专利名称:通信网络的制作方法
技术领域:
本发明涉及通信网络,尤其涉及包括多个毫微微蜂窝基站(femtocell base stations)的ii/f言网纟各。
背景技术:
在演进的全球陆上无线接入网络(Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network, E-UTRAN)中,用户设备(user equipment, UE)通过增强的节点B (eNB)接入到无线网络中。eNB发起在空中接口的连接、分配空中接口的资源 以及执行相应的时序安排。eNB通过称为SI的接口连接到核心网络。此外,不 同的eNB之间通过称为X2的接口进行互连,X2接口允许eNB发起以及结束各 种操作,如越区切换,而不必使用比与该操作相应的网络授权更高的网络授权。
毫微微蜂窝基站(或称为"家庭"或"企业"eNB)是一种提供给住宅或商 务用户使用的小型、低功耗、室内蜂窝基站。它们比在此类环境中能利用重叠 的蜂窝网络(如eNB)可提供更好的网络覆盖和容量。同时,家庭或企业eNB 使用宽带连接从操作者的网络接收和向操作者的网络返回数据(通常称为回 程)。
家庭或企业eNB作为现有的宏蜂窝网络的扩展,为各家庭或企业eNB的覆 盖范围内的所有用户提供增强的网络覆盖和容量。在住宅环境,这意味着家庭 eNB将为该区域内的住户提供网络接入,同时也为邻居和*用户提供接入, 如果宏蜂窝网络的覆盖比较弱并且如果家庭eNB设置成"开放式"连接的话。来 自家庭eNB和重叠的宏蜂窝网络之间传输的干扰可通过用户设备(UE)具有的 在家庭eNB和宏蜂窝网络之间进行切换的能力来减弱。
有人建议,由于这些家庭或企业eNB所具有的特点,不需要在邻居家庭或 企业eNB之间、或家庭或企业eNB与宏eNB之间建立X2接口用于切换信令。 造成这样的其中一个原因是,如果在邻居家庭或企业eNB之间以及家庭或企业 eNB与宏eNB之间提供X2接口,则家庭或企业eNB的大量的调度(作为设想 中的)会导致每一个家庭或企业eNB、甚至每一个宏eNB都需要管理大量的X2接口 。此外,由于家庭或企业eNB的特点,在一个宏eNB中的家庭或企业eNB 的数目可能频繁的改变,因为家庭或企业eNB的被激活或去激活,这样宏eNB 将频繁的需要重新配置其连接。这将会导致宏eNB中的复杂性显著升高。
但是,家庭或企业eNB中使用X2接口也有其好处。这些好处包括,可在 毫微和宏层面之间进行更快速切换的能力,当已经注册使用家庭或企业eNB的 用户设备(UE)到达该家庭或企业eNB附近时唤醒该家庭或企业eNB的能力, 以及在家庭eNB和宏eNB之间、邻居家庭eNB之间提供干扰(interference)控 制的能力。特别的,在提供家庭或企业eNB时还可同时包括宏上行链路的使用 和负载的指示,这是通过其他途径所无法提供的。
另一方面,有人建议在邻居家庭或企业eNB之间、以及家庭或企业eNB与 宏eNB之间的X2接口通过使用代理服务器功能来提供,该代理服务器在家庭 或企业eNB与宏eNB之间工作。如图1所示,为一个示例的系统。其中,X2 代理服务器与它的每一个家庭eNB之间通过连接到每个家庭eNB的X2接口相 连接,同时该代理服务器与每一个宏eNB通过相应的X2接口连接,该宏eNB 管理的蜂窝单元覆盖被X2代理服务器所管理的一个或多个家庭eNB。
根据该建议,在家庭eNB到宏eNB的方向,X2代理服务器作为具有"聚合" 功能的设备向宏eNB提供一个家庭eNB层负载的完整的景象。相应的,宏eNB 需要考虑家庭eNB层面的负载,这将增加宏eNB的复杂性。另一方面,提供具 有聚合的X2接口的宏eNB是否有益也是不确定的,假设各种家庭eNB经历不 同的负载环境,并且对不同的宏eNB具有不同的路径损耗/阴影,这将导致家庭 eNB和宏eNB之间具有不同的干扰易感性。
本发明的目的在于提供可选的解决方法,以在邻居家庭或企业eNB之间以 及家庭或企业eNB与宏eNB之间提供X2接口 。
发明内容
本发明实施例提供一种通信网络运行方法,该通信网络包括至少一个宏蜂 窝基站,处于至少一个宏蜂窝基站的覆盖范围内的多个毫微微蜂窝基站,该方 法包括在至少一个宏蜂窝基站和多个毫微微蜂窝基站的信令通路上提供代理 服务器,提供用于支持从至少一个宏蜂窝基站到该代理服务器的灵活性和干扰 控制的单向信令;并提供用于支持代理服务器和多个毫微微蜂窝基站之间的灵活性和干扰控制的信令。
本发明的第二方面是提供一种节点,该节点用于包括至少 一个宏蜂窝基站 和处于至少一个宏蜂窝基站的覆盖范围内的多个毫微微蜂窝基站的通信网络 中,该节点作为代理服务器,处于至少一个宏蜂窝基站和多个毫微微蜂窝基站 代理服务器之间的信令通路上,该节点接收用于支持来自至少一个宏蜂窝基站
的灵活性和干扰的控制的单向信令;并提供用于支持对多个毫微微蜂窝基站的 灵活性和干扰的控制的信令。
本发明的第三方面是提供一种毫微微蜂窝基站,该毫微微蜂窝基站用于包 括代理服务器和至少一个宏蜂窝基站的通信网络中,该毫微微蜂窝基站可在至 少一个宏蜂窝基站的覆盖范围内使用,其可以接收用以支持至少一个宏蜂窝基 站通过代理服务器发出的灵活性和干扰控制的单向信令。
本发明的第四方面是提供了一种E-UTRAN的运行方法,该E-UTRAN包括 至少一个宏eNB和处于至少一个宏eNB的覆盖范围内的多个家庭或企业eNB, 该方法包括在至少一个宏eNB和多个家庭或企业eNB之间的信令通路上提供 代理服务器,其提供从至少一个宏eNB到该代理服务器的单向X2信令;并提 供在代理服务器和多个家庭或企业eNB之间的X2信令。
以下将通过实施例结合附图的方式说明本发明如何付诸实施,如下 图1是一种将X2代理服务器设置于家庭eNB和至少一个宏eNB之间的传 统系统的示意图2显示依照本发明第一实施例的一种将X2代理服务器(Proxy)设置于 家庭eNB和至少一个宏eNB之间的系统的示意图3显示依照本发明第二实施例的一种将X2代理服务器设置于家庭eNB 和至少一个宏eNB之间的系统的示意图4是依照本发明的一种E-UTRAN运行方法的示意图。
具体实施例方式
虽然以下对本发明的描述是基于演进型全球陆地无线接入网(E-UTRAN) 以及家庭eNB的,但是需要注意的是,本发明同样适用于其他的类型的具有多个毫微微蜂窝基站的第三代网络或者随后下一代网络(无论其是否为家用或商
业用途)。此外,虽然以下对本发明的描述是基于X2信令和接口的,但是需要 注意的是,本发明同样适用于任意一种接口,该接口提供用于支持灵活性和干 扰控制的信令。
图2为依据本发明中演进型全球陆地无线接入网(E-UTRAN) 2第一实施例 的示意图。E-UTRAN2包括第一宏增强型节点B (eNB) 4,其蜂窝覆盖范围用 圆圏5圈出,以及第二eNB6,其覆盖范围未在图中示出。
在本实施例中,在第一宏eNB 4的蜂窝覆盖范围5中有4个家庭增强型节 点B,即eNB 8、 eNB 10、 eNB 12和eNB 14。家庭eNB 8、 eNB 10、 eNB 12、 eNB 14中每一个均具有各自的蜂窝覆盖范围(图中未示出),但是需要注意的是, 由于家庭eNB本身所具有的特性,这种覆盖范围实际上小于第一宏eNB4的覆 盖范围5。
综上所述,设备之间的X2接口用于E-UTRAN 2中进行切换操作和干扰管 理是可取的。然而,家庭eNB8、 eNB10、 eNB 12和eNB 14中的任何一个与第 一宏eNB 4之间存在X2接口却并不可取。
因此,依照本发明,在第一宏eNB4和家庭eNB8、 eNB 10、 eNB 12、 eNB 14之间的信令通路上设置X2代理服务器16。第一宏eNB 4提供连接到X2代 理服务器16的单个X2接口, X2代理服务器16将X2接口广播到家庭eNB8、 eNB 10、 eNB 12、 eNB 14中的每一个。因此,在第一宏eNB 4和X2代理月良务 器16之间的X2信令是单向的。
在本实施例中,从X2代理服务器16到各个家庭eNB8、 eNB 10、 eNB 12、 eNB 14的X2信令也是单向的。然而,家庭eNB 8、 eNB 10、 eNB 12、 eNB 14 中的每一个与其它邻近的家庭eNB之间基于X2接口的信令是双向的(即,它 们相互处于对方的覆盖范围内)。因此,如图2所示,家庭eNB8、 eNB 10、 eNB 12、 eNB 14中的每一个与其他家庭eNB之间基于X2接口的信令是双向的,因 而家庭eNB 14与家庭eNB 12之间只有基于X2接口的双向信令。
在相邻的宏eNB之间同样可以提供基于X2接口的双向信令,例如第一宏 eNB4和第二宏eNB6之间,并且X2接口可以正常地工作。
因此,这种E-UTRAN2的解决方法使得宏eNB的复杂性被降低了,而且它 们的性能不会受到限制,宏eNB仅需要考虑它们对其邻近的宏eNB的影响,并上述需要注意的是,图2说明的是宏eNB和家庭eNB之间的信息的逻辑流 而不是它们之间的"物理"连接关系。特别的,需要注意的是,家庭eNB和家庭eNB之间可能通过宽带互联网(或 者类似的)到互联网服务提供商(Internet Service Provider, ISP)的连接,以及 从ISP到E-UTRAN的核心网的连接而相互连接。因此,通过这些互联网联接, 在家庭eNB之间、以及家庭eNB和X2代理服务器之间的X2接口将被确定。当家庭eNB8、 eNB 10、 eNB 12或eNB 14被初始化,并在之后家庭eNB 周期性地扫描下行链路频道带(通过一个集成在家庭eNB中的嗅探器(sniffer) 功能实体或通过使用从本地用户设备到家庭eNB的测量)来查找它的宏eNB 4 和它的家庭eNB邻居。另外,在适当时候,家庭eNB可以请求X2代理服务器 16提供来自或者到达任一新发现的邻居的X2接口信息(这取决于是否该邻居 eNB是一个宏eNB,或是家庭eNB,在本实施例中,仅为邻居eNB是宏eNB 的情况)。如果X2代理服务器16和已经发现的邻居(家庭eNB)之间没有既有的X2 接口 ,那么X2代理服务器16着手设置自己与这些邻居之间的X2接口 。恰当 的X2接口信息然后在X2代理服务器和发出请求的家庭eNB之间则进行交换。当另外的家庭eNB 8、 eNB 10、 eNB 12或eNB 14中不再检测到任何邻居 时时,家庭eNB8, 10, 12或14中的一个eNB与X2代理服务器16之间X2接 口信息交换被终止。家庭eNB 8、 eNB 10、 eNB 12和eNB 14中的一个eNB与X2代理服务器 16之间X2接口信息交换在该家庭eNB处于去激活状态(即关断)时同样会被 终止。从第 一宏eNB 4到X2代理服务器16之间的X2接口信息的传输将在可配 置的超时时间段内一直持续,以防没有家庭eNB向第一宏eNB4请求X2接口信 息。这将有利于减小为被短暂关断之后重新启动的家庭eNB提供X2接口信息 的时间要求。这样,家庭eNB可以考虑到少数的邻近的家庭eNB和宏eNB中的负载以其邻近范围内潜在的多数家庭eNB做任何了解或者做任何事情,因此,宏eNB被简化了。此外,X2代理服务器16并不需要执行上述提及的各种各样的家庭eNB的聚合功能,因此简化了代理服务器的功能。
需要注意的是,在本实施例中,家庭eNB 8、 eNB 10、 eNB 12和eNB 14与X2代理服务器16之间不具有"上行链路,,X2连接,这就允许它们可以请求X2代理服务器16提供上述的信息。假若这样或确实是这样的话,家庭eNB使用一个可选择的控制接口 (例如Sl接口 )与X2代理服务器16进行通信,以请求建立或者终止与宏eNB4之间的X2接口信息交换。家庭eNB 8、 eNB 10、 eNB12和eNB 14中的每个eNB可以已具有一个连接到核心网的Sl接口 。
家庭eNB可以通过对无线环境构成进行测量来检测一个邻近的宏eNB,并可以使用控制接口请求X2代理服务器16提供来自检测到的宏eNB的X2信令。
如果家庭eNB不能再检测到一个与它邻近的家庭eNB (例如,如果这个家庭eNB处于去激活状态),则这个家庭eNB可以使用控制接口请求终止其与邻近家庭eNB之间的X2信令。
X2代理服务器16同样可以使用控制接口以请求宏eNB提供X2信令。
特别的,这里可以存在一个网关或者其他网络节点,其提供将很多家庭eNB连接到核心网的连接功能。因此,在本实施例中,X2代理服务器16更适宜和这种网关功能实体共置在一起。这样,请求建立或者终止X2接口信息交换的控制信令可与在传输网关和家庭eNB之间的用于其他目的诸如注册、认证等的控制信令相同的接口上进行传输。
图3是依照本发明第二实施例的一种可选择的E-UTRAN2的示意图。在图中,具有相同附图标记的元件与图2中所示的第一实施例中的元件相同。此外,第一宏eNB提供到达X2代理服务器16的单个X2接口 , X2代理服务器16将X2接口广播到家庭eNB8、 eNB 10、 eNB 12和eNB 14中的每一个。因此,第一宏eNB 4与X2代理服务器16之间的X2信令是单向的。
然而,在本实施例中,从X2代理服务器16到各个家庭eNB 8、 eNB 10、eNB 12和eNB 14之间X2信令是双向的。因此,家庭eNB 8、 eNB 10、 eNB 12和eNB 14中的每一个与X2代理服务器16之间具有基于各自X2接口的双向信令,并且这种双向信令代替了家庭eNB 8、 eNB 10、 eNB 12和eNB 14相互之境构成的测量检测邻近的家庭eNB,以及使用控制接口请求X2代理服务器16提供来自被检测家庭eNB的X2信令。与第一实施例相同,用于建立或者释放X2信令流的控制信令同样可以在家庭eNB和核心网中的网关之间定义的控制接口 (例如S1)上进行传输。
图4是依照本发明的一种E-UTRAN运行方法的示意图。在步骤101,在至少一个宏eNB和多个家庭eNB之间的信令通路上提供代理服务器;在步骤103,提供宏eNB到代理服务器的单向X2信号;在步骤105,提供从X2代理服务器到多个家庭eNB的X2信号;
综上所述,在一些实施例中,从X2代理服务器到家庭eNB的X2信令是单向的,该方法进一步包括提供每个家庭eNB之间的双向信令。
然而,可选择的实施例中,从X2代理服务器到多个家庭eNB的X2信令也可以是双向的,这表示X2代理服务器起着中转家庭eNB之间的信令的作用。
因此,这里还提供一种E-UTRAN的运行方法,为邻近家庭eNB之间提供X2接口以及为家庭eNB和宏eNB之间提供X2接口 。
通过对附图、公开内容以及权利要求的学习,本领域技术人员在对本发明权利要求的实施的基础上,可以知道或衍生出以上揭露的各个实施例的变形。在权利要求中,词语"包括"表示没有排除其他元件或步骤,"一个,,并不排除多个的情况。单一处理器或者其他单元可以完成权利要求里面多个特征所对应的功能。实际上在相互不同的从属权利要求中仅列举了某些实施方式,并不表明这些实施方式的组合不能被有利地使用。本发明所对应的计算机程序可能被存储/分布在合适的介质上,诸如, 一种光学存储介质或者固态介质,其^C随其他硬件或作为其他硬件的一部分被提供,其也可分布在其他形式中,例如经由互联网或者其他有线载波通信系统被提供。权利要求中提及的任何标记非为权利要求保护范围的限制。
权利要求
1.一种通信网络运行方法,其特征在于,该通信网络包括至少一个宏蜂窝基站和处于所述至少一个宏蜂窝基站的覆盖范围内的多个毫微微蜂窝基站,该方法包括在至少一个宏蜂窝基站和多个毫微微蜂窝基站之间的信令通路上提供代理服务器;提供用于支持从至少一个宏蜂窝基站到该代理服务器的灵活性和干扰的控制的单向信令;提供用于支持代理服务器和多个毫微微蜂窝基站之间的灵活性和干扰的控制的信令。
2. 如权利要求l所述的方法,其特征在于,所述提供用于支持代理服务器 和多个毫微微蜂窝基站之间的灵活性和干扰的控制的信令的步骤包括提供用于支持从代理服务器到多个毫微微蜂窝基站的灵活性和干扰的控制 的单向信令。
3. 如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述方法还包括步骤提供用于支持多个毫微微蜂窝基站之间的灵活性和干扰的控制的双向信令。
4. 如权利要求3所述的方法,其特征在于,多个毫微微蜂窝基站中的每一 个提供各自的覆盖范围,所述提供用于支持多个毫微微蜂窝基站之间的灵活性 和干扰的控制的双向信令的步骤包括提供用于支持每个毫微微蜂窝基站与处于该毫微微蜂窝基站的覆盖范围内 的另 一毫微微蜂窝基站之间的灵活性和干扰的控制的信令。
5. 如权利要求2、 3或4中任一项所述的方法,其特征在于,所述方法还 包括步骤提供从多个毫微微蜂窝基站的每一个到核心网络或到毫微微蜂窝基站网关 的控制接口 ,毫微微蜂窝基站利用通往所述核心网络或毫微微蜂窝基站网关的所述控制接口提供用于支持到该代理服务器的灵活性和干扰的控制的信令。
6. 如权利要求l所述的方法,其特征在于,所述提供用于支持代理服务器 和多个毫微微蜂窝基站之间的灵活性和干扰的控制的信令的步骤包括提供用于支持代理服务器到多个毫微微蜂窝基站中的每一个毫微微蜂窝基 站之间的灵活性和干扰的控制的双向信令。
7. 如权利要求5或6所述的方法,其特征在于,所述方法还包括步骤 毫微孩t蜂窝基站通过对无线环境的测量来探测邻居宏蜂窝基站;以及 毫微微蜂窝基站通过控制接口来请求代理服务器提供来自探测到的邻居宏蜂窝基站的进行灵活性和干扰的控制的信令。
8. 如权利要求5、 6或7中任一项所述的方法,其特征在于,所述方法还包 括步骤毫微微蜂窝基站通过对无线环境的测量来探测邻居毫微蜂窝基站;以及 毫微微蜂窝基站通过控制接口来请求代理服务器提供到探测到的毫微微蜂 窝基站的灵活性和干扰的控制的信令。
9. 如权利要求8所述的方法,其特征在于,所述方法还包括步骤 多个毫微微蜂窝基站中的第一毫微微蜂窝基站请求来自探测到的宏蜂窝基站的灵活性和干扰控制的信令可被事件终止,该事件为所述探测到的宏蜂窝基 站已经不可被探测到,或是所述探测到的毫微微蜂窝基站变为去激活状态。
10. 如前面任一项权利要求所述的方法,其特征在于,所述方法还包括步骤 代理服务器请求宏蜂窝基站提供到所述代理服务器的灵活性和干扰控制的信令。
11. 如前面任一项权利要求所述的方法,其特征在于,所述通信网络为演进 的全球陆上无线接入网络E-UTRAN中,所述毫微微蜂窝基站为家庭或企业增强 节点eNB,所述支持灵活性和干扰控制的信令为X2信令。
12. —种节点,该节点用于包括至少一个宏蜂窝基站和处于所述至少一个宏 蜂窝基站的覆盖范围内的多个毫微微蜂窝基站的通信网络中,该节点适应于作为代理服务器,处于所述至少一个宏蜂窝基站和所述多个毫微微蜂窝基站之间的信令通路上;接收用于支持来自所述至少一个宏蜂窝基站的灵活性和千扰的控制的单向 信令;提供用于支持对所述多个毫微微蜂窝基站的灵活性和干扰的控制的信令。
13. 如权利要求12所述的节点,其特征在于,所述节点还可提供用于支持 对所述多个毫微微蜂窝基站的灵活性和干扰的控制的单向信令。
14. 如权利要求12或13所述的节点,其特征在于,所述节点还可通过独 立的控制接口接收来自所述多个毫微微蜂窝基站的信令控制信息。
15. 如权利要求14所述的节点,其特征在于,所述独立的控制接口为Sl接o 。
16. 如权利要求12所述的节点,其特征在于,所述节点可提供用于支持对所 述多个毫微微蜂窝基站的灵活性和千扰的控制的双向信令。
17. 如权利要求12到16中任一项所述的节点,其特征在于,所述节点用于 演进的全球陆上无线接入网络E-UTRAN中,所述支持灵活性和干扰的控制的信 令为X2信令
18. —种毫微微蜂窝基站,所述毫微微蜂窝基站用于包括代理服务器和至少 一个宏蜂窝基站的通信网络中,所述毫微微蜂窝基站可在所述至少一个宏蜂窝 基站的覆盖范围内使用,所述毫微微蜂窝基站可以接收用于支持所述至少一个 宏蜂窝基站通过代理服务器发出的灵活性和千扰控制的单向信令。
19. 如权利要求18所述的毫微微蜂窝基站,其特征在于,所述毫微微蜂窝基 站具有覆盖范围,所述毫微微蜂窝基站还可提供用于支持其与在所述覆盖范围 内的任意其他毫微微蜂窝基站的灵活性和干扰控制的双向信令。
20. 如权利要求18或19所述的毫微微蜂窝基站,其特征在于,所述毫微微 蜂窝基站提供用于支持通过独立的控制接口到所述代理服务器的灵活性和干扰 的控制的信令。
21. 如权利要求20所述的毫微微蜂窝基站,其特征在于,所述独立的控制接 口为Sl接口。
22. 如权利要求18到21中任一项所述的毫微微蜂窝基站,其特征在于,所 述毫微微蜂窝基站用于演进的全球陆上无线接入网络E-UTRAN中,所述支持灵 活性和干扰控制的信令为X2信令。
23. —种演进的全球陆上无线接入网络E-UTRAN的运行方法,其特征在于, 该演进的全球陆上无线接入网络E-UTRAN包括至少一个宏增强节点eNB和处 于所述至少一个宏eNB的覆盖范围内的多个家庭或企业eNB,该方法包括在所述至少一个宏eNB和所述多个家庭或企业eNB之间的信令通路上提供 代理服务器;提供从所述至少一个宏eNB到所述代理服务器的单向X2信令; 提供处于所述代理服务器和所述多个家庭或企业eNB之间的X2信令。
全文摘要
本发明提供一种通信网络的运行方法,该网络包括至少一个宏蜂窝基站和处于所述至少一个宏蜂窝基站的覆盖范围内的多个毫微微蜂窝基站,该方法包括在至少一个宏蜂窝基站和多个毫微微蜂窝基站的信令通路上提供代理服务器;提供用于支持从至少一个宏蜂窝基站到该代理服务器的灵活性和干扰的控制的单向信令;提供用于支持代理服务器和多个毫微微蜂窝基站之间的灵活性和干扰的控制的信令。
文档编号H04W88/00GK101674559SQ200910168020
公开日2010年3月17日 申请日期2009年8月11日 优先权日2008年8月11日
发明者尼克·维尼特 申请人:比克奇设计有限公司