蜂窝通信网络中的网络辅助交替覆盖的制作方法

本发明一般涉及移动通信。特别地，本发明涉及蜂窝通信网络中的网络辅助交替覆盖。

背景技术：

蜂窝通信网络必须在周期性和非周期性临时故障期间保持可操作。周期性事件，诸如对硬件和/或软件的定期维护升级，和/或对现有网络及其相关联的网络元件的配置改变，通常产生副作用和因此的服务降级。在这样的情况下，难以排除网络故障。另外，非周期性事件，诸如设备故障、软件崩溃或塔中的结构问题，或者运转中断，导致基站或小区或扇区的部分不可操作。而且，当扇区或塔或链路的组件故障时，整个站点将关闭。大多数时候，保持这些站点处于工作状态并且一直运行是运营商的责任。如果第一轮故障排除失败，只有那时才可能典型地牵涉到网络维护或设备供应商人员。在全部该时间期间，小区的覆盖区域内的用户受到影响。

因此，本发明的目的是减轻以上所描述的问题和引入一种解决方案，该解决方案允许在至少部分小区运转中断事件或维护事件期间的蜂窝通信网络中的网络辅助交替覆盖。

技术实现要素：

本发明的第一方面是一种包括至少一个处理器的移动通信设备。所述至少一个处理器被配置成使得：

响应于至少部分小区运转中断事件或维护事件的指示，基于从蜂窝网络基站接收到的带外通信配置信息而从蜂窝通信模式切换到带外通信模式；

在带外通信模式中根据需要执行通信；以及

响应于接收到切换回到蜂窝通信模式的消息，切换回到蜂窝通信模式。

本发明的第二方面是一种在蜂窝通信网络中提供网络辅助交替覆盖的方法。响应于至少部分小区运转中断事件或维护事件的指示，基于从蜂窝网络基站接收到的带外通信配置信息，将移动通信设备从蜂窝通信模式切换到带外通信模式。由移动通信设备在带外通信模式中根据需要执行通信。响应于接收到切换回到蜂窝通信模式的消息，将移动通信设备切换回到蜂窝通信模式。

本发明的第三方面是一种计算机程序，包括适配成当在移动通信设备上执行时导致以下内容的代码：

响应于至少部分小区运转中断事件或维护事件的指示，基于从蜂窝网络基站接收到的带外通信配置信息而将移动通信设备从蜂窝通信模式切换到带外通信模式；

由移动通信设备在带外通信模式中根据需要执行通信；以及

响应于接收到切换回到蜂窝通信模式的消息，将移动通信设备切换回到蜂窝通信模式。

本发明的第四方面是一种包括至少一个处理器的装置。所述至少一个处理器被配置成使得：

基于位于蜂窝通信网络的相同小区中的数个移动通信设备的位置信息而生成带外通信配置信息，所述带外通信配置信息特定于所述数个移动通信设备中的每一个；以及

向所述数个移动通信设备中的至少一个发送其特定带外通信配置信息。

本发明的第五方面是一种在蜂窝通信网络中管理网络辅助交替覆盖的方法。带外通信配置信息基于位于蜂窝通信网络的相同小区中的数个移动通信设备的位置信息而生成。带外通信配置信息特定于所述数个移动通信设备中的每一个。将其特定带外通信配置信息发送至所述数个移动通信设备中的至少一个。

本发明的第六方面是一种计算机程序，包括适配成当在第四示例实施例的装置上执行时导致以下内容的代码：

基于位于蜂窝通信网络的相同小区中的数个移动通信设备的位置信息而生成带外通信配置信息，所述带外通信配置信息特定于所述数个移动通信设备中的每一个；以及

向所述数个移动通信设备中的至少一个发送其特定带外通信配置信息。

在本发明的示例实施例中，从所述数个移动通信设备接收位置信息。在本发明的另一示例实施例中，装置能够通过使用其它手段来获取或确定所述数个移动通信设备的位置信息。

在本发明的示例实施例中，所接收到的带外通信配置信息包括针对移动通信设备生成的移动通信设备特定带外通信接近度信息，并且与位于相同小区中的至少一个其它移动通信设备交换所述带外通信接近度信息。

在本发明的示例实施例中，将从位于相同小区中的至少一个其它移动通信设备接收到的带外通信接近度消息转发到蜂窝网络基站。

在本发明的示例实施例中，蜂窝网络至少部分地基于长期演进LTE技术，并且带外通信包括设备到设备通信。

在本发明的示例实施例中，带外通信包括设备到设备通信。

在本发明的示例实施例中，向所述数个移动通信设备广播维护事件的指示。

在本发明的示例实施例中，基于从所述数个移动通信设备中的至少一个接收到的带外通信接近度消息，重新评估所述数个移动通信设备中的至少一个的带外通信覆盖。

在本发明的示例实施例中，响应于负载改变，经由网络控制消息，执行针对处于带外通信通信模式的所述数个移动通信设备的业务（traffic）控制。

在本发明的示例实施例中，向所述数个移动通信设备广播切换回到蜂窝通信模式的消息。

在本发明的示例实施例中，第四方面的装置包括蜂窝网络基站。

在本发明的示例实施例中，第四方面的装置包括被配置成提供负载分配服务的装置。

在本发明的示例实施例中，第三和/或第六方面的计算机程序存储在计算机可读介质上。

在本发明的示例实施例中，从位于蜂窝通信网络的相同小区中的数个移动通信设备接收位置信息。在另一示例实施例中，蜂窝通信网络操作在不从移动通信设备接收位置信息的情况下，使用例如至少一种算法来确定移动通信设备的位置信息。

要理解的是，以上描述的本发明的各方面和示例实施例可以彼此以任何组合来使用。若干方面和示例实施例可以组合在一起以形成本发明另外的示例实施例。作为本发明的一方面的移动通信设备、方法、装置或计算机程序可以包括以上描述的本发明的示例实施例中的至少一个。

本发明允许在至少部分小区运转中断事件或维护事件期间的蜂窝通信网络中的网络辅助交替覆盖。

附图说明

被包括以提供对本发明的进一步理解并且构成本说明书的一部分的附图图示了本发明的示例实施例，并且与描述一起帮助解释本发明的原理。在附图中：

图1是图示了根据本发明的示例实施例的方法的通信流程图；以及

图2是图示了根据本发明的示例实施例的装置和设备的框图。

具体实施方式

现在将详细参考本发明的示例实施例，其示例在附图中图示。

在下文中，使用实现在利用基于长期演进LTE的技术的蜂窝通信网络中的示例来说明本发明。然而，要理解的是，这些示例是非限制性的，并且本发明的示例实施例可以在任何蜂窝通信网络中实现，其中基站和移动通信设备能够进行带外和D2D通信。网络可以使用带内和带外通信。在带内通信中，诸如例如并且不限于用户、用户通信业务和/或状态信息之类的信息典型地通过物理链路、信道或超越并且不限于3GPP标准的其它通信技术来传送。（状态信息的示例包括并且不限于控制、管理和众包信息。）在带外通信中，用户、用户通信业务和状态信息中的任何一个通过不同的物理链路、信道或超越并且不限于3GPP标准的其它通信技术来单独传送。另外，要理解的是，术语长期演进，如本文所使用的，旨在覆盖其各种变更，诸如高级LTE，LTE-A。

本发明利用称为设备到设备（D2D）通信的技术。典型地，D2D通信用作蜂窝网络的底层，其操作在相同的资源上。除了蜂窝操作之外，其中用户设备（UE）由网络经由基站来服务，在LTE架构中称为演进节点B（eNB）的UE单元可以通过D2D链路彼此直接通信。在网络的正常操作（即，小区运转中断事件和维护事件之外）中，D2D连接中的UE保持由eNB控制并且继续蜂窝操作。eNB可以控制用于蜂窝通信和由D2D链路使用的资源。D2D通信也称为接近度服务（ProSe）通信。

图1是图示了根据本发明的示例实施例的方法的通信流程图。

在101a-101d处，位于与蜂窝通信网络基站250相同的蜂窝通信网络的小区200中的移动通信设备210-240中的每一个向基站250发送其位置信息。101a-101d可以例如结合每一个移动通信设备210-240的网络附连过程来执行。除了移动通信设备发送位置信息之外，存在确定移动通信设备在任何给定时间点的位置的若干方式。取决于需要、精确度和准确度，网络运营商可以使得能够实现那些算法并且使用它们来确定移动通信设备的位置。

要理解的是，即使为了简单起见而在图1和图2中仅图示了基站250，基站250也可以将它从移动通信设备210-240接收到的消息和/或信息转发到单独的装置，所述单独的装置被配置成提供负载分配服务。在又一可替换方案中，负载分配服务可以被实现为基站250中的软件。在这些情况下，例如102和/或108可以由该负载分配服务执行。

在102处，基于在101a-101d处接收到的位置信息，确定每一个移动通信设备210-240的位置，并且由基站/负载分配服务250生成设备到设备（D2D）配置信息。D2D配置信息特定于所述数个移动通信设备210-240中的每一个而生成。D2D配置信息可以包括例如D2D接近度标识符/身份和/或通信参数（诸如信标频率和其它射频相关信息），其可以在网络故障的事件中使用。

在103a-103d处，将所生成的移动通信设备特定D2D配置信息发送至移动通信设备210-240中的每一个。103a-103d可以例如作为启动期间的位置更新过程的部分而执行。当移动通信设备210-240

可替换地/此外，101a-101d，102和/或103a-103d可以例如周期性地执行，例如以便在移动通信设备210-240在小区200内移动时保持位置信息是最新的。在这样的情况下，102也将被重复以重新生成D2D配置信息。类似地，103a-103d将被重复以重新分配重新生成的D2D配置信息。

在104处，从基站250向移动通信设备210-240广播维护事件的指示。可替换地，在至少部分小区运转中断事件（即，意外事件，例如由于天气或软件崩溃所致的故障）的情况下，将不发送104的广播消息。而是，移动通信设备210-240中的至少一个可以例如检测其与基站250的连接的缺乏，并且如果其驻留在重叠的覆盖区域中则尝试锁定到相邻的基站。如果那是不可能的话，则其然后可以继续进行到105a-105d。可能存在例外的情形，例如，当所有移动通信设备在移动的火车中，并且火车正在隧道内行进，并且在若干分钟内不存在覆盖时。在那些情况下，可以以避免这样的误触发并且避免不必要的切换和信令的这样的方式做出D2D定时器配置。

另外，位于相邻小区的小区边界区域中的移动通信设备可以用作D2D中继器。相应地，它们可以开启中继模式操作，并且尝试发现处于受影响的小区区域中的移动通信设备。

在105a-105d处，基于在103a-103d处从蜂窝网络基站250接收到的D2D配置信息，将移动通信设备210-240从蜂窝通信模式切换到设备到设备（D2D）通信模式。另外，位于受影响的小区区域中的移动通信设备可以确保在105a-105d的切换之前不存在直接相邻的小区覆盖，并且它们还接收D2D信号的信标以确保其它参与的移动通信设备也在检测基站的缺失。

如以上所讨论的，在103a-103d处接收到的D2D配置信息可以包括特定于移动通信设备210-240中的每一个并且针对移动通信设备210-240中的每一个而生成的D2D接近度信息。在106a-106c处，位于相同小区200中的移动通信设备210-240可以彼此交换它们的D2D接近度信息，包括例如它们的D2D接近度标识符，并且确保它们可以经由邻近的可操作小区到达网络。在图1的示例中，移动通信设备240充当用于小区200中的其它移动通信设备210-230的D2D网关。在107处，移动通信设备240将从移动通信设备210-230接收到的D2D接近度消息中继或转发到基站250。

图1中公开的场景是可能的场景之一，并且还存在使通信链路可能的若干其它可能的方式。例如，在另一场景中，在交换信息的同时，移动通信设备可以发现自己，并且形成一个或多个集群，其中存在主和从移动通信设备。主和从移动通信设备的角色可以是动态的。在该区域内的这样的动态形成的目标是主设备将把分组从该集群转发到另一集群以到达相邻的小区。例如，基于接近度、功率和/或其它位置相关信息来挑选主节点。

在108处，可以由基站/负载分配服务250重新评估移动通信设备210-240中的每一个的D2D覆盖，以确保移动通信设备210-240中的每一个能够经由D2D通信得到连通性。要理解的是，108可以周期性地重复。

通信由移动通信设备210-240在D2D通信模式中根据需要来执行，109。

在110处，响应于负载改变，经由网络控制消息在D2D通信模式中执行针对移动通信设备210-240的业务控制。基站250的负载可能由于移动通信设备210-240中的任一个的移动和/或由于移动通信设备210-240中的任一个的应用使用等而改变。所有这些可以经由网络控制消息被动态地知悉，并且网络可以充当调解器以确保D2D接近度通信没有任何问题地发生。

在稍后的时间点，当在受影响的区域中恢复服务时，由基站250向移动通信设备210-240广播切换回到蜂窝通信模式的消息，111。该消息可以在D2D通信发生的同时经由网络控制消息来传送。

响应于接收到切换回到蜂窝通信模式的广播消息111，移动通信设备210-240切换回到蜂窝通信模式，112a-112d。

如以上所讨论的，本发明允许在故障事件中的网络辅助的对等通信，其中网络执行调解并且允许受控的、无干扰的、最短路径和基于接近度的通信。网络具有对创建D2D会话的完全控制，并且其确保无干扰通信。本发明提供了以分散且受控的方式使用接近度身份的机制，并且它们可以用于网络辅助通信。

图2是图示了根据本发明的示例实施例的装置和设备的框图。移动通信设备201-240中的每一个包括至少一个处理器211，221，231，241。移动通信设备201-240中的每一个还可以包括至少一个存储器212，222，232，242，其包括计算机程序代码213，223，233，243。移动通信设备201-240中的每一个还可以具有通信模块，所述通信模块与远程移动通信设备和蜂窝通信网络基站通信。

所述至少一个处理器211，221，231，241被配置成使得：

响应于至少部分小区运转中断事件或维护事件的指示，基于从蜂窝网络基站240接收到的带外通信配置信息从蜂窝通信模式切换到带外通信模式；

在带外通信模式中根据需要执行通信；以及

响应于接收到切换回到蜂窝通信模式的消息，切换回到蜂窝通信模式。

如结合图1所讨论的，所接收到的带外通信配置信息可以包括针对移动通信设备210，220，230，240中的每一个生成的移动通信设备特定带外通信接近度信息。处理器211，221，231，241中的每一个还可以被配置成导致与位于相同小区200中的至少一个其它移动通信设备交换带外通信接近度信息。

另外，处理器211，221，231，241中的每一个还可以被配置成使得将从位于相同小区200中的至少一个其它移动通信设备接收到的带外通信接近度消息转发到蜂窝网络基站。

装置250包括至少一个处理器251。装置250还可以包括至少一个存储器252，所述存储器包括计算机程序代码253。另外，装置250可以包括蜂窝网络基站和/或被配置成提供负载分配服务的装置。

所述至少一个处理器251被配置成使得：

基于位于蜂窝通信网络的相同小区200中的数个移动通信设备210-240的位置信息而生成带外通信配置信息，所述带外通信配置信息特定于所述数个移动通信设备210-240中的每一个；并且

向所述数个移动通信设备210-240中的至少一个发送其特定带外通信配置信息。

所述至少一个处理器251还可以被配置成使得向所述数个移动通信设备广播维护事件的指示。所述至少一个处理器251还可以被配置成使得基于从所述数个移动通信设备210-240中的至少一个接收到的带外通信接近度消息，重新评估所述数个移动通信设备210-240中的至少一个的带外通信覆盖。所述至少一个处理器251还可以被配置成使得，响应于负载改变，经由网络控制消息，在带外通信模式中执行针对所述数个移动通信设备210-240的业务控制。所述至少一个处理器251还可以被配置成使得向所述数个移动通信设备210-240广播切换回到蜂窝通信模式的消息。

尽管以上示例已使用了LTE D2D作为带外通信技术的示例，但是所公开的解决方案与所有类型的带外通信技术兼容。

示例实施例可以包括，例如，能够执行示例实施例的方法的任何合适的手持设备、蜂窝电话、智能电话、无线设备、服务器、工作站等等。示例实施例的设备和子系统可以使用任何合适的协议彼此通信，并且可以使用一个或多个经编程的计算机系统或设备来实现。

本发明的示例实施例可以在软件、硬件、应用逻辑或软件、硬件和应用逻辑的组合中实现。示例实施例可以存储与本文所描述的各种方法有关的信息。该信息可以存储在一个或多个存储器中，诸如硬盘、光盘、磁光盘、RAM等等。一个或多个数据库可以存储用于实现本发明的示例实施例的信息。可以使用包括在本文列出的一个或多个存储器或存储设备中的数据结构（例如，记录、表格、阵列、字段、图形、树、列表等）来组织数据库。关于示例实施例所描述的方法可以包括用于将由示例实施例的设备和子系统的方法收集和/或生成的数据存储在一个或多个数据库中的适当的数据结构。

示例实施例的全部或部分可以使用根据本发明的示例实施例的教导而编程的一个或多个通用处理器、微处理器、数字信号处理器、微控制器等等方便地实现，如计算机和/或（一个或多个）软件领域的技术人员将领会到的。适当的软件可以由普通技术的程序员基于示例实施例的教导而容易地准备，如软件领域技术人员将领会到的。此外，示例实施例可以通过专用集成电路的制备或通过互连常规组件电路的适当网络来实现，如（一个或多个）电气领域技术人员将领会到的。因此，示例实施例不限于硬件和/或软件的任何特定组合。

通过存储在计算机可读介质中的任何一个上或其组合上，本发明的示例实施例可以包括用于控制示例实施例的组件、用于驱动示例实施例的组件、用于使得示例实施例的组件能够与人类用户交互等等的软件。这样的软件可以包括但不限于，设备驱动器、固件、操作系统、开发工具、应用软件等。这样的计算机可读介质还可以包括用于执行在实现本发明中所执行的处理的全部或部分（如果处理是分布式的话）的本发明的示例实施例的计算机程序。本发明的示例实施例的计算机代码设备可以包括任何合适的可解释或可执行代码机制，包括但不限于脚本、可解释程序、动态链接库（DLL）、Java类和小应用程序、完全可执行程序等等。而且，可以分布本发明的示例实施例的处理的部分，以得到更好的性能、可靠性、成本等等。

如以上所陈述的，示例实施例的组件可以包括用于持有根据本发明的教导而编程的指令并且用于持有本文所描述的数据结构、表格、记录和/或其它数据的计算机可读介质或存储器。计算机可读介质可以包括参与向处理器提供指令以供执行的任何合适的介质。这样的介质可以采取许多形式，包括但不限于非易失性介质、易失性介质、传输介质等等。非易失性介质可以包括例如光盘或磁盘、磁光盘等等。易失性介质可以包括动态存储器等等。传输介质可以包括同轴线缆、铜线、光纤等。传输介质还可以采用声学、光学、电磁波等等的形式，诸如在射频（RF）通信、红外（IR）数据通信等等期间生成的那些。计算机可读介质的常见形式可以包括例如软盘、柔性盘、硬盘、磁带、任何其它合适的磁性介质、CD-ROM、CD±R、CD±RW、DVD、DVD-RAM、DVD±RW、DVD±R、HD DVD、HD DVD-R、HD DVD-RW、HD DVD-RAM、蓝光盘、任何其它合适的光学介质、打孔卡、纸带、光学标记片、具有孔或其它可光学识别的标记的图案的任何其它合适的物理介质、RAM、PROM、EPROM、FLASH-EPROM、任何其它合适的存储器芯片或盒、载波或计算机可以从其进行读取的任何其它合适的介质。

如果需要，本文所讨论的不同方法可以以不同的顺序执行和/或彼此同时执行。

虽然已经结合数个示例实施例和实现方式描述了本发明，但是本发明不限于此，而是覆盖落入预期权利要求的范围内的各种修改和等效布置。