CN102100094A - 控制无线电信网络中的用户设备的方法 - Google Patents

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Abstract

本申请公开一种控制无线电信网络中的用户设备的方法，其中所述用户设备的移动特性被确定(102)，然后被记录(106)在所分配(104)的信息元素中。然后将信息元素传送(108)给适合控制无线电信网络的功能的至少一部分的控制节点，并且反过来，用户设备从所述控制节点接收(110)为所述用户设备的移动特性优化的控制消息。

Description

控制无线电信网络中的用户设备的方法
技术领域
一般来说，本发明涉及无线电信网络，具体来说，涉及将***信息传递给在无线电信网络中工作的用户设备。
背景技术
当今的无线电信网络中的用户设备(UE)主要用于接入网络提供的服务(语音呼叫、数据访问等等)。但是，非人类订户，即机器、传感器、致动器的迅速引入正改变订户混合。移动性模式、业务模型以及这种新的订户组使用网络的方式与标准组(即，人类订户)的行为明显不同。由网络发送给UE的控制消息关系到小区选择和重选、测量管理、位置和路由选择登记、切换、功率控制等中涉及的参数。这种已知解决方案的主要缺点在于，一个小区中的所有用户设备(UE)接收完全相同的信息(即，***参数)，这意味着UE所接收的信息包含部分是该UE不需要的信息。对于不同组的UE，一个规格适合全体(one-size-fits-all)的方式不再适当。
在现有解决方案中，无线电接入网中不存在区分与UE移动性应用方面(或移动性能力)相关的不同组或不同类型的UE的机制。所有UE采用相似的功能性集合并且因此使用相似的算法集合来处理。这种一个规格适合全体的方式是为标准移动订户，即，在漫游时携带移动装置并且使用它来接入网络服务的人类订户而设计的。
发明内容
本发明设法提供改进的用户设备、控制节点、无线电信网络以及控制所述用户设备的方法。
按照本发明的第一方面，提供一种控制无线电信网络中的用户设备的方法，其中该控制取决于所述用户设备的无线电接入能力。该方法包括由所述用户设备确定所述用户设备的移动特性。该方法还包括下列步骤：分配用于报告所述用户设备的移动特性的信息元素的至少一部分；以及在所述信息元素中记录所确定的所述移动特性。一旦移动特性记录在信息元素中，则将所述信息元素传送给适合控制无线电信网络的功能的至少一部分的控制节点。最后，用户设备从所述控制节点接收为所述用户设备的移动特性优化的控制消息。
按照本发明的第二方面，提供一种用于无线电信网络的用户设备，其中包括发送器部分和接收器部分。用户设备还包括控制单元，它适合确定所述用户设备的移动特性。所述发送器部分适合向无线电信网络的控制节点传送包含所确定的所述移动特性的信息元素，以及所述接收器部分适合从所述控制节点接收为所述用户设备的移动特性优化的控制消息。
按照本发明的第三方面，提供一种控制节点，它适合控制无线电信网络的功能的至少一部分。控制节点包括第一接口，用于接收具有在所述电信网络中工作的用户设备的移动特性的信息元素。控制节点还包括处理部分，它适合生成为在所述信息元素中接收的所述用户设备的移动特性优化的控制消息。控制节点还包括第二接口，用于传送为所述用户设备的移动特性优化的所述控制消息。
按照本发明的第四方面，提供一种无线电信网络，其中包括至少一个基站、用户设备和至少一个控制节点。控制节点适合控制无线电信网络的功能的至少一部分。基站包括接收器部分，它适合从所述用户设备接收包含所述用户设备的移动特性的信息元素。基站还包括适合将所述信息元素转发给所述控制节点的接口。所述控制节点包括处理部分，它适合生成为所述用户设备的移动特性优化的控制消息。根据在来自所述基站的所述信息元素中接收的所述移动特性来生成控制消息。
在从属权利要求中要求本发明的其它特征的权益。
本发明提供通知无线电接入网(RAN)关于静态的UE(例如移动网络中的传感器网络网关)的存在的有益效果。使用新UE能力组，无线电接入网可优化其功能性，并且减少了发往UE和无线电基站的控制平面信令。添加所述新UE能力组创造了区分与移动性方面相关的UE并且因此利用使用UE的方式的可能性，以便得到优化的网络服务以及更有效地使用网络。
附图说明
通过以下结合附图进行的详细描述，将会更全面地知道和理解本发明，其中：
图1是示出本发明的一个实施例中、控制无线电信网络中的用户设备的方法的简图；
图2是示出本发明的一个实施例中、控制无线电信网络中的用户设备的方法的简图；
图3是示出本发明的一个实施例中、控制无线电信网络中的用户设备的方法的消息序列图；
图4是示出本发明的一个实施例中、控制无线电信网络中的用户设备的方法的消息序列图；
图5是示出本发明的一个实施例中的无线电信网络的简图；
图6是示出本发明的一个实施例中的用户设备的简图；
图7是示出本发明的一个实施例中的控制节点的简图。
具体实施方式
为了优化控制消息的数量和控制消息的内容，本发明在其实施例中引入一种控制在无线电信网络中工作的用户设备的方法，它采用报告各个用户设备的移动特性。虽然人类订户大多数时间在移动，但是机器的移动性取决于它们用于的实际应用，并且在许多情况下，它们在其整个使用期限中是静态的(例如用于监测自动售货机的现有机器对机器通信)。另外，对于一些服务，重要的是知道UE是否位于高速列车或汽车上，因为它影响RAN性能和利用，例如作为快速呼叫建立的一部分在高速下行链路共享信道(HS-DSCH)上的信令无线电承载(SRB)的建立。
本发明的实施例的描述主要基于与3G(第三代)无线电信网络(WCDMA网络被认为是RAN)相关的示例。但是，这只是本发明可能的实施例的一个示例，并且在本发明的预期之内，它还可适用于其它类型和其它代的无线电信网络(例如LTE-长期演进)。
图1示出本发明的一个实施例。在这个实施例中，首先，用户设备(UE)确定102其移动特性。为了确定其移动特性，UE使用加速度传感器或GPS接收器。在加速度传感器的情况下，从传感器读取的信息稍微受到限制，因为这允许仅确定UE是静态的还是正在移动，但是足以容许将UE分类为这两个主要组其中之一。使用来自GPS接收器、或者更准确地说、来自运行用于处理GPS数据的应用的处理器的读数，容许还包括行进速度、行进方向以及也可由无线电信网络使用的其它信息(例如在GPS应用中编程的目的地)的更准确移动特性。
一旦确定移动特性，则为了向电信网络报告这个所确定的移动特性，分配104将从UE发送给电信网络的信息元素的至少一部分。这样，在将从UE发送给电信网络的信息元素中创建用于报告移动特性的子信息元素，在一个实施例中，所述信息元素可以是如3GPP TS 25.331中定义的用户设备无线电接入能力信息元素。它只是信息元素的许多可能实现其中之一，并且对3GPP文献的引用不应当被理解为将本发明局限于3G电信网络。
在下一个步骤中，将所确定的移动特性记录106在所述信息元素中，然后将信息元素传送108给电信网络的控制节点。控制节点适合控制无线电信网络的功能的至少一部分，并且在一个优选实施例中，它是无线电网络控制器(RNC)。在备选实施例中，控制节点可以不是RNC，而是例如运行OSS的节点或者甚至是基站(当网络管理是分布式而不是集中式时)。
最后，反过来，UE从所述RNC接收110为所述用户设备的移动特性优化的控制消息。优化的控制消息包括根据所述用户设备的所确定移动特性来选择的信息，并且因此它不会包括对于这个特定UE就其移动特性而言无用的信息。这意味着，如果UE是安装在自动售货机中的静态通信模块，它将不会接收例如与切换相关的信息。
在3G网络的一个具体实施例中，这个新信息元素(IE)根据移动性应用特性向UMTS陆地无线电接入网(UTRAN)指示对应的UE属于哪一组。UMTS代表通用移动电信***。定义至少两个值，以便指定至少两个不同的UE组：静态的和移动的。各UE根据可用本地信息(例如，使用内置加速度传感器和/或GPS信息)或者甚至作为UE的内置特性(例如对于某些固定服务器或静态/半静态监测设备)来确定其移动性。根据所确定的或预定义的移动特性，各UE在RRC连接建立期间将这个能力IE作为UE组的指示符发送给UTRAN。这个RRC连接如图3所示。指示移动特性的IE是可选IE，这意味着，如果移动特性可由UE来确定，则将移动特性作为UE无线电接入能力IE的一部分发送给UTRAN。否则，如果与移动特性相关的这个IE不存在，则电信网络将对应的UE当作具有完全移动性范围的标准移动用户(从静态到高移动性的用户)来处理。
图1还示出步骤103，其中检查UE的移动特性自前一个确定以来是否已经改变。这个步骤减小在UE与网络之间传送的信息量。如果移动特性尚未改变，则不需要报告所述确定的结果，因为这个特性已经是控制节点已知的，并且不会影响由UE从控制节点所接收110的控制消息。但是，这个步骤是可选的，并且因此在附图中用虚线标记。
如图2所示，可周期性地发起确定移动特性的步骤。图2示出本发明的一个实施例，其中启动202计时器，并且仅当确认计时器到期204时才发起确定102的步骤。否则，命令UE等待206，直到计时器到期。
在备选实施例中，确定移动特性的步骤可通过事件来触发。事件的示例包括切换过程、连接建立，或者它可通过来自无线电信网络的请求来触发。在3G网络的情况下，示例事件为：
-从其它无线电接入技术切换到UTRAN；
-从UTRAN切换到其它无线电接入技术；
-当能力信息从一个节点发送到另一个节点时切换到UTRAN；
-相同无线电接入技术中的CN(核心网)硬切换；
-WCDMA(宽带码分多址)RAN中的RRC(无线电资源控制)连接建立，如图3所示，其中示出在终端用户可进行服务呼叫或者使用某些其它移动功能(例如对核心网或移动性功能的定位区域/路由选择区域登记)之前，在RRC连接建立期间发送具有移动特性的IE的一个示例；
-当它由UTRAN请求时或者当UE希望向UTRAN传送UE特定能力信息时，如图4所示。
当移动特性在现有无线电连接期间改变时的情况下，UE通知UTRAN关于与存储在UE中的先前那个相比的UE能力变化。
图5示出本发明的一个实施例中的无线电信网络500。网络500包括多个基站，为了简洁起见仅示出其中之一502。网络还包括至少一个无线电网络控制器(RNC)700，它适合控制无线电信网络800的功能的至少一部分，并且网络还包括用户设备600。图5中，仅示出作为UE 600的移动电话，但是还有象征并非人类订户所使用的静态或移动UE的传感器网络的云506。基站502包括接收器部分，它从所述用户设备600接收包含所述用户设备600的移动特性的信息元素。它还包括适合将所述信息元素传送给所述RNC 700的接口504。在各种实施例中，可使用不同类型的接口504。基站可例如经由无线电链路或有线连接(铜电缆或光纤电缆)连接到网络的其余部分。所述RNC 700包括处理部分，它通过包含根据所述移动特性选择的信息，来生成为在来自所述基站502的所述信息元素中接收的所述用户设备600的移动特性优化的控制消息。
在备选实施例中，RNC的至少一部分功能可由运行OSS的节点或者甚至是基站(当网络管理是分布式而不是集中式时)来接管。在这些实施例中，为所述用户设备600的移动特性优化的控制消息由基站或者由OSS节点来生成。
图6示出本发明的一个实施例中的用户设备600。UE用于无线电信网络500中。为清楚起见，本申请中的附图以示意方式示出本发明，其中省略对于理解本发明不是必需的元件和线条。在一个实施例中，UE可以是具有移动电话的全部元件和特征的移动电话，而在另一个实施例中，UE可以是自动售货机的通信模块，它具有与移动电话不同的功能性，因为其功能也是不同的。UE 600包括发送器部分602和接收器部分604，它们连接到天线并且经由空中接口连接到无线电信网络。它还包括确定所述用户设备600的移动特性的控制单元606。在一个实施例中，控制单元606可以是CPU(中央处理器)，而在备选实施例中，控制单元可实现为CPU和外设及其它处理单元的组合。移动特性可通过读取加速度传感器608或GPS单元610的指示来确定。发送器部分602向控制节点传送包含所述所确定的移动特性的信息元素，而接收器部分604从所述控制节点接收为所述用户设备的移动特性优化的控制消息。
在一个实施例中，UE 600包括加速度传感器608。在备选实施例中，UE包括GPS单元610。在又一个实施例中，UE 600包括加速度传感器608和GPS单元610这两者，这具有甚至在GPS单元610掉电或者以任何其它方式停用时也能够确定所述UE 600的移动特性的有益效果。在电池供电的移动电话中，功耗是关键问题，并且相当常见的是，让移动电话中对于移动电话的操作不是必需的部分掉电以节省电池。在这个实施例中，移动特性在GPS单元不可工作时使用加速度传感器608来确定，而在GPS单元610可工作时使用所述GPS单元610来确定。另外，当接通GPS单元610时，UE 600确定其移动特性，以便更新早先使用加速度传感器所确定的特性(通过添加关于行进速度和目的地的信息，若已知的话)。
一般来说，UE组根据其移动特性来定义。在一个实施例中，为移动特性信息元素‘UE组’提出两个基本值，即，静态和移动。但是，在备选实施例中，移动特性信息元素‘UE组’的值可具有更多值，例如静态、低速移动性、高速移动性等等。此外，UE组IE可能还基于UE功能(或目的)，例如仅数据、仅TV、基于传感器的监测设备、多媒体中心等等。
在图7中，示出按照本发明的一个实施例的控制节点700。在一个实施例中，控制节点700的功能由无线电网络控制器来执行。RNC700控制无线电信网络的功能的至少一部分。RNC 700包括第一接口702和第二接口704，所述第一接口702用于接收包含在所述电信网络中工作的用户设备的移动特性的信息元素。优选地集成第一和第二接口。它还包括生成为所述用户设备的移动特性优化的控制消息的处理部分，例如CPU 706。在备选实施例中，处理部分706可以是CPU以及附加硬件和软件组件。控制消息经过优化，使得它包含适合于某种移动特性的UE的信息，但不包含具有这种移动特性的UE所不需要的信息(例如，对于静态用户设备，没有切换信息)。
使用新UE能力组，无线电接入网可优化其功能性，并且减少发往UE和无线电基站(RBS)的控制平面信令。例如，测量控制消息不必发送到与用于软切换处理的事件1x相关的UE，其中事件1x表示从UE请求的基于事件的测量的不同报告标准。这些测量由UE在与连接载波相同的频率上进行。事件1x对于如TS 25.331中定义的1a、1b、1c、1d、1e、1f等事件是短期的。不需要RBS执行为不同RBS之间的功率平衡发起的测量，因为静态UE组连接到仅一个RBS，并且这些测量对于静态UE是不必要的。使用新UE能力组，RAN可用于优化其RRM(无线电资源管理)算法或者连接质量处理(例如静态用户特定的算法)。

Claims (20)

1.一种控制无线电信网络中的用户设备的方法，包括：
a)由所述用户设备来确定(102)所述用户设备的移动特性；
b)分配(104)用于报告所述用户设备的移动特性的信息元素的至少一部分；
c)在所述信息元素中记录(106)所确定的所述移动特性；
d)将所述信息元素传送(108)给控制节点，所述控制节点适合控制所述无线电信网络的功能的至少一部分；
e)从所述控制节点接收(110)为所述用户设备的移动特性优化的控制消息。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述优化的控制消息包含根据所确定的移动特性选择的信息。
3.如权利要求1或权利要求2所述的方法，其中，周期性地执行所述确定(202-206)。
4.如权利要求1至3中的任一项所述的方法，其中，如果确定所述用户设备的移动特性已改变(103)，则执行所述分配、记录和传送的步骤。
5.如权利要求1或权利要求2所述的方法，其中，在切换过程的情况中执行所述步骤a-d。
6.如权利要求1或权利要求2所述的方法，其中，在连接建立的情况中执行所述步骤a-d。
7.如权利要求1或权利要求2所述的方法，其中，作为来自所述无线电信网络的请求的结果，执行所述步骤a-d。
8.如以上权利要求中的任一项所述的方法，其中，将移动特性信息元素作为用户设备能力信息元素的一部分来传送。
9.如以上权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述用户设备还在所述信息元素中记录所述无线电信网络中的所述用户设备的功能。
10.一种用于无线电信网络的用户设备(600)，包括发送器部分(602)和接收器部分(604)以及适合确定所述用户设备(600)的移动特性的控制单元(606)，所述发送器部分(602)适合向控制节点传送包含所确定的所述移动特性的信息元素，以及所述接收器部分(604)适合从所述控制节点接收为所述用户设备的移动特性优化的控制消息。
11.如权利要求10所述的用户设备，还包括加速度传感器(608)，并且所述控制单元适合从所述传感器读取指示以及根据所述读数来更新所述移动特性。
12.如权利要求10或权利要求11所述的用户设备，还包括全球定位***单元(610)，并且所述控制单元适合从所述全球定位***单元读取指示以及根据所述读数来更新所述移动特性。
13.如权利要求12所述的用户设备，其中，所述全球定位***单元适合确定所述用户设备的行进速度，并且所述控制单元适合将所述行进速度包含在所述移动特性中。
14.如权利要求10-13中的任一项所述的用户设备，适合按照如权利要求1-9中的任一项所述的方法来操作。
15.一种适合控制无线电信网络的功能的至少一部分的控制节点(700)，包括：第一接口(702)，用于接收包含在所述电信网络中工作的用户设备的移动特性的信息元素；处理部分(706)，适合生成为在所述信息元素中接收的所述用户设备的移动特性优化的控制消息；以及第二接口(704)，用于传送为所述用户设备的移动特性优化的所述控制消息。
16.如权利要求15所述的控制节点，其中，所述处理部分适合优化所述控制消息，使得所述控制消息包含根据在所述信息元素中接收的所述移动特性选择的信息。
17.如权利要求15或权利要求16所述的控制节点，其中，集成所述第一接口(702)和所述第二接口(704)。
18.一种无线电信网络(500)，包括：至少一个基站(502)；至少一个控制节点(700)，适合控制所述无线电信网络(800)的功能的至少一部分；以及用户设备(600)，其中，基站(502)包括适合从所述用户设备(600)接收包含所述用户设备(600)的移动特性的信息元素的接收器部分以及适合将所述信息元素转发给所述控制节点(700)的接口(504)，其中所述控制节点(700)包括处理部分，所述处理部分适合生成为在来自所述基站(502)的所述信息元素中接收的所述用户设备(600)的移动特性优化的控制消息。
19.如权利要求18所述的无线电信网络，其中，所述控制节点的所述处理部分适合优化所述控制消息，使得所述控制消息包含根据在所述信息元素中接收的所述移动特性选择的信息。
20.如权利要求18或权利要求19所述的无线电信网络，其中，所述控制节点(700)是无线电网络控制器。
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