN。

较佳地， DeNB在 Path Switch过程中，从 UE的服务 MME处接收到该 MME为该 UE 分配的 NCC , 包括：

DeNB在 Path Switch Request Ack消息中，从用户设备 UE的服务 MME处接收到该

MME为该 UE分配的 NCC。对应上述方式二，在 e B侧，参见图 8, 本发明实施例提供的一种路径切换方法，包括：

S301、 eNB确定指示信息，该指示信息用于指示 UE的服务移动性管理实体 MME在路径切换过程中不需要为该 UE分配新的 NH;

S302、 eNB将指示信息发送给 UE的服务 MME。

较佳地， eNB将指示信息发送给 UE的服务 MME, 包括：

eNB向 UE的服务 MME发送 Path Switch Request消息，其中携带指示信息。

较佳地，指示信息为：

Path Switch Request消息所针对的 UE是否经 RN连接到网络；或者，

本次路径切换过程是否需要生成新的 NH。

对应上述方式二，在 UE的服务 MME侧，参见图 9, 本发明实施例提供的一种路径切换方法，包括：

S401、用户设备 UE的服务 MME接收演进型基站 eNB发送的指示信息，该指示信息用于指示 UE的服务 MME在路径切换过程中不需要为该 UE分配新的 H;

S402、 UE的服务 MME在路径切换过程中，根据指示信息，判断是否需要为该 UE生成新的 NH;

S403、 UE的服务 MME将该 UE对应的最新的 H发送给路径切换的目标 eNB。较佳地， UE的服务 MME接收 eNB发送的指示信息，包括：

UE的服务 MME接收 eNB发送的 Path Switch Request消息，从中获取指示信息。较佳地， UE的服务 MME在路径切换过程中，根据指示信息，判断是否需要为该 UE 生成新的 NH, 包括：

当 Path Switch Request消息中的指示信息为： UE是经过 RN连接到网络时， UE的服务 MME不对当前存储的该 UE对应的 NH做任何操作；否则，根据当前存储的该 UE对应的 NH, 生成该 UE对应的新的 NH; 或者，

当 Path Switch Request消息中的指示信息为：不需要生成新的 H时， UE的服务 MME 不对当前存储的该 UE对应的 NH做任何操作；否则，根据当前存储的该 UE对应的 H, 生成该 UE对应的新的 NH。

下面给出几个具体实施例的说明。

实施例 1 (对应方式一）：

步骤一：通过切换过程， RN同步 UE侧的 NCC; 假设切换后， UE侧 NCC被同步到

NCC_old; 在 UE切入到 RN控制的小区时，由 RN产生切换命令，该切换命令中携带 NCC_old。 UE将自动同步到切换命令中携带的 NCC_old。

步骤二：当 RN在 DeNB之间切换时，切换的目标 DeNB或 RN需要通过 Path Switch 过程来转换 UE数据的上下行路径 (从源 DeNB转到目标 DeNB )。

如果 Path Switch过程由目标 DeNB发起，则在 Path Switch Request Ack消息中，目标

DeNB从 UE的服务 MME处接收到为 UE分配的 {NH, NCC}对，目标 DeNB将该 {NH, NCC}对发送给腿；

如果 Path Switch过程由 RN发起，则在 Path Switch Request Ack消息中， RN从 UE的服务 MME处接收到为 UE分配的 {NH, NCC}对 , 假设 RN从目标 DeNB或直接从 MME 处接收到的 NCC为 NCC_new。

步骤三： RN比较 NCC_new和 NCC_old之间的差值，并在确定需要进行小区内切换时，发起小区内切换，以同步网络侧和 UE侧的 NCC。

NCC_new与 NCC_old之间的差值 Delta的计算公式如下：

ί NCCnew - NCCold (如果 NCC腳≥ NCCold)

Delta = [NCCnew - NCCold + 2^Λ n (如果 NCC腳 < NQ¾W) 其中 n为 NCC的比特位数，确定需要进行小区内切换，为 UE侧的 NCC与该 UE的服务移动性管理实体 MME为该 UE分配的 NCC的差值，等于预设的小区内切换触发值，例如，当 NCC长度为 3bit时，该触发值可以是大于 0小于 8的任意数值。只要 Delta在上述范围，何时触发切换由 RN的设备实现决定。

选择合理的切换时机，有利于提高系统性能。例如，作为一种较佳的实施方式，当 Delta 为 2^Λη-1时，其中 η为 NCC的比特位数， RN发起小区内切换。当 NCC长度为 3bit时， η=3 , 因此当 Delta等于 7的时候， RN发起小区内切换，即可以避免 UE频繁进行空中接口切换（ RN切换了 7次 DeNB后，才触发一次 UE切换），又可以避免 UE和网络侧的 NCC 不同步。

进一步，在实施例 1的基础上，可以通过扩展 NCC的比特位数来进一步减少 UE在空中接口切换的频率。

例如，当 NCC长度扩展为 4bit时， n=4, 因此 RN只要确保发起小区内切换时， Delta 小于或等于 15 , 就可以避免 UE和网络侧 NCC失步的发生。

实施例 2 (对应方式二）：

步骤一： e B在给 UE的服务 MME发送的 Path Switch Request消息中携带指示信息，其中该指示信息为： A、 Path Switch Request消息所针对的 UE是否经（移动） RN连接到网络；或

B、本次 Path Switch过程是否需要生成新的 {NH, NCC}对。

步骤二： UE的服务 MME根据收到的 Path Switch Request,判断是否需要生成新的 {NH, NCC}对。

具体判断方式为：

A、如果 Path Switch Request指示 UE是经过（移动 ) RN连接到网络，则不对存储的与该 UE对应的 NH做任何操作；否则，根据保存的该 UE的 NH, 生成与该 UE对应的新的 {NH, NCC}对，并用生成的与该 UE对应的新的 {NH, NCC}对，替换与该 UE对应的已存储的 {NH, NCC}对；或

B、如果 Path Switch Request指示不需要生成新的 {NH, NCC}对，则不对存储的 NH 做任何操作；否则，根据保存的该 UE的 NH, 生成与该 UE对应的新的 {NH, NCC}对，并用生成的与该 UE对应的新的 {NH, NCC}对，替换与该 UE对应的已存储的 {NH, NCC} 对；

步骤三： UE的服务 MME将与该 UE对应的当前存储（即最新的）的 {NH, NCC}对，通过 Path Switch Request ACK消息发送给路径切换的目标 e B。

本实施例 2中的 eNB为 RN的 DeNB , 或者为 RN。

下面介绍一下与上述各方法相对应的装置。

对应上述方式一，参见图 10 , 本发明实施例提供的 RN侧的一种小区内切换装置，包括：

失步判断单元 11 , 用于判断 UE侧的 NCC与该 RN最新接收到的该 UE的服务 MME 为该 UE分配的 NCC的差值，是否满足预设的小区内切换触发条件；

切换发起单元 12 , 用于当差值满足触发条件时，发起小区内切换。

较佳地，失步判断单元 11 , 具体用于：

判断 UE侧的 NCC与该 RN最新接收到的该 UE的服务 MME为该 UE分配的 NCC的差值，是否小于或等于预设的小区内切换触发值，如果是，则确定差值满足触发条件；否则，确定差值不满足触发条件。

较佳地，该装置还包括：

NCC接收单元 13 , 用于当 RN在施主基站 DeNB之间切换时，接收目标 DeNB 转发的 UE的服务 MME侧为该 UE分配的 NCC; 或者，当 RN在 DeNB之间切换时，接收 UE 的服务 MME侧发送的该服务 MME为该 UE分配的 NCC。相应地，在 DeNB侧，参见图 11 , 本发明实施例提供的一种路径切换装置，包括：发起单元 21 , 用于当中继节点 RN在 DeNB之间切换时，发起路径切换 Path Switch 过程；

NCC接收单元 22, 用于在 Path Switch过程中，从 UE的服务 MME处接收到该 MME 为该 UE分配的下一跳计数值 NCC;

NCC发送单元 23 , 用于将 NCC发送给 RN。

较佳地， NCC接收单元 22, 具体用于：

在 Path Switch Request Ack消息中，从 UE的服务 MME处接收到该 MME为该 UE分配的 NCC。

对应方式二，在 e B侧（可以为 DeNB或 RN ), 参见图 12, 本发明实施例提供的一种路径切换装置，包括：

指示信息确定单元 31 , 用于确定指示信息，该指示信息用于指示用户设备 UE的服务移动性管理实体 MME在路径切换过程中不需要为该 UE分配新的 NH;

指示信息发送单元 32, 用于将指示信息发送给 UE的服务 MME。

较佳地，指示信息发送单元 32, 具体用于：

向 UE的服务 MME发送 Path Switch Request消息，其中携带指示信息。

较佳地，指示信息为：

Path Switch Request消息所针对的 UE是否经中继节点 RN连接到网络；或者，本次路径切换过程是否需要生成新的 NH。

相应地，在 UE的服务 MME侧，参见图 13 , 本发明实施例提供的一种路径切换装置，包括：

指示信息接收单元 41 ,用于接收 eNB发送的指示信息，该指示信息用于指示 UE的服务 MME在路径切换过程中不需要为该 UE分配新的 NH;

判断处理单元 42, 用于在路径切换过程中，根据指示信息，判断是否需要为该 UE生成新的 NH;

H发送单元 43 , 用于将该 UE对应的最新的 H发送给路径切换的目标 eNB。

较佳地，指示信息接收单元 41 , 具体用于：

接收 eNB发送的 Path Switch Request消息，从中获取指示信息。

较佳地，判断处理单元 42, 具体用于：

当 Path Switch Request消息中的指示信息为 UE是经过 RN连接到网络时，不对当前存储的该 UE对应的 H做任何操作；否则，根据当前存储的该 UE对应的 NH, 生成该 UE对应的新的 NH; 或者，

当 Path Switch Request消息中的指示信息为不需要生成新的 H时，不对当前存储的该 UE对应的 NH做任何操作；否则，根据当前存储的该 UE对应的 NH, 生成该 UE对应的新的 NH。

综上所述，本发明实施例在 RN侧确保在出现网路侧和 UE侧 NCC失步前，发起小区内切换，同步 UE和网络侧的 NCC。具体地， De B行为包括：将从 MME处收到的 { H, NCC}对发送给 RN;移动 RN行为包括：计算当前 MME发送的 NCC与 UE侧使用的 NCC 之间的差值；在网络侧和 UE侧 NCC发生失步前，发起小区内切换，同步 UE侧 NCC; 另外，本发明实施例还可以在基站侧通知 UE的服务 MME无需生成新的 {NH, NCC} 对。具体地， DeNB或 RN行为包括：在 Path Switch Request消息中增加指示，通知 UE的服务 MME是否需要生成新的 {NH, NCC}对； UE的服务 MME行为包括：根据 DeNB或 RN指示，确定是否生成新的 {NH, NCC}对。

从而，通过本发明实施例的技术方案，可以避免 UE从 RN下切出时，发生网络侧和 UE侧 NCC失步，造成通信失败；另外，通过优选 RN发起小区内切换过程的时机，达到即同步 NCC, 又不大量增加 UE空中接口切换的目的。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可釆用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可釆用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介盾（包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和 /或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和 /或方框图中的每一流程和 /或方框、以及流程图和 /或方框图中的流程和 /或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和 /或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和 /或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和 /或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims

权利要求

1、一种小区内切换方法，其特征在于，该方法包括：

当所述差值满足所述触发条件时， RN发起小区内切换。

2、根据权利要求 1所述的方法，其特征在于，所述 RN判断 UE侧的 NCC与该 RN 最新接收到的该 UE的服务 MME为该 UE分配的 NCC的差值，是否满足预设的小区内切换触发条件，包括：

所述 RN判断 UE侧的 NCC与该 RN最新接收到的该 UE的服务 MME为该 UE分配的 NCC 的差值，是否小于或等于预设的小区内切换触发值，如果是，则确定所述差值满足所述触发条件；否则，确定所述差值不满足所述触发条件。

3、根据权利要求 2所述的方法，其特征在于，所述预设的小区内切换触发值，为 2^Λη-1 , 其中 η为 NCC的比特位数。

4、根据权利要求 3所述的方法，其特征在于，所述 η为大于或等于 3的正整数。

5、根据权利要求 1所述的方法，其特征在于，该方法还包括：

当 RN在施主基站 De B之间切换时， RN接收目标 De B 转发的 UE的服务 MME 侧为该 UE分配的 NCC; 或者，

当 RN在 DeNB之间切换时， RN接收 UE的服务 MME侧发送的该服务 MME为该 UE分配的 NCC。

6、一种路径切换方法，其特征在于，该方法包括：

当中继节点 RN在施主基站 DeNB之间切换时， DeNB发起路径切换 Path Switch过程；所述 DeNB在 Path Switch过程中，从用户设备 UE的服务 MME处接收到该 MME为该 UE分配的下一跳计数值 NCC;

DeNB将所述 NCC发送给 RN。

7、根据权利要求 6所述的方法，其特征在于，所述 DeNB在 Path Switch过程中，从用户设备 UE的服务 MME处接收到该 MME为该 UE分配的 NCC, 包括：

所述 DeNB在路径切换请求确认 Path Switch Request Ack消息中，从用户设备 UE的服务 MME处接收到该 MME为该 UE分配的 NCC。

8、一种路径切换方法，其特征在于，该方法包括：

所述 eNB将所述指示信息发送给 UE的服务 MME。

9、根据权利要求 8所述的方法，其特征在于，所述 eNB将所述指示信息发送给 UE 的服务 MME, 包括：

所述 eNB向 UE的服务 MME发送路径切换请求 Path Switch Request消息，其中携带所述指示信息。

10、根据权利要求 9所述的方法，其特征在于，所述指示信息为：

所述 Path Switch Request消息所针对的 UE是否经中继节点 RN连接到网络；或者，本次路径切换过程是否需要生成新的 NH。

11、一种路径切换方法，其特征在于，该方法包括：

所述 UE的服务 MME在路径切换过程中，根据所述指示信息，判断是否需要为该 UE 生成新的 NH;

12、根据权利要求 11所述的方法，其特征在于，所述 UE的服务 MME接收 eNB发送的指示信息，包括：

所述 UE的服务 MME接收 eNB发送的路径切换请求 Path Switch Request消息，从中获取所述指示信息。

13、根据权利要求 11所述的方法，其特征在于，所述 UE的服务 MME在路径切换过程中，根据所述指示信息，判断是否需要为该 UE生成新的 NH, 包括：

14、一种小区内切换装置，其特征在于，该装置包括：

15、根据权利要求 14所述的装置，其特征在于，所述失步判断单元，具体用于：判断 UE侧的 NCC与该 RN最新接收到的该 UE的服务 MME为该 UE分配的 NCC的差值，是否小于或等于预设的小区内切换触发值，如果是，则确定所述差值满足所述触发条件；否则，确定所述差值不满足所述触发条件。

16、根据权利要求 15 所述的装置，其特征在于，所述预设的小区内切换触发值，为 2^Λη-1，其中 η为 NCC的比特位数。

17、根据权利要求 16所述的装置，其特征在于，所述 η为大于或等于 3的正整数。

18、根据权利要求 14所述的装置，其特征在于，该装置还包括：

NCC接收单元，用于当 RN在施主基站 DeNB之间切换时，接收目标 De B 转发的 UE的服务 MME侧为该 UE分配的 NCC；或者，当 RN在 DeNB之间切换时，接收 UE的服务 MME侧发送的该服务 MME为该 UE分配的 NCC。

19、一种路径切换装置，其特征在于，该装置包括：

发起单元，用于当中继节点 RN在施主基站 DeNB之间切换时，发起路径切换 Path

Switch过程；

NCC接收单元，用于在 Path Switch过程中，从用户设备 UE的服务 MME处接收到该 MME为该 UE分配的下一跳计数值 NCC;

NCC发送单元，用于将所述 NCC发送给 RN。

20、根据权利要求 19所述的装置，其特征在于，所述 NCC接收单元，具体用于：在路径切换请求确认 Path Switch Request Ack消息中，从用户设备 UE的服务 MME处接收到该 MME为该 UE分配的 NCC。

21、一种路径切换装置，其特征在于，该装置包括：

指示信息发送单元，用于将所述指示信息发送给 UE的服务 MME。

22、根据权利要求 21所述的装置，其特征在于，所述指示信息发送单元，具体用于：向 UE的服务 MME发送路径切换请求 Path Switch Request消息，其中携带所述指示信息。

23、根据权利要求 22所述的装置，其特征在于，所述指示信息为：

24、一种路径切换装置，其特征在于，该装置包括：

25、根据权利要求 24所述的装置，其特征在于，所述指示信息接收单元，具体用于：接收 eNB发送的路径切换请求 Path Switch Request消息，从中获取所述指示信息。

26、根据权利要求 24所述的装置，其特征在于，所述判断处理单元，具体用于：当 Path Switch Request消息中的指示信息为 UE是经过 RN连接到网络时，不对当前存储的该 UE对应的 H做任何操作；否则，根据当前存储的该 UE对应的 NH, 生成该 UE对应的新的 NH; 或者，