用于优化毫微微小区网络管理的方法和设备的制造方法_3

文档序号:9582303阅读:来源:国知局
减小由流动使用HeNB所导致的设置问题(例如,临时操作,或是地理位置不同的区域);流动HeNB将不被要求“呼叫原籍”来解决设置问题,而是可以基本上自己解决这些问题。在另一个示例中,当在很多运营商之间共享HeNB的许可或非许可频谱(S卩,不存在控制整个频谱的单方)时,自我协调操作可以改进频谱效率。在另一个示例中,自组织网络可以在完全不与运营商核心网络互连的情况下自由操作。
[0081 ] 自我协调和自组织毫微微小区一
[0082]以下描述的是两个示出了这里公开的发明的一个或多个有用方面的例示场景。
[0083]在第一个例示场景中,所公开的是至少可以在受网络控制的第一操作模式与自我协调操作模式之间切换的自我协调的毫微微小区。操作模式的切换基于一个或多个不同因素,例如:(i)处于附近的(例如预先规定的)邻近区域中的活动毫微微小区的数量,⑴实际或预期的网络负载,(iii)关于使用情况的统计信息,和/或(iv)频谱考虑因素(例如与其他运营商共享的RF频谱,关于分配/使用的限制等等)。
[0084]在自我协调操作期间,毫微微小区有可能接收到一个或多个限制,以便保持符合更大的蜂窝网络。这些参数可以在注册过程期间或是其他时间(甚至经由代理节点之类的其他实体)被从核心网络用信号通告给毫微微小区。例示参数例如可以包括:载波频率、允许带宽大小、最大允许操作时间、最大允许发射功率等等。毫微微小区独立将其无线电设置成用于符合操作(例如频率范围,带宽,操作长度等等),而不用与核心网络进行进一步的交换。此外,在操作过程中,毫微微小区可以在符合的范围内动态变更其无线电操作,而不用与核心网络进行更进一步的交换。当在毫微微小区与移动订户之间建立的服务质量发生非预期降级时,这种独立的重新配置将会是非常有用的。在一些情况中,毫微微小区可以重新注册到核心网络,以便获取更新的参数(例如在定时器终止之后,或是周期性触发的更新,与事件相关的触发器等等)。
[0085]在第二个例示方案中,毫微微小区还可以切换到第三自组织联网模式卩,以与核心网络完全隔离的方式工作。在自组织网络操作中,毫微微小区的操作是由托管方手动配置的,或者在一些情况中是由运营商预定义的。例示的参数可以包括前述各项:载波频率、允许带宽大小、最大允许操作时间、最大允许发射功率等等。
[0086]在第一和第二例示场景中全都大幅减少了核心网络与毫微微小区之间的通信。相应地,核心网络将其总处理开销减至最小。该核心网络不需要追踪、管理或控制每一个毫微微小区(或者在某些实现中,此类追踪、管理和控制与现有技术的方法相比是显著减少的)。这种减少的监管操作提供了极大改善毫微微小区的流动使用和/或共享频谱部署的推动力;即,本发明所能实现的毫微微小区可以在不恒定需要核心访问监管的情况下在间歇或不稳定的环境中工作(例如采用流动方式或是共享频谱部署)。
[0087]应该认识到的是,虽然这里给出的不同实施例是在受网络控制和完全自我协调的操作的上下文中描述的,但是部署毫微微小区的网络运营商所需要的各种自主级别或等级(例如完全自主,相对于特征“A”但非相对于特征“B”的部分自主等等)都被认为是与本发明相符的。
[0088]方法-
[0089]现在参考图5,该图描述的是根据本发明来减少毫微微小区的监管设置和操作的一般方法的一个例示实施例。
[0090]在方法500的步骤502,识别用于确定操作模式的一个或多个标记。在一个实施例中,一个或多个标记是从毫微微小区取回的。例如,此类标记可以包括(但是并非限制):(i)活动的邻居宏小区和/或毫微微小区的存在或计划使用,(ii)检测到的或预计的网络负载,(iii)与邻居小区的操作时间相关的检测到的或预计的统计信息,(iv)检测到的或预计的RF频谱的一个或多个特性(例如局部限制,来自其他网络运营商的附近小区,许可/非许可使用,瑞利或其他衰减特性或异常(例如,作为频率的函数)等等),和/或(V)特定于毫微微小区的信息(例如,所考虑小区的期望操作时间、毫微微小区的一种或多种能力,运营商账户信息、当前位置、毫微微小区ID等等)。
[0091 ] 在一个实施例中,这种标记可以是在毫微微小区初始化期间被发送或接收的。例如,图6示出了在初始注册到网络的事件期间在HeNB402与EPC 106之间进行的一个例示的简化消息交换600。HeNB注册过程向EPC告知HeNB在某个IP地址是可用的。在步骤602,HeNB向EPC发送注册请求(RR)消息。该RR消息包含了 HeNB的位置信息(例如检测到的宏小区身份、经由使用GPS得到的地理坐标、IP地址)和身份。然而应该理解,使用其他那些用于在实体之间发送前述指示的机制同样是与本发明相符的,例如经由其他那些已经建立的信令协议,经由第三方(例如毫微微小区至代理至EPC)等等。
[0092]回过来参考图5,在步骤504,从多种操作模式中选择一种操作模式,其中为毫微微小区选择的操作模式至少部分是基于步骤502中识别的一个或多个标记而确定的。在一个实施例中,多种模式包括至少第一模式和第二模式,其中第一和第二模式在所需要的活动网络监管等级或类型方面是不同的。在一个例示变体中,操作模式可以是从三种可用模式中选择的:(i)网络协调,(ii)自我协调,以及(iii)自组织操作。
[0093]自组织操作为订户提供蜂窝访问,其中小区并未“耦合”到网络;例如,小区在内部选择它自己的频率,并且可以具有它自己的定时等等。
[0094]非常有利的是,自我协调操作允许毫微微小区向一个或多个蜂窝订户提供服务,而不需要大量的网络监管;自我协调的小区接收来自网络的一个或多个自我协调参数。这些自我协调参数由毫微微小区自主用于自我支配的操作。所述自我协调参数源自核心网络,使得核心网络能够根据操作计划_艮制或“整形”(在某种程度上)毫微微小区的操作,或是实现诸如最大频谱访问之类的其他目标等等。
[0095]网络协调操作允许毫微微小区向一个或多个蜂窝订户提供服务,以此作为已有蜂窝网络的扩展。毫微微小区的网络协调是由核心网络支配的,并且有可能招致很大的管理开销。核心网络则对毫微微小区的操作具有完全控制。
[0096]在一个实施例中,操作模式是基于所识别的毫微微小区标记而被选择的。举个例子,在一个例示变体中,居中的网络实体(例如EPC的一部分)基于一个或多个所识别的标记来为毫微微小区选择操作模式,例如在上文中对照步骤502描述的第(i)-(v)项。
[0097]在另一个变体中,居中的网络实体基于(i) 一个或多个所识别的标记以及(b) —个或多个其自身“内部的”考虑因素两者来为毫微微小区选择操作模式。这些内部考虑因素可以包括如下的一项或多项,例如:网络拥塞、内部处理负载、预测的网络负担等等。将会认识到的是,与只涉及毫微微小区的术语相反,这里使用的术语“内部”指的是与处于毫微微小区外部的网络或是其部分相关联的考虑因素,但是并不局限于此。
[0098]例如,如果新的毫微微小区识别出由其自身的载体网络操作的大量邻居活动小区,那么中心网络实体可以选择启动网络协调操作。核心网络很容易篡改网络无线电资源来适应新的毫微微小区。然而,如果新的毫微微小区识别出邻居小区的混合网络(即,来自其自身的载体网络以及别的载体网络两者),那么中心网络实体可以选择为毫微微小区指定自我协调操作。在该模式中,毫微微小区的核心网络对毫微微小区的环境具有部分控制,但是毫微微小区还会受到为其核心网络控制以外的附近干扰的影响。相应地,毫微微小区可被准许一定的灵活性,以便与其需求相适合。如果毫微微小区识别出其自身载体附近没有小区(例如在远端位置工作或是仅仅在另一个载体网络的中部工作等等),那么该毫微微小区或中心网络实体可以选择自组织操作模式。在这种“隔离”情况下,即使毫微微小区能够从与核心网络相连中得到关于无线电资源管理方面的益处,所得到的益处也是很少的。通常,当毫微微小区与其自身的网络相隔离时,其自身网络只对可用于毫微微小区的无线电资源具有很少(如果有的话)话语权。实际上,在一些实施例中,毫微微小区甚至不能尝试初始注册到核心网络。
[0099]在另一个示例中,新的毫微微小区在其现有载波无线电接入网络的中部初始化,并且该毫微微小区可以向核心网络提供关于无线电接入网络负载的扫描(例如,经由其安装的收发信机)。如果无线电接入网络负载较高,那么核心网络可以确定毫微微小区应该工作在网络协调模式中,以便频繁地仲裁可用无线电资源以及管理可能出现的冲突。如果核心网络确定检测到的无线电接入网络负载是中等的,那么核心网络可以将毫微微小区指定到自我协调操作,以便将不必要的网络管理业务量减至最少,同时仍旧保持某个受限的控制程度。如果核心网络确定检测到的无线电接入网络负载较低(或是没有被使用),那么核心网络可以允许毫微微小区在自组织模式中操作。应该了解的是,上述选择处理还可以动态和/或在某个规定时段上应用,例如在核心网络基于检测到的RF频谱加载变化并且按天(或是按照时刻)改变毫微微小区的操作模式的情况下,或是在核心网络求取检测到的负载在某个时段上的平均以对预期操作模式做出当前决定的情况下。
[0100]在又一个示例中,新的毫微微小区将被初始化,但是核心网络已经因为内部操作而负担过多。在这种情况下,核心网络可以简单地将毫微微小区设为减少的监管设置(例如,自组织或自我协调模式),并且在稍后的某一时刻重新考虑毫微微小区的操作模式(例如,在解决了内部操作的时候)。
[0101]在再一个示例中,毫微微小区和核心网络可以分别担负起处理用于确定最优模式所需要的数据的任务;即,它们中的每一个都可以为决策处理做出贡献。虽然该方法可能导致这两个节点之间的信令临时增加(例如为了协商模式),但是一旦模式被选择,那么这种信令增长将会快速减退,由此确保产生先前所述的发明提供的益处。
[0102]如前述示例所示,在不同的实施例中,操作模式的确定可以由毫微微小区、核心网络或是其组合执行。此外,虽然每一个前述场景都是使用相对较少的标记执行的,但是应该了解,在一些实施例中,可以采用加权或其他方式使用多个不同的标记,以便确定毫微微小区的操作模式。
[0103]为此目的,在一个变体中,本发明设想的是使用分层或其他加权算法,特别地,所述算法可以为在选择恰当的操作模式和参数的过程中使用的标记确定和指定恰当的加权。关于接收到的标记的分析可以基于任意数量的范例;例如,关于实际聚合网络活动的运行分析,图案匹配行为(例如,将接收到的量度与原型简档相匹配)、值对经时间的值进行数学平均等等。
[0104]应该进一步了解的是,毫微微小区可以提供如上所述的更新(基于新的量度、变化的条件等等),其中所述更新以定期(例如,周期性的)或非定期为基础,或是与某些事件的发生相关。
[0105]回过来参考图6所示的实施例,在步骤604,EPC 104使用来自注册请求消息的信息来确定HeNB 402的访问控制策略(例如,是否允许某个HeNB在给定位置操作等等)。如果EPC接受注册尝试,那么它会用一个注册接受消息做出响应。如果EPC拒绝该注册请求(例如,归因于网络拥塞、未经授权的HeNB位置、验证失败等等),那么它会用一个注册拒绝消息做出响应(步骤606)。在所示出的实施例中,注册接受消息包括对操作模式的指定。应该了解的是,在其他实施例中,可以发送一个指示操作模式的分开的消息,其中所述消息要么来自EPC或指定代理,要么来自第三方实体。
[0106]在图5的方法500的步骤506,毫微微小区基于所确定的操作模式来为其订户提供服务。在本发明的一个方面中,服务供应是结合与操作模式一起使用的一个或多个操作参数来执行的。举例来说,这些操作参数被适配成极大减少了中心网络实体的监管活动。在一个变体中,所述操作参数可以包括一个或多个灵活或单值设置。这里使用的“单值”参数可以包括但不局限于:布尔值(例如真/假)、模糊逻辑或其他指定值(例如“启用”、“禁用”、“增强”、“公共”、“高”、“中等”等等)、数值(例如0到10)等等。同样,这里使用的“灵活”参数可以包括但不局限于:数字范围、阈值(例如最大数据速率、最小数据速率等等)、时间专用值(例如顺计时、倒计时等等)、指定值(例如“数据”、“音频”、“视频”、“会议”等等)等等。
[0107]举个例子,在自组织操作模式中,毫微微小区可被局限于某个静态的最小带宽(例如LTE网络中的1.4MHz)。在另一个示例中,在自我协调操作期间,毫微微小区可以具有所述带宽的整个动态范围(例如LTE中的1.4MHz到20MHz)。通过提供这些值,毫微微小区很容易就可以在其无线电接入网络内部操作(例如通过显著限制功能),或是灵活地在其无线电接入网络内部操作(例如通过提供可供毫微微小区自主选择的可接受值的范围)。
[0108]上述参数既可以由中心网络实体主动指定,也可以由独立于中心网络实体的毫微微小区确定,还可以采用这两种处理的组合。举个例子,在自我协调操作中,中心网络实体可以提供一个或多个恰当值的范围。相比之下,在自组织操作中,毫微微小区可以在内部检索一个或多个默认的操作参数。在另一个自组织实现中,毫微微小区可以通过观察其即时无线电接入网络周围环境来识别一个或多个可接受的操作参数(即,没有来自其自身核心网络的帮助的情况下)。在又一个自组织实现中,操作参数可以由毫微微小区的托管方设置(例如借助用户接口或其他输入)。在给出了本公开的情况下,本领域普通技术人员很容易认识到其他无数种用于识别适当操作参数的方法。
[0109]在一个实施例中,毫微微小区基于一个或多个所识别的操作参数来自主地向其订户提供服务。这种自主管理可以包括对一个或多个订户目标进行分析(例如数据速率,等待时间,吞吐量等等),以及从一个或多个灵活参数中选择优化值。举个例子,带宽大小可以是具有多个可能值的灵活参数;例如1.4MHZ到20MHz。带宽大小参数可以规定只允许可能值的子集;例如1.4MHz到10MHz。毫微微小区独立地从灵活参数范围内选择一个值,以便供订户使用。
[0110]作为选择,毫微微小区还可以程序监视与之最为接近的无线电周围环境,以便动态改变其设置或是重新请求操作参数(步骤508)。例如,在独立或自我协调模式中操作的毫微微小区可以在以后的某个时刻确定其希望网络协调,反之亦然。在另一个示例中,如果在HeNB402与它的一个或多个UE 112之间建立的服务质量降级,那么HeNB可以自主地重新选择一个或多个参数(例如频率和带宽),以便校正所述降级。
[0111]举例来说,这种监视可以包括:检测相邻活动宏小区和/或毫微微小区的活动变化,检测到的网络负载的变化,与邻居小区的操作时间相关的统计信息,和/或检测到的频谱的一个或多个特性的变
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