CN104519557B - 一种实现小小区唤醒的方法与接入网元设备 - Google Patents

一种实现小小区唤醒的方法与接入网元设备 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种实现小小区唤醒的方法与接入网元设备，接入网元设备接收到用户设备上报的进入休眠的一个或多个小小区信息，所述小小区信息包括以下至少一个信息：用户设备当前速率信息、小区类型信息、小区支持模式信息、小区广播PLMN信息；所述接入网元设备根据所述用户设备上报的休眠小小区的信息，从上报的小小区信息中确定需要唤醒的目标小小区；所述接入网元设备通过地面接口消息通知小小区所对应的接入网元设备唤醒所述目标小小区，上述提供的小小区唤醒的方法，能够在复杂的小小区网络环境下，使得小小区唤醒更有效、提高网络中切换成功率，有利于提高网络性能。

Description

一种实现小小区唤醒的方法与接入网元设备
技术领域
本发明涉及一种网络通信的方法和设备，尤其涉及一种小小区网络环境下实现小小区唤醒的方法与接入网元设备。
背景技术
随着无线多媒体业务的发展，人们对高数据速率和用户体验的需求日益增长，从而对传统蜂窝网络的***容量和覆盖提出了较高要求。在传统LTE（Long Term Evolution，长期演进）蜂窝网络中，宏基站作为唯一的接入侧网元为UE(User Equipment，用户设备)提供接入服务。而为了满足用户对较高数据速率的需求并提高蜂窝网络频谱效率，3GPP引入了小小区（Small Cell，SC或Small Cell Enhancement，SCE）作为宏基站的补充为UE提供接入服务。Small Cell 源于最初为家庭场景设计的Femtocell，Small Cell的“小”是相对于传统的宏基站（Macrocell）而言的，其特点体现在：小型化、低发射功率、可控性好、智能化和组网灵活。从发射功率看，典型发射功率在100mW到5W之间；从重量看，普遍重量在2到10kg之间；从组网方式看，支持包括DSL（Digital Subscriber Line数字用户专线）/光纤/WLAN（Wireless Local Area Network，无线局域网络）及蜂窝技术在内的多种技术的回传；而且还具备自动邻区发现、自配置等自组织自优化功能。
Small Cell具有四类产品形态：第一种称为Femto Cell，主要用于家庭和企业环境中；第二种称为Pico Cell，应用于室内公共场所如机场、火车站、购物中心等。第三种称为Micro Cell，用于受限于占地无法部署宏基站的市区或农村；最后一种称为Metro Cell，主要用于市区热点区域来降低容量瓶颈或用于农村。如图1所述，小小区网络环境非常复杂，且小小区基站设备数量比传统宏基站网络有明显的数量级的增长。
自2007年9月Sprint全球首家部署Femtocell以来，Small Cell已成功在23个国家的41张网络中部署，目前全球部署量超过380万台，主要以Femtocell的形态存在（占80%）。而从地区分布来看，主要分布在美国（Sprint部署超过90万台\AT&T部署约50万台）、欧洲和日韩（日本软银部署12万台）。
在热点部署场景下，为了达到较高的数据速率和频谱效率，需要在区域内密集大量部署小基站，并且宏基站与小基站有可能采用不同频点，小基站之间也有可能采用不同频点。特别的，在室内部署场景，如办公室，商场等通常为多楼层建筑，不同楼层均可能有小基站部署，而不同楼层的小基站工作载频可能并不相同。
在家庭基站环境下，家庭基站在没有用户接入或者负荷很低的时候可以通过将用户迁移出小区并进而关闭小区发射功率或者基站来达到节能的目的。同时可以利用UE的PI信息上报来实现合适的家庭基站小区唤醒。在小小区环境下，由于处于节能模式的SCE小区可能下电或者关闭载波发射功率，因此即使UE上报了该小区的PI（Proximity Indication，接近指示）信息，也需要唤醒该小区后，网络侧下发测量控制命令才能有测量结果上报，从而使得小小区可以为UE提供正常服务。目前一些机制使得即在节能状态UE也可以发现处于节能状态的小小区，比如通过小小区发现信号的设计使得UE可以感知小小区处于节能状态的信息，UE可以设置节能指示信息（Small Cell小区处于节能状态）上报给当前的服务小区所在的基站。另一方面，由于单个及多个用户的个体特殊性，当当前网络容量受限的时候，就需要及时唤醒处于节能状态的小小区为用户提供服务，因此如何通过UE上报的信息，使得网络侧可以准确判断合适的待唤醒目标小小区来避免接口上不必要的唤醒操作是当前网络中需要解决的问题。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种实现小小区唤醒的方法和接入网元设备，可以准确判断合适的待唤醒目标小小区，来避免接口上不必要的唤醒操作。
为了达到上述目的，本发明实施例的技术方案实现如下：
本发明实施例提供了一种实现小小区唤醒的方法，该方法包括：
接入网元设备接收到用户设备上报的进入休眠的一个或多个小小区信息，所述小小区信息包括以下至少一个信息：用户设备当前速率信息、小区类型信息、小区支持模式信息、小区广播PLMN信息；
所述接入网元设备根据所述用户设备上报的休眠小小区的信息，从上报的小小区信息中确定需要唤醒的目标小小区；
所述接入网元设备通过地面接口消息通知目标小小区所对应的接入网元设备唤醒所述目标小小区。
优选地，所述小小区信息还包括以下至少一个信息：***\频率信息、小区全局标志符、小区路由信息、用户设备当前位置信息或节能指示信息。
优选地，所述地面接口消息是S1或X2接口消息。
优选地，所述地面接口消息通过扩展现有消息或独立的新消息实现。
优选地，所述接入网元设备和目标小小区所对应的接入网元为基站，如Femto基站、PICO基站、MICRO基站、Metro基站等。
本发明实施例还提供了一种实现小小区唤醒的接入网元设备，该设备包含：
一接收模块，用于接收用户设备上报的进入休眠的一个或多个小小区信息，所述小小区信息包括以下至少一个信息：用户设备当前速率信息、小区类型信息、小区支持模式信息、小区广播PLMN信息；
一处理模块，用于确定根据用户设备上报的休眠小小区的信息，从上报的小小区信息中确定需要唤醒的目标小小区；
一发送模块，用于通过地面接口消息通知小小区所对应的接入网元设备唤醒所述目标小小区。
优选地，所述接收模块还用于接收以下至少一个信息：***\频率信息、小区全局标志符、小区路由信息、用户设备当前位置信息或节能指示信息。
优选地，所述地面接口消息是S1或X2接口消息。
优选地，所述地面接口消息通过扩展现有消息或独立的新消息实现。
优选地，所述接入网元设备和目标小小区所对应的接入网元为基站，如Femto基站、PICO基站、MICRO基站、Metro基站等。
与现有技术相比，本发明实施例具有以下有益效果：接入网元设备根据UE上报的休眠小小区信息，从上报的信息中，来确定需要唤醒的小小区。以此能够合理的实现小小区网络环境下的小小区唤醒，该方法能够在复杂的小小区网络环境下，针对多种小区类型，通过UE上报休眠的小小区信息以及自身的相关信息，使得接入网元设备可以根据UE上报信息选择合理的休眠小区进行唤醒，使得小小区唤醒更有效、提高网络中切换成功率，使得小小区更好地有针对性地分担网络负荷，有利于提高网络性能。
附图说明
附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，并与本申请的实施例一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。
图1为现有技术小小区网络环境示意图；
图2为本发明实施例一流程示意图；
图3为本发明具体实施例二流程示意图；
图4为本发明具体实施例三流程示意图；
图5为本发明具体实施例四流程示意图；
图6为本发明接入网元设备结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施例对本发明所述技术方案作进一步的详细描述，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。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。
实施例一
结合附图2，采用本发明的方法，实施例一如下：
UE在小小区驻留过会在footprint（历史记录信息）中留下该小小区的相关信息，包含但不限于以下一种或多种，比如该小小区的ECGI（EUTRAN Cell Global ID，小区全局标志符）及该小小区对应的TAI（Tracking Area Identity，跟踪区域标志）信息、记录时刻的UE位置信息、该小小区的***/频点信息、小区类型信息、记录时刻宏小区的信号质量等。
步骤101：UE通过空口测量发现小小区处于节能状态，接入网元设备（基站1）接收到UE上报的进入休眠的小小区信息（一个或多个），该小小区信息包含以下一种或多种：***\频率信息、小区全局标志符、小区路由信息、UE当前位置信息、节能指示信息、UE当前速率信息、小区类型信息、小区支持模式（比如是否支持WIFI（WirelessFidelity，无线保真））等；
步骤102：接入网元设备（基站1）根据UE上报的休眠小小区信息，从上报的小小区信息中根据UE自身速率信息（也即UE当前速率信息，UE自身速率信息UE可以自行计算），接入网元设备（基站1）可以利用该信息选择唤醒目标小区频点，比如对于速率高的UE选择宏基站所使用频率防止UE发生不必要的切换，对于不同速率的UE可以选择不同小区类型的小小区，以此确定需要唤醒的小区。
接入网元设备（基站1）也可以对目标待唤醒小区进行位置信息验证，比如可以根据UE上报的当前位置信息用于验证目标待唤醒小区是否在自身的邻区列表内；或者没有X2接口的场景下需要通过MME（Mobility Management Entity，移动管理实体）/GW（Gate Way，网关）/目标基站进行位置信息验证，确定需要唤醒的目标小小区。
接入网元设备（基站1）也可以接收UE发送的小区支持模式信息，UE可通过***广播或者空口专用信息获取该小区支持模式信息，接入网元设备（基站1）可以根据该小区支持模式信息，了解到用户能力及当前业务信息，选择类型合适的小小区来唤醒。也就是说，接入网元设备可以利用UE上报的休眠小区支持模式来匹配UE能力，最终确定需要唤醒的目标小小区。
步骤103：通过基站间X2接口消息通知目标基站（基站2）唤醒目标小小区（图中并未显示目标小小区）；其中，目标基站是指小小区所对应的接入网元设备。
实施例二
结合附图3，采用本发明的方法，实施例二如下：
UE在小小区驻留过会在footprint中留下该小小区的相关信息，包含但不限于以下一种或多种，比如该小小区的ECGI及该小小区对应的TAI信息、记录时刻的UE位置信息、该小小区的***、频点信息、小区类型信息、记录时刻宏小区的信号质量等。
步骤201：UE通过空口测量发现小小区处于节能状态，接入网元设备（基站1）从UE接收到进入休眠的小小区信息（一个或多个），包含以下一种或多种：***\频率信息、小区全局标志符、小区路由信息、UE当前位置信息、节能指示信息、UE当前速率信息、小区类型信息、小区支持模式（比如是否支持WIFI等）等；
步骤202：接入网元设备（基站1）根据UE上报的休眠小小区信息，从上报的小小区信息中根据UE自身速率信息，接入网元设备（基站1）可以利用该信息选择唤醒目标小区频点，比如对于速率高的UE选择宏基站所使用频率防止UE发生不必要的切换，对于不同速率的UE可以选择不同小区类型的小小区，以此确定需要唤醒的小区。
接入网元设备（基站1）也可以对目标待唤醒小区进行位置信息验证，比如可以根据UE上报的当前位置信息用于验证目标待唤醒小区是否在自身的邻区列表内；或者没有X2接口的场景下需要通过MME/GW/目标基站进行位置信息验证，确定需要唤醒的目标小小区。
接入网元设备（基站1）也可以接收UE发送的小区支持模式信息，UE可通过***广播或者空口专用信息获取该小区支持模式信息，接入网元设备（基站1）可以根据该小区支持模式信息，了解到用户能力及当前业务信息，选择类型合适的小小区来唤醒。也就是说，接入网元设备可以利用UE上报的休眠小区支持模式来匹配UE能力，最终确定需要唤醒的目标小小区。
当然，接入网元设备可以以接收到的UE当前速率信息、小区类型信息、小区支持模式中的一种或几种信息来确定最后需要唤醒的目标小小区。
步骤203：通过基站1的S1接口消息（确定目标小小区的消息）经由核心网通知目标基站（基站2）唤醒目标小小区。
实施例三
结合附图4，采用本发明的方法，实施例三实现如下：
UE在小小区驻留过会在footprint中留下该小小区的相关信息，包含但不限于以下一种或多种，比如该小小区的ECGI及该小小区对应的TAI信息、记录时刻的UE位置信息、该小小区的频率、频点信息、小区类型信息、记录时刻宏小区的信号质量等。
步骤301：UE通过空口测量发现小小区处于节能状态,接入网元设备（基站1）从UE接收到进入休眠的小小区信息（一个或多个），包含以下一种或多种：***\频率信息、小区全局标志符、小区路由信息、UE当前位置信息、节能指示信息、UE当前速率信息、小区类型信息、小区支持模式（比如是否支持WIFI等）、小区广播PLMN（Public Land Mobile Network，公共陆地移动网络）信息等；
步骤302：接入网元设备（基站1）根据UE上报的休眠小小区信息，从上报的休眠小小区信息中根据UE自身速率信息，接入网元设备（基站1）可以利用该信息选择唤醒目标小区频点，比如对于速率高的UE选择宏基站所使用频率防止UE发生不必要的切换，对于不同速率的UE可以选择不同小区类型的小小区，以此确定需要唤醒的小区。
接入网元设备（基站1）也可以对目标待唤醒小区进行位置信息验证，比如可以根据UE上报的当前位置信息用于验证目标待唤醒小区是否在自身的邻区列表内；或者没有X2接口的场景下需要通过MME/GW/目标基站进行位置信息验证，确定需要唤醒的目标小小区。
接入网元设备（基站1）也可以接收UE发送的小区支持模式信息，UE可通过***广播或者空口专用信息获取该小区支持模式信息，接入网元设备（基站1）可以根据该小区支持模式信息，了解到用户能力及当前业务信息，选择类型合适的小小区来唤醒。也就是说，接入网元设备可以利用UE上报的休眠小区支持模式来匹配UE能力，以此确定需要唤醒的目标小小区。
接入网元设备也可以根据UE上报的小区广播PLMN信息，和UE允许接入的服务PLMN以及对等PLMN信息进行匹配，实现网络共享环境下选择支持用户接入的目标小小区，UE可通过***广播获取所述小区广播PLMN信息，接入网元设备可以以此消息来确定需要唤醒的目标小小区。
当然，接入网元设备可以以接收到的UE当前速率信息、小区类型信息、小区支持模式和小区广播PLMN信息中的一种或几种信息来确定最后需要唤醒的目标小小区。
步骤303：通过基站间X2接口消息通知目标基站（基站2）唤醒目标小区。
实施例四
结合附图5，采用本发明的方法，实施例四如下：
UE在小小区驻留过会在footprint中留下该小小区的相关信息，包含但不限于以下一种或多种，比如该小小区的ECGI及该小小区对应的TAI信息记录时刻的UE位置信息该小小区的***、频点信息小区类型信息记录时刻宏小区的信号质量等。
步骤401：UE通过空口测量发现小小区处于节能状态，接入网元设备（基站1）接收到进入休眠的小小区信息（一个或多个），包含以下一种或多种：***/频率信息、小区全局标志符、小区路由信息、UE当前位置信息、节能指示信息、UE当前速率信息、小区类型信息、小区支持模式（比如是否支持WIFI等）、小区广播PLMN信息等；
步骤402：接入网元设备（基站1）根据UE上报的休眠小小区信息，从上报的休眠小小区信息中根据UE自身速率信息，接入网元设备（基站1）可以利用该信息选择唤醒目标小区频点，比如对于速率高的UE选择宏基站所使用频率防止UE发生不必要的切换，对于不同速率的UE可以选择不同小区类型的小区；和/或对目标待唤醒小区进行位置信息验证，比如可以利用UE上报的位置信息用于验证目标待唤醒小区是否在自身的邻区列表内；和/或利用UE上报的休眠小区支持模式来匹配UE能力；和/或利用上报的小区广播PLMN信息，和UE允许接入的服务PLMN以及对等PLMN信息进行匹配，实现网络共享环境下选择支持用户接入的目标小小区，通过以上方法最终确定需要唤醒的目标小小区；
步骤403：通过S1接口消息经由核心网通知目标基站（基站2）唤醒目标小区。
为了实现上述方法，本发明实施例还提供了一种用于实现小小区唤醒的接入网元设备，如附图6所示，该接入网元设备包括：
一接收模块，用于接收UE上报的进入休眠的一个或多个小小区信息，所述小小区信息包括以下至少一个信息：用户设备当前速率信息、小区类型信息、小区支持模式信息、小区广播PLMN信息；
一处理模块，用于根据UE上报的休眠小小区的信息，从上报的小小区信息中确定需要唤醒的目标小小区；其中，处理模块根据UE当前速率信息，可以利用该信息选择唤醒目标小区频点，比如对于速率高的UE选择宏基站所使用频率防止UE发生不必要的切换，对于不同速率的UE可以选择不同小区类型的小区；和/或对目标待唤醒小区进行位置信息验证，比如可以利用UE上报的位置信息用于验证目标待唤醒小区是否在自身的邻区列表内；和/或利用UE上报的休眠小区支持模式来匹配UE能力；和/或利用上报的小区广播PLMN信息，和UE允许接入的服务PLMN以及对等PLMN信息进行匹配，实现网络共享环境下选择支持用户接入的目标小小区，通过以上方法最终确定需要唤醒的目标小小区；
一发送模块，用于通过地面接口消息通知小小区所对应的接入网元设备唤醒所述目标小小区。
其中，该地面接口消息可以是S1或X2接口消息。
进一步地，上述实施例一至四中提及的X2接口消息或者S1接口消息可以通过扩展现有消息实现也可以是独立新消息。
进一步地，上述方法不限于应用在LTE***中，在2G、3G***中或者跨***情况下也可以利用基站间直接或者间接接口实现小小区唤醒通知，该直接接口指跨***间基站或RNC设备之间的直接接口，该间接接口指***间基站或RNC设备之间通过核心网进行消息转发。
其中，各实施例中提及的接入网元设备是指当前小小区网络环境下接入网元设备，比如宏基站、Femto基站、PICO基站、MICRO基站、Metro基站等；各实施例中提及的目标基站指的是小小区所对应的接入网元设备，该目标基站也可指宏基站、Femto基站、PICO基站、MICRO基站、Metro基站等。
上述各个实施例中，UE向接入网元设备发送的休眠的小小区信息中，包含的消息的种类越多，如***/频率信息、小区全局标志符，UE当前速率信息，小区类型信息等越多，对接入网元设备而言越有利于确定要唤醒的目标小小区。
虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种实现小小区唤醒的方法，其特征在于，该方法包括：
接入网元设备接收到用户设备上报的进入休眠的一个或多个小小区信息，所述小小区信息包括以下至少一个信息：用户设备当前速率信息、小区类型信息、小区支持模式信息、小区广播公共陆地移动网络PLMN信息；
所述接入网元设备根据所述用户设备上报的休眠小小区的信息，从上报的小小区信息中确定待唤醒小区，并对所述待唤醒小区进行位置信息验证来确定需要唤醒的目标小小区；
所述接入网元设备通过地面接口消息通知所述目标小小区所对应的接入网元设备唤醒所述目标小小区。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述小小区信息还包括以下至少一个信息：***\频率信息、小区全局标志符、小区路由信息、用户设备当前位置信息或节能指示信息。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述地面接口消息是S1或X2接口消息。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述地面接口消息通过扩展现有消息或独立的新消息实现。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接入网元设备和所述目标小小区所对应的接入网元为基站。
6.一种实现小小区唤醒的接入网元设备，其特征在于，包含：
一接收模块，用于接收用户设备上报的进入休眠的一个或多个小小区信息，所述小小区信息包括以下至少一个信息：用户设备当前速率信息、小区类型信息、小区支持模式信息、小区广播公共陆地移动网络PLMN信息；
一处理模块，用于确定根据所述用户设备上报的所述休眠的小小区信息，从上报的小小区信息中确定待唤醒小区，并对所述待唤醒小区进行位置信息验证来确定需要唤醒的目标小小区；
一发送模块，用于通过地面接口消息通知小小区所对应的接入网元设备唤醒所述目标小小区。
7.如权利要求6所述的接入网元设备，其特征在于，所述接收模块还用于接收以下至少一个信息：***\频率信息、小区全局标志符、小区路由信息、用户设备当前位置信息或节能指示信息。
8.如权利要求6所述的接入网元设备，其特征在于，所述地面接口消息是S1或X2接口消息。
9.如权利要求6所述的接入网元设备，其特征在于，所述地面接口消息通过扩展现有消息或独立的新消息实现。
10.如权利要求6所述的接入网元设备，其特征在于，所述接入网元设备和所述目标小小区所对应的接入网元为基站。
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