小基站簇控制器、簇系统、集中管控方法及配置方法

小基站簇控制器、簇系统、集中管控方法及配置方法
【专利摘要】本发明提供了一种小基站簇控制器、簇系统、集中管控方法及配置方法，小基站簇控制器与簇内的所有小基站建立通信连接且给小基站提供统一时钟，小基站簇控制器还与核心网设备、其它簇控制器、邻宏基站和网管设备建立通信连接；小基站簇控制器配置、管理和维护本簇小基站，并与网管设备进行信息交互以实现簇内小基站管理接口汇聚，实现本簇小基站与邻宏基站、其它簇小基站、和/或核心网设备间的信息交互，以实现簇内小基站核心网接口、基站间接口汇聚/中继。本发明使得小基站的管理和维护大大简化，降低了维护成本和安装难度，且减小了核心网设备、网管设备和邻宏基站的负担，提高了整个簇的无线性能，能通过协议处理功能的灵活划分平滑演进到5G。
【专利说明】
小基站簇控制器、簇系统、集中管控方法及配置方法
技术领域
[0001]本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种小基站簇控制器、簇系统、集中管控方法及配置方法。
【背景技术】
[0002]随着移动数据业务的爆炸式增加，人们对宽带无线的覆盖质量提出了更高的要求。小基站(Small Cell)是一种很好的补盲和提高覆盖深度的手段，其在4G得到了广泛的应用，并且在5G也将有更广阔的市场空间。
[0003]目前，小基站主要包括Micro(微基站或者微蜂窝)、Pico(皮基站或者皮蜂窝)、DAS(天线分布系统)、Femto(飞蜂窝、飞基站或家庭基站)和WIFI。小基站在具体实现上分为两种类型:一种是传统的BBU+RRU(RRH)体系结构的变体，把RRU(RRH)的功率和体积做到和小基站可比的程度，基带放在BBU上集中处理;另一种是一体化小基站，即基带和射频一体化，在物理形态上单个站实现了基站的所有功能。
[0004]—体化小基站的典型使用组网方式有两种，请参阅图1，示出了第一种组网方式，图1中的企业级eNB即NanoCelI，是一种一体化小基站，一体化小基站通过网关连接标准核心网，请参阅图2，示出了第二种组网方式，Sl-U直连服务网关(Serving Gateffay，SGff)，Sl-C通过网关直连标准核心网的移动管理实体(Mobility Management Entity，MME)。
[0005]现有技术中，不管是第一种组网方式还是第二种组网方式，网管设备均需要对每个小基站直接管理，然而，由于小基站的数量众多，因此管理起来比较麻烦。另外，由于宏基站覆盖范围较广，为了保证互操作，一个相邻宏基站的覆盖范围内可能有数量众多的小基站，该宏基站需要和大量的小基站建立X2连接，这样极大地增加了宏基站的负担，维护起来也麻烦，对于核心网设备而言同样存在此类问题。

【发明内容】

[0006]有鉴于此，本发明提供了一种小基站簇控制器、簇系统、集中管控方法及配置方法，用以解决现有技术中小基站数量众多导致网管设备管理起来比较麻烦、邻宏基站、核心网设备负担增加、维护比较麻烦的问题，其技术方案如下:
[0007]—种小基站簇控制器，所述小基站簇控制器与簇内所有小基站建立通信连接且通过所述通信连接为本簇各个小基站提供统一的时钟，所述小基站簇控制器还可分别与核心网设备、其它小基站簇控制器、邻宏基站以及网管设备建立通信连接；
[0008]所述小基站簇控制器，用于配置、管理和维护本簇小基站，与所述网管设备交互所述本簇小基站的配置、管理和维护信息，实现本簇小基站管理接口汇聚;实现所述本簇小基站接口的信令汇聚、和/或所述本簇小基站与所述核心网设备间的接口信令汇聚、和/或所述本簇小基站与所述邻宏基站间的接口信令中继、和/或所述本簇小基站与其它簇小基站之间的接口信令中继，以实现所述本簇小基站与所述邻宏基站之间、和/或所述本簇小基站与所述其它簇小基站之间、和/或所述本簇小基站与所述核心网设备之间的信息交互。
[0009]其中，所述小基站簇控制器至少包括:小基站簇控制面处理模块、小基站簇IP承载模块、小基站簇操作维护模块、小基站簇网络自优化模块和小基站簇时钟模块；
[0010]所述小基站簇控制面处理模块，用于进行信令汇聚和信令中继，所述信令汇聚包括所述本簇小基站SI接口MME信令汇聚，和/或本簇内小基站之间X2接口信令汇聚，所述信令中继包括中继所述本簇小基站与其它簇小基站之间的X2信令中继，和/或所述本簇小基站与所述邻宏基站之间的X2信令中继；
[0011]所述小基站簇IP承载模块，用于实现所述本簇小基站与所述核心网设备之间、所述本簇小基站之间、所述本簇小基站与所述其它小基站簇控制器控制下的小基站之间，以及所述本簇小基站与所述邻宏基站之间的业务交互，同时为所有的IP信令提供IP承载；
[0012]所述小基站簇操作维护模块，用于配置、管理和维护所述本簇小基站，并与所述网管设备交互本簇小基站的配置、管理和维护信息，实现所述本簇小基站管理接口汇聚；
[0013]所述小基站簇网络自优化模块，用于与所述网管设备配合实现本簇小基站的预设功能，所述预设功能至少包括自配置、自优化、自愈和/或节能功能；
[0014]所述小基站簇时钟模块，用于为本簇小基站提供参考时钟。
[0015]其中，所述小基站簇控制面处理模块，还用于在实现部分控制面协议时，对与所述部分控制面协议对应的数据进行处理。
[0016]其中，所述小基站簇控制器还包括:小基站簇无线资源管理模块和/或小基站簇用户面处理模块；
[0017]所述小基站簇无线资源管理模块，用于对所述本簇小基站的无线资源进行统一管理；
[0018]所述小基站簇用户面处理模块，用于处理用户面信息。
[0019]其中，所述小基站簇操作维护模块，具体用于为本簇各个小基站分配内部IP地址。
[0020]其中，所述小基站簇时钟模块，具体用于以全球导航卫星系统、全球定位系统、北斗导航卫星系统、伽利略卫星导航系统或1588V2为时钟源，通过1588V2报文的方式向所述本簇各个小基站提供参考时钟；
[0021]所述小基站簇时钟模块作为最佳主时钟BMC时，以所述全球导航卫星系统、所述全球定位系统、所述北斗导航卫星系统或所述伽利略卫星导航系统作为时钟源，所述小基站簇时钟模块作为边界时钟BC时，以所述1588V2作为时钟源。
[0022]—种小基站族系统，所述小基站族系统至少包括:个小基站族和个小基站族控制器，每个小基站簇包括至少一个小基站，其中，所述小基站簇控制器为所述的小基站簇控制器。
[0023]—种集中管控方法，应用于所述的小基站簇控制器，所述小基站簇控制器对簇内的各个小基站进行集中管控，根据每个小基站的工作策略进行无线资源管理和网络自优化处理，所述集中管控方法包括:
[0024]配置、管理和维护本簇小基站，并与所述网管设备交互所述本簇小基站的配置、管理和维护信息，以实现所述本簇小基站管理接口汇聚；
[0025]对所述本簇小基站接口信令进行汇聚、和/或对所述本簇小基站与所述核心网设备的接口信令进行汇聚、和/或对所述本簇小基站与所述邻宏基站间的接口信令进行中继、和/或对所述本簇小基站与其它簇小基站之间的接口信令进行中继，以实现所述本簇小基站与所述邻宏基站之间、和/或所述本簇小基站与所述其它簇小基站之间、和/或所述本簇小基站与所述核心网设备之间的信息交互。
[0026]—种小基站配置方法，应用所述的小基站簇控制器，所述方法包括:
[0027]所述小基站簇控制器建立和网管设备的网管通道；
[0028]通过所述网管通道从所述网管设备获取配置信息；
[0029]接收本簇小基站上报的基站ID;
[0030]基于所述基站ID利用所述配置信息为所述小基站配置包含工作策略的工作参数，以便所述小基站根据所述工作策略进行工作；
[0031]所述小基站簇控制器依据所述工作策略与所述小基站配合进行协议处理功能的划分，并按所述协议处理功能的划分与所述小基站配合进行协议处理。
[0032]—种小基站配置方法，应用于所述的小基站簇控制器控制下的小基站，所述方法包括:
[0033]所述小基站获取IP地址并建立与所述小基站簇控制器的维护通路；
[0034]通过所述维护通路向所述小基站簇控制器上报自身基站ID，以便所述小基站簇控制器基于所述基站ID利用从网管设备获取的配置参数为所述小基站配置工作参数，所述工作参数包括所述小基站的工作策略；
[0035]通过所述维护通路接收所述工作参数；
[0036]依据所述工作策略进行工作，并按照所述工作策略与所述小基站簇控制器进行协议处理功能的划分，按所述协议处理功能的划分与所述小基站簇控制器配合进行协议处理。
[0037]上述技术方案具有如下有益效果:
[0038]本发明提供的小基站簇控制器、簇系统、集中管控方法及配置方法中，小基站簇控制器可集中对本簇小基站进行配置、管理和维护，而网管设备只与小基站簇控制器进行信息交互，因此，对于网管设备而言，其管理和维护大大简化，降低了维护成本;宏基站与本簇小基站之间的信息交互、本簇小基站与核心网设备之间的信息交互均由小基站簇控制器实现，即邻宏基站和核心网设备不需要直接和小基站建立通信连接进行信息交互，而只需要和小基站簇控制器进行信息交互，因此，大大降低了对核心网设备和邻宏基站的冲击，减小了核心网设备和邻宏基站的负担。同时，本发明由小基站簇控制器给簇内各小基站统一提供时钟，能实现统一的无线资源管理和网络自由化，因而降低了小基站因同步问题而导致的选址难题，提高了整个网络的性能和用户感知度。另外，本发明实现了多个小基站集中管控，多个小基站和小基站簇控制器组成的小基站簇对外表现得和一个宏基站类似，网管设备可以采用宏基站的集中管控策略和算法，即网管设备无需更改，降低了开发成本和运维成本。此外，小基站簇控制器和各小基站之间的协议处理功能可以依据小基站的工作策略灵活划分，易于支持Cloud RAN或者虚拟RAN、易于演进到5G。
【附图说明】
[0039]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0040]图1为现有技术中的一种一体化小基站的典型使用组网方式；
[0041]图2为现有技术中的另一种一体化小基站的典型使用组网方式；
[0042]图3为本发明实施例提供的小基站簇控制器的具体结构示意图；
[0043]图4为本发明实施例提供的集中管控方法的流程示意图；
[0044]图5为本发明实施例提供的簇系统的具体实例的结构示意图；
[0045]图6为本发明实施例提供的SI的UE级别控制面接口协议栈示意图；
[0046]图7为本发明实施例提供的X2的UE级别接口协议栈示意图；
[0047]图8为本发明实施例提供的SI和X2用户面接口协议栈示意图；
[0048]图9为本发明实施例提供的小基站配置方法的流程示意图；
[0049]图10为本发明实施例提供的小基站配置方法的流程示意图。
【具体实施方式】
[0050]为了引用和清楚起见，下文中使用的技术名词的说明、简写或缩写总结如下:
[0051]GPS Global Posit1ning System全球定位系统
[0052]GLONASS Global Navigat1n Satellite System全球导航卫星系统，又常称为格洛纳斯系统
[0053]UE User Equipment用户终端
[0054]LTE Long Term Evolut1n长期演进技术
[0055]MME Mobility Management Entity移动管理实体
[0056]RRC Rad1 Resurce Control无线资源控制
[0057]SCTP Stream Control Transmiss1n Protocol流控制传输协议
[0058]GTP GPRSTunne 11 ingProtocol GPRS隧道协议
[0059]IPSec InternetProtoco I Security Internet 协议安全性
[0060]DHCP Dynamic Host Configurat1n Protocol动态主机配置协议
[0061]FTP File Transfer Protocol文件传输协议
[0062]BFD Bidirect1nal Forwarding Detect1n双向转发检测
[0063]SSL Secure Sockets Layer安全套接层
[0064]PDCP Packet Data Convergence Protocol分组数据汇聚协议
[0065]RLC Rad1 Link Control无线链路控制
[0066]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0067 ]本发明实施例提供了一种小基站族控制器，该小基站族控制器与族内所有小基站建立通信连接，且小基站簇控制器通过此通信连接同时给本簇各个小基站提供统一的时钟，小基站控制器还可分别与核心网设备、其它小基站簇控制器、邻宏基站以及网管设备建立通信连接。其中，小基站簇控制器和与该小基站簇控制器直接建立通信连接的至少一个小基站组成一个小基站簇，小基站簇控制器对本簇小基站进行集中管控。
[0068]小基站簇控制器，用于配置、管理和维护本簇小基站，与网管设备交互本簇小基站的配置、管理和维护信息；实现本簇小基站接口的信令汇聚、和/或本簇小基站与核心网设备间的接口信令汇聚、和/或本簇小基站与邻宏基站间的接口信令中继、和/或本簇小基站与其它簇小基站之间的接口信令中继，以实现本簇小基站与邻宏基站之间、和/或本簇小基站与其它小基站簇控制器控制下的小基站之间、和/或本簇小基站与核心网设备之间的信息交互。
[0069]本发明实施例提供的小基站簇控制器可集中对本簇小基站进行配置、管理和维护，而网管设备只与小基站簇控制器进行信息交互，因此，对于网管设备而言，其管理和维护大大简化，降低了维护成本;邻宏基站与本簇小基站之间的信息交互、本簇小基站与核心网设备之间的信息交互均由小基站簇控制器实现，即邻宏基站和核心网设备不需要直接和小基站建立通信连接进行信息交互，而只需要和小基站簇控制器进行信息交互，因此，大大降低了对核心网设备和邻宏基站的冲击，减小了核心网设备和邻宏基站的负担。即，本发明实现了多个小基站集中管控，多个小基站和小基站簇控制器组成的小基站簇对外表现得和一个宏基站类似，网管设备可以采用宏基站的集中管控策略和算法，即网管设备无需更改，降低了开发成本和运维成本。并且，本发明由小基站簇控制器给簇内各小基站统一提供时钟，能实现统一的无线资源管理和网络自由化，因而降低了小基站因同步问题而导致的选址难题，提高了整个网络的性能和用户感知度。
[0070]请参阅图3，示出本上述实施例提供的小基站簇控制器(SCC)的具体结构示意图，该小基站簇控制器可以包括:小基站簇控制面处理模块(SCC CPP)301、小基站簇IP承载模块302(SCC IP Transport)、小基站簇操作维护模块(SCC 0AM)303、小基站簇网络自优化模块(SCC S0N)304和小基站簇时钟模块(SCC Clock)305。其中:
[0071]小基站簇控制面处理模块301，用于进行信令汇聚和信令中继，其中，信令汇聚包括本簇小基站SI接口MME信令汇聚，和/或本簇内小基站与小基站之间X2接口信令汇聚，信令中继包括中继本簇小基站与其它簇小基站之间的X2信令中继，和/或本簇小基站与邻宏基站之间的X2信令中继。
[0072]此外，小基站簇控制面处理模块，还用于在实现部分控制面协议时，对与部分控制面协议对应的数据进行处理。其中，部分控制面协议可以为核心网接口处理部分(如LTE中的Sl-AP)、站间接口处理部分(如LTE中的X2AP)或者空口无线资源控制(如LTE中的RRC)部分，这些控制面协议按照协议处理功能的灵活划分原则分配给小基站簇控制器实现时，小基站簇控制面处理模块还负责对应部分的控制面协议处理。
[0073]小基站簇IP承载模块302，用于实现本簇小基站与核心网设备之间的业务交互、本族小基站之间的业务交互、本族小基站与其它小基站族控制器控制下的小基站之间的业务交互，以及本簇小基站与邻宏基站之间的业务交互，同时为所有的IP信令提供IP承载。
[0074]在本实施例中，小基站簇1?承载模块102支持的协议包括301\6了？、1?36(3、0!0\FTP、BFD、SSL 等。
[0075]需要说明的是，对于小基站簇外的邻宏基站和核心网设备而言，其直接和小基站簇控制器进行信息交互，即小基站簇控制器对邻宏基站和核心网设备屏蔽了多个小基站的存在。
[0076]小基站簇操作维护模块303，用于配置、管理和维护本簇小基站，并与所述网管设备交互本簇小基站的配置、管理和维护信息，实现本簇小基站管理接口汇聚。其中，与网管设备交互的内容涉及设备配置、设备维护、系统升级、设备故障管理、性能管理等信息。
[0077]在本实施例中，配置小基站包括了为本簇的各个小基站配置IP地址。每个一体化小基站至少需要分配一个IP地址。现有技术中，网管设备需要对每个小基站直接管理，这样IP地址分配起来比较麻烦，本发明实施例中的小基站簇操作维护模块303可给簇内的小基站分配私有IP地址，对于网管设备而言，其看到的只是小基站簇控制器的地址。由于各个小基站并不作为单独的网元设备被网管设备管理，因此减少了网管设备的负担。
[0078]小基站簇网络自优化模块304，用于与网管设备配合实现本簇小基站的自配置、自优化、自愈和节能等功能，从而降低了维护成本和提高了网络性能。
[0079]小基站簇时钟模块305，用于为本簇小基站提供参考时钟。
[0080]小基站簇时钟模块305可以全球定位系统GPS、北斗导航卫星系统、格林纳斯系统GL0NASS、伽利略卫星导航系统或1588V2为时钟源，通过1588V2报文的方式向本簇各个小基站提供参考时钟。
[0081 ] 在本实施例中，小基站簇时钟模块305可实现最佳主时钟BMC和边界时钟BC。当小基站簇时钟模块305作为最佳主时钟BMC时，可以全球导航卫星系统、全球定位系统、北斗导航卫星系统或伽利略卫星导航系统作为时钟源，当小基站簇时钟模块305作为边界时钟BC时，可以1588V2作为时钟源。由于1588V2是现有小基站必须支持的同步选项，因此小基站簇控制器内置最佳主时钟BMC或者边界时钟BC能有效地解决小基站同步源不易获取的问题。
[0082]可选的，本发明实施例提供的小基站簇控制器还可以包括:小基站簇无线资源管理模块(SCC RRM)306。小基站簇无线资源管理模块306可根据实际使用场景可选，其主要用于对本簇所有小基站的无线资源进行统一管理，以达到降低干扰和提高性能的目的(可以方便地进行快速自适应ICIC(小区间干扰协调)；如果基带集中处理，能实现多点协作，自然降低干扰)。
[0083]可选的，本发明实施例提供的小基站簇控制器还可以包括:小基站簇用户面处理模块(SCC UPP)307。小基站簇用户面处理模块307根据实际使用场景可选，用于处理用户面信息，包含空口 rocp、RLC、MAC甚至物理层的部分处理。
[0084]本发明实施例提供的小基站簇控制器可集中对本簇小基站进行配置、管理和维护，而网管设备只与小基站簇控制器进行信息交互，因此，对于网管设备而言，其管理和维护大大简化，降低了维护成本;小基站簇控制器可实现SI信令和X2信令汇聚，降低了对核心网设备和邻宏基站的冲击，减小了核心网设备和邻宏基站的负担。本发明实现了多个小基站集中管控，多个小基站和小基站簇控制器组成的小基站簇对外表现得和一个宏基站类似，网管设备可以采用宏基站的集中管控策略和算法，即网管设备无需更改，降低了开发成本和运维成本。并且，本发明由小基站簇时钟模块给簇内各小基站统一提供时钟，能实现统一的无线资源管理和网络自由化，因而降低了小基站因同步问题而导致的选址难题，提高了整个网络的性能和用户感知度。
[0085]本发明实施例还提供了一种集中管控方法，应用于上述任一实施例提供的小基站簇控制器，小基站簇控制器对簇内的各个小基站进行集中管控，根据每个小基站的工作策略进行无线资源管理和网络自优化处理，请参阅图4，示出了该方法的流程示意图，可以包括:
[0086]步骤S401:配置、管理和维护本簇小基站，并与网管设备交互本簇小基站的配置、管理和维护信息，以实现本簇小基站管理接口汇聚。
[0087]网管设备不再直接管理簇内小基站，把整个小基站簇系统当作一个类似宏基站的基站设备来进行管理。
[0088]步骤S402:对本簇小基站接口信令进行汇聚、和/或对本簇小基站与核心网设备的接口信令进行汇聚、和/或对本簇小基站与邻宏基站间的接口信令进行中继、和/或对本簇小基站与其它簇小基站之间的接口信令进行中继，以实现本簇小基站与邻宏基站之间、和/或本族小基站与其它小基站族控制器控制下的小基站之间、和/或本族小基站与核心网设备之间的信息交互。
[0089]本发明实施例提供的集中管控方法，可通过小基站簇控制器对本簇小基站进行配置、管理和维护，而网管设备只与小基站簇控制器进行信息交互，因此，对于网管设备而言，其管理和维护大大简化，降低了维护成本;邻宏基站与本簇小基站之间的信息交互、本簇小基站与核心网设备之间的信息交互均由小基站簇控制器实现，即邻宏基站和核心网设备不需要直接和小基站建立通信连接进行信息交互，而只需要和小基站簇控制器进行信息交互，因此，大大降低了对核心网设备和邻宏基站的冲击，减小了核心网设备和邻宏基站的负担。本发明实施例实现了对多个小基站集中管控，多个小基站和小基站簇控制器组成的小基站簇对外表现得和一个宏基站类似，这使得网管设备可以采用宏基站的集中管控策略和算法，即网管设备无需更改，降低了开发成本和运维成本。
[0090]本发明实施例还提供了一种小基站簇系统，该簇系统至少包括:一个小基站簇和个小基站族控制器，每个小基站族包括至少个小基站，其中，小基站族控制器可以为上述实施例提供的小基站族控制器。小基站族控制器的具体结构和功能可参见上述实施例，在此不作赘述。
[0091]请参阅图5，示出了本发明实施例提供的小基站簇系统的具体实例的结构示意图，该实例不出的系统可以包括:小基站族控制器1、小基站族控制器2、小基站族控制器I控制下的多个小基站(APn、AP12、AP13……APlm)、小基站簇控制器2控制下的多个小基站(AP21、AP22、AP23……AP2n)、网管设备、核心网设备、宏基站I和宏基站2。
[0092]小基站簇控制器I对多个小基站(APn、AP12、AP13……APlm)进行集中管控，具体的，小基站簇控制器I可对本簇小基站SI接口 MME信令汇聚和本簇内小基站之间的X2接口信令汇聚。同样的，小基站簇控制器2对多个小基站(AP21、AP22、AP23……AP2n)进行集中管控，具体的，小基站簇控制器2可对本簇小基站SI接口MME信令汇聚和本簇内小基站之间的X2接口信令汇聚。
[0093]小基站簇控制器I和小基站簇控制器2直接与网管设备进行信息交互，小基站簇控制器I和小基站簇控制器2对网管设备屏蔽了多个小基站(APn、AP12、AP13……APlm)和多个小基站(AP21、AP22、AP23……AP2n)的存在。同样的，小基站簇控制器I和小基站簇控制器2直接与核心网设备进行信息交互，小基站簇控制器I和小基站簇控制器2对核心网设备屏蔽了多个小基站(APn、AP12、AP13……APlm)和多个小基站(AP21、AP22、AP23……AP2n)的存在。小基站簇控制器I控制下的小基站不直接与宏基站I或宏基站2交互，二者之间的X2信令通过小基站族控制器I进彳丁中继，小基站族控制器I控制下的小基站与小基站族控制器2控制下的小基站之间的X2彳目令也由小基站族控制器进彳丁中继。小基站族控制器2控制下的小基站与宏基站I或宏基站2的交互同样如此，在此不作赘述。
[0094]在本实施例中，网管设备可将小基站簇控制器I与多个小基站(AP11、AP12、AP13……APlm)组成的小基站簇、小基站簇控制器2和多个小基站(AP21、AP22、AP23……AP2n)组成的小基站簇均视为一个逻辑设备，可将其作为宏基站进行管理。如果小基站簇设备个数为N，引入小基站簇控制器后，则MME、邻基站或者网管设备可见设备数为以前的1/N，在这种情况下，网管设备和宏基站网管设备完全可以采用一套，管理策略和宏基站可以完全相同，因此，降低了开发成本和运维成本。
[0095]在一种可能的实现方式中，小基站簇控制器的引入可以是一个渐进的过程。初期，小基站数量比较少，可以采用图1或者图2的方式，此时无需引入小基站簇控制器。当小基站数量越来越多，为了降低对核心网设备、网管设备和邻宏基站的冲击，方便管理，可以考虑引入图4的网络架构。
[0096]SI接口包含控制面接口和用户面接口。控制面接口又分为公共部分和UE级别。其中，UE级别对应的信令为UE相关，使用UE相关信令连接(UE-associated logical Sl-connect1n)，具体SI接口消息需要用MME UE SlAP ID和eNB UE SlAP ID寻址。公共部分对应的信令为非UE相关，使用非UE相关信令连接(non-UE-associated logical Sl-connect1n)，涉及基站和MME之间整体SI接口流程，如SI接口管理，
[0097]在本发明实施例中，小基站簇控制器处理Sl-MME信令的公共部分，负责小基站的SI SCTP链路管理，确保MME和小基站之间UE级别的SI信令有效交互。这样对于MME而言，一个小基站簇只存在一个基站逻辑实体与之交互。各小基站还是自己负责Sl-MME信令的UE级别部分，此时SI的UE级别控制面接口协议栈如图6所示。
[0098]X2信令的公共部分对应X2AP的全局过程、X2信令的UE级别部分对应X2AP的基本移动过程。和SI接口类似，小基站簇控制器处理X2信令的公共部分，负责小基站的X2SCTP链路管理，确保本簇和邻基站或者相邻簇之间UE级别的X2信令有效交互。这样对于邻基站或者相邻簇而言，一个小基站簇只存在一个基站逻辑实体与之交互。X2的UE级别接口协议栈如图7所示。
[0099]SI和X2用户面接口协议栈如图8所示。需要说明的是，为了确保安全，小基站和小基站簇控制器之间启用了 IPSec ο如果小基站和小基站簇控制器之间通信环境是安全的(即可信的)，可以不用考虑IPSec。小基站簇控制器和SGW或者邻宏基站之间的业务可以类似考虑O
[0100]总之，SI和X2的控制面接口公共部分由小基站簇控制器实现、UE专用部分由SCC中继。
[0101]采用上述方案是为了平滑地升级到由小基站簇控制器集中管控的方案。小基站簇无线资源管理模块能处理时延大于20ms的中速和慢速无线资源管理，例如，站间干扰协调。小基站簇控制器的小基站簇网络自优化模块可以和宏基站的网络自优化模块采用相同的策略，能和宏基站的网管设备配合实现和宏基站相同的网络自优化策略，从而降低了开发和运维成本。
[0102]另外，目前4G技术中用的较多的是BBU+RRU(RRH)分布式基站方案，BBU和RRU(RRH)之间的接口是CPRI接口(或者IR接口)，传送的是基带数据。随着RRU(RRH)天线数的增多，CPRI接口越来越满足不了容量的需求。假定每个RRU有两根天线，支持带宽20M Hz，则CPRI接口速率为2.45Gbps。对于5G，由于采用大规模多入多出技术(Massive Multiple-1nputMultiple-Output ,Massive ΜΙΜΟ)，天线数量极大增加，比如采用16根天线，则所需CPRI带宽为19.66G bps。更为关键的是，5G将使用高频，如果采用了新的空口技术，支持的信道带宽可能大于20M，比如为10M Hz或者400M Hz，那么一个RRU和BBU的CPRI的接口需要100Gbps数量级的传输速率，这种传输成本显然是无法承受的。
[0103]基于以上原因，在5G时代，BBU和RRU(RRH)之间的前传网需要重新定义。除了继续支持BBU和RRU之间的CPRI接口外，引入了Cloud RAN(—种由高密度基站连接大量分布式远端射频单元的网络)和虚拟化RAN的概念，集中放置的BBU Pool和站点设备之间采用新的前传技术，这种新的前传技术需要降低二者之间的数据量，目前业界倾向于使用前兆以太网和万兆以太网分组网技术。为了达到这个目的，站点设备(新的RRH)和BBU Pool或者BBU云之间的协议处理功能需要重新划分。
[0104]RAN虚拟化和云化是技术发展的趋势。其思路是RAN部分功能集中处理，并且控制和业务分离，充分利用现有IT硬件技术;部分需定制硬件的功能剥离，其所在设备通过分组传输网络和中央集中处理设备互联。前传网络传输的内容越偏底层，所需传输量越大，对时延要求越苟1刻，但是越能获得更好的性能(比如CoMP等)。可见，RAN虚拟化和云化处理的一个关键环节是空口各层协议的功能划分。
[0105]对于一体化小基站，由于采用本发明引入的小基站簇控制设备，可以方便地实现RAN虚拟化和云化处理。本发明中的小基站簇控制可以通过软硬件升级实现BBU Pool的功能，一体化小基站自身具有独立接入核心网提供业务的工作能力，上述空口 H)CP、RLC、MAC、RRC、基带和射频等各层处理功能都有，可以通过使用不同的软件甚至配置适配不同的功能划分场景。
[0106]用户可通过网管设备配置小基站簇控制器控制下的小基站。各个小基站的工作策略可以不同，可以为完整处理空口协议栈模式、RRC/PDCP集中处理模式、RRC/roCP/RLC集中处理模式、RRC/roCP/RLC/MAC集中处理模式、基带符号和比特处理分离模式(即基带比特级别处理和RRC/roCP/RLC/MAC集中处理，空口其余部分交给小基站处理)和CPRI模式(即基带及其以上各层在SCC集中处理，中射频由小基站处理)中的一种。在前述说明中，“集中处理”意味着该层功能放到小基站簇控制器中实现。
[0107]请参阅图9，示出了本发明实施例提供的小基站配置方法的流程示意图，该网络配置方法应用于上述任一实施例提供的小基站簇控制器，该方法可以包括:
[0108]步骤S901:小基站簇控制器建立和网管设备的网管通道。
[0109]步骤S902:小基站簇控制器通过网管通道从网管设备获取配置信息。
[0110]步骤S903:小基站簇控制器接收本簇小基站上报的基站ID。
[0111]步骤S904:小基站簇控制器基于基站ID利用配置信息为小基站配置包含工作策略的工作参数，以便小基站根据工作策略进行工作。
[0112]步骤S905:小基站簇控制器依据工作策略与小基站配合进行协议处理功能的划分，并按协议处理功能的划分与小基站配合进行协议处理。
[0113]请参阅图10，示出了本发明实施例提供的小基站配置方法的流程示意图，该网络配置方法应用于上述任一实施例提供的小基站簇控制器管控下的小基站，该方法可以包括:
[0114]步骤SlOOl:小基站获取IP地址并建立与小基站簇控制器的维护通路。
[0115]步骤S1002:小基站通过维护通路向小基站簇控制器上报自身基站ID，以便小基站簇控制器基于基站ID利用从网管设备获取的配置参数为小基站配置工作参数，其中，工作参数包括小基站的工作策略。
[0116]步骤S1003:小基站通过维护通路接收小基站簇控制器配置的工作参数。
[0117]步骤S1004:小基站依据工作策略进行工作，并按照工作策略与小基站簇控制器进行协议处理功能的划分，按协议处理功能的划分与小基站簇控制器配合进行协议处理。
[0118]小基站根据工作参数初始化各协议栈，和小基站簇控制器配置建立小区并进入工作模式。此时，小基站簇控制器和小基站按照小基站工作策略进行协议处理功能划分，实现对应无线协议的协作处理。
[0119]本发明实施例引入小基站簇控制器可直接对本簇小基站进行管控，与网管设备、核心网设备和邻宏基站的交互均由小基站簇控制器实现，小基站簇控制器对这些设备屏蔽了小基站，这使得网管设备、核心网设备和邻宏基站的负担大大降低，具体的，小基站簇控制器可实现SI信令汇聚，降低了核心网设备负担，可实现X2信令汇聚，降低了邻宏基站的负担，一个小基站簇与网管设备之间只有一条维护通道，小基站簇控制器管理多个小基站，降低了网管设备的负担，并且简化了IP地址的分配，降低了维护成本。另外，一个小基站簇对外表现的如同一个宏基站，因此，可采用宏基站的集中管控策略和算法，网管设备无需更改，降低了开发成本和运维成本。并且，本发明由小基站簇控制器给簇内各小基站统一提供时钟，能实现统一的无线资源管理和网络自由化，因而降低了小基站因同步问题而导致的选址难题，提高了整个网络的性能和用户感知度。最后，小基站簇控制器和各小基站之间的协议处理功能可以依据小基站的工作策略灵活划分，小基站簇控制器能方便地对某个区域的所有小基站进行业务汇聚和集中管控，从而能使站间紧密协作、形成基带资源池和云化管理，这些特性使得其能方便地引入到5G。
[0120]本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
[0121]在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的方法、装置和设备，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
[0122]所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
[0123]所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0124]对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
【主权项】
1.一种小基站簇控制器，其特征在于，所述小基站簇控制器与簇内所有小基站建立通信连接且通过所述通信连接为本簇各个小基站提供统一的时钟，所述小基站簇控制器还可分别与核心网设备、其它小基站簇控制器、邻宏基站以及网管设备建立通信连接； 所述小基站簇控制器，用于配置、管理和维护本簇小基站，与所述网管设备交互所述本簇小基站的配置、管理和维护信息，实现本簇小基站管理接口汇聚;实现所述本簇小基站接口的信令汇聚、和/或所述本簇小基站与所述核心网设备间的接口信令汇聚、和/或所述本簇小基站与所述邻宏基站间的接口信令中继、和/或所述本簇小基站与其它簇小基站之间的接口信令中继，以实现所述本簇小基站与所述邻宏基站之间、和/或所述本簇小基站与所述其它簇小基站之间、和/或所述本簇小基站与所述核心网设备之间的信息交互。2.根据权利要求1所述的小基站簇控制器，其特征在于，所述小基站簇控制器至少包括:小基站簇控制面处理模块、小基站簇IP承载模块、小基站簇操作维护模块、小基站簇网络自优化模块和小基站簇时钟模块； 所述小基站簇控制面处理模块，用于进行信令汇聚和信令中继，所述信令汇聚包括所述本簇小基站SI接口MME信令汇聚，和/或本簇内小基站之间X2接口信令汇聚，所述信令中继包括中继所述本簇小基站与其它簇小基站之间的X2信令中继，和/或所述本簇小基站与所述邻宏基站之间的X2信令中继； 所述小基站簇IP承载模块，用于实现所述本簇小基站与所述核心网设备之间、所述本簇小基站之间、所述本簇小基站与所述其它小基站簇控制器控制下的小基站之间，以及所述本族小基站与所述邻宏基站之间的业务交互，同时为所有的IPi目令提供IP承载； 所述小基站簇操作维护模块，用于配置、管理和维护所述本簇小基站，并与所述网管设备交互本簇小基站的配置、管理和维护信息，实现所述本簇小基站管理接口汇聚； 所述小基站簇网络自优化模块，用于与所述网管设备配合实现本簇小基站的预设功能，所述预设功能至少包括自配置、自优化、自愈和/或节能功能； 所述小基站簇时钟模块，用于为本簇小基站提供参考时钟。3.根据权利要求2所述的小基站簇控制器，其特征在于，所述小基站簇控制面处理模块，还用于在实现部分控制面协议时，对与所述部分控制面协议对应的数据进行处理。4.根据权利要求2所述的小基站簇控制器，其特征在于，所述小基站簇控制器还包括:小基站簇无线资源管理模块和/或小基站簇用户面处理模块； 所述小基站簇无线资源管理模块，用于对所述本簇小基站的无线资源进行统一管理； 所述小基站簇用户面处理模块，用于处理用户面信息。5.根据权利要求2-4中任意一项所述小基站簇控制器，其特征在于，所述小基站簇操作维护模块，具体用于为本簇各个小基站分配内部IP地址。6.根据权利要求2-4中任意一项所述的小基站簇控制器，其特征在于，所述小基站簇时钟模块，具体用于以全球导航卫星系统、全球定位系统、北斗导航卫星系统、伽利略卫星导航系统或1588V2为时钟源，通过1588V2报文的方式向所述本簇各个小基站提供参考时钟； 所述小基站簇时钟模块作为最佳主时钟BMC时，以所述全球导航卫星系统、所述全球定位系统、所述北斗导航卫星系统或所述伽利略卫星导航系统作为时钟源，所述小基站簇时钟模块作为边界时钟BC时，以所述1588V2作为时钟源。7.一种小基站簇系统，其特征在于，所述小基站簇系统至少包括:一个小基站簇和一个小基站族控制器，每个小基站族包括至少个小基站，其中，所述小基站族控制器为如权利要求I至6中任意一项所述的小基站簇控制器。8.—种集中管控方法，其特征在于，应用于如权利要求1至6中任意一项所述的小基站簇控制器，所述小基站簇控制器对簇内的各个小基站进行集中管控，根据每个小基站的工作策略进行无线资源管理和网络自优化处理，所述集中管控方法包括: 配置、管理和维护本簇小基站，并与所述网管设备交互所述本簇小基站的配置、管理和维护信息，以实现所述本簇小基站管理接口汇聚； 对所述本簇小基站接口信令进行汇聚、和/或对所述本簇小基站与所述核心网设备的接口信令进行汇聚、和/或对所述本簇小基站与所述邻宏基站间的接口信令进行中继、和/或对所述本簇小基站与其它簇小基站之间的接口信令进行中继，以实现所述本簇小基站与所述邻宏基站之间、和/或所述本簇小基站与所述其它簇小基站之间、和/或所述本簇小基站与所述核心网设备之间的信息交互。9.一种小基站配置方法，其特征在于，应用于如权利要求1至6中任意一项所述的小基站簇控制器，所述方法包括: 所述小基站簇控制器建立和网管设备的网管通道； 通过所述网管通道从所述网管设备获取配置信息； 接收本族小基站上报的基站ID; 基于所述基站ID利用所述配置信息为所述小基站配置包含工作策略的工作参数，以便所述小基站根据所述工作策略进行工作； 所述小基站簇控制器依据所述工作策略与所述小基站配合进行协议处理功能的划分，并按所述协议处理功能的划分与所述小基站配合进行协议处理。10.—种小基站配置方法，其特征在于，应用于在如权利要求1至6中任意一项所述的小基站簇控制器控制下的小基站，所述方法包括: 所述小基站获取IP地址并建立与所述小基站簇控制器的维护通路； 通过所述维护通路向所述小基站簇控制器上报自身基站ID，以便所述小基站簇控制器基于所述基站ID利用从网管设备获取的配置参数为所述小基站配置工作参数，所述工作参数包括所述小基站的工作策略； 通过所述维护通路接收所述工作参数； 依据所述工作策略进行工作，并按照所述工作策略与所述小基站簇控制器进行协议处理功能的划分，按所述协议处理功能的划分与所述小基站簇控制器配合进行协议处理。
【文档编号】H04W88/08GK106028370SQ201610282161
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年4月29日
【发明人】付永魁
【申请人】北京北方烽火科技有限公司