一种基于窄带物联网的邻区管理方法及系统与流程

本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种基于窄带物联网的邻区管理方法及系统。

背景技术：

基于蜂窝通讯系统的窄带物联网(narrowbandinternetofthings，nb-iot)已成为万物互联网络的一个重要分支。nb-iot具备四大特点：一是覆盖广，可提供改进的室内覆盖，在同样的频段下，nb-iot比现有的网络增益20db，覆盖面积扩大100倍；二是具备支撑海量连接的能力，nb-iot一个扇区能够支持10万个连接；三是更低功耗，nb-iot终端模块的待机时间可长达10年；四是更低的模块成本，企业预期的单个接连模块不超过5美元。nb-iot技术适合于静态业务、对时延低敏感、非连续移动、实时传输数据的业务场景下，例如智能家居、电力抄表、物流跟踪、可穿戴智能设备等等。但是，nb-iot不支持测量和切换。窄带物联网终端只能在空闲态时进行小区选择和小区重选，直至选择到合适小区并进行小区驻留。如果当前驻留的小区的信号太弱以至于不适合窄带物联网终端继续驻留，但是由于没有合适的邻区可供窄带物联网终端进行选择，窄带物联网终端只能重新进行小区搜索、同步、接收新小区系统信息等过程，直至选择到合适驻留的小区。这一过程对要求低功耗的窄带物联网系统来说是一种浪费。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于提出一种基于窄带物联网的邻区管理方法及系统，能够为窄带物联网终端提供邻区信息，以使窄带物联网终端进行小区重选，从而提高网络性能。

为实现上述目的，本发明提供了一种基于窄带物联网的邻区管理方法，应用于终端侧，所述方法包括：

当检测到满足预设条件的未知小区时，对所述未知小区进行测量，得到测量信息；

将包含所述测量信息的非接入层消息依次经过所述终端所在的小区的基站和核心网发送至网管服务器，以供所述网管服务器根据所述非接入层消息中的测量信息判断是否将所述未知小区添加到所述终端所在的小区的邻区列表中。

可选的，所述未知小区是不在所述终端所在的小区的邻区列表中的小区；

所述预设条件包括：所述未知小区的参考信号接收功率大于预设阈值。

可选的，所述将包含所述测量信息的非接入层消息依次经过所述终端所在的小区的基站和核心网发送至网管服务器，包括：

将预设的专用消息标识和所述测量信息添加到所述非接入层消息中；

将包含有所述预设的专用消息标识和所述测量信息的非接入层消息通过所述终端所在的小区的基站发送至所述核心网，以供当所述核心网检测到所述非接入层消息中的所述预设的专用消息标识时，将所述非接入层消息中的所述测量信息发送至所述网管服务器。

此外，为实现上述目的，本发明还提出一种基于窄带物联网的邻区管理方法，应用于核心网侧，所述方法包括：

接收由终端发送的并经过所述终端所在的小区的基站转发而来的包含测量信息的非接入层消息；其中，所述测量信息是当所述终端检测到满足预设条件的未知小区时，通过对所述未知小区进行测量得到的；

将所述非接入层消息中的测量信息发送至网管服务器，以供所述网管服务器根据所述测量信息判断是否将所述未知小区添加到所述终端所在的小区的邻区列表中。

可选的，所述未知小区是不在所述终端所在的小区的邻区列表中的小区；

所述预设条件包括：所述未知小区的参考信号接收功率大于预设阈值。

可选的，所述获取所述非接入层消息中的测量信息，并将所述测量信息发送至网管服务器，包括：

当检测到所述非接入层消息中的预设的专用消息标识时，将所述非接入层消息中的所述测量信息发送至所述网管服务器。

此外，为实现上述目的，本发明还提出一种基于窄带物联网的邻区管理方法，应用于网管服务器侧，所述方法包括：

接收由核心网发送来的测量信息；其中，所述测量信息包含在由终端发送的并经过所述终端所在的小区的基站转发至所述核心网的非接入层消息中；所述测量信息是当所述终端检测到满足预设条件的未知小区时，通过对所述未知小区进行测量得到的；

根据所述测量信息判断是否将所述未知小区添加到所述终端所在的小区的邻区列表中。

可选的，所述未知小区是不在所述终端所在的小区的邻区列表中的小区；

所述预设条件包括：所述未知小区的参考信号接收功率大于预设阈值。

可选的，所述方法还包括：

接收并存储由网管客户端发送来的邻区添加准则；

所述根据所述测量信息判断是否将所述未知小区添加到所述终端所在的小区的邻区列表中，包括：

判断所述测量信息是否满足所述邻区添加准则，若是，则将所述未知小区添加到所述终端所在的小区的邻区列表中。

此外，为实现上述目的，本发明还提出一种基于窄带物联网的邻区管理系统，所述系统包括：终端、核心网和网管服务器；

所述终端用于当检测到满足预设条件的未知小区时，对所述未知小区进行测量，得到测量信息，并将包含所述测量信息的非接入层消息通过所述终端所在的小区的基站发送至所述核心网；

所述核心网用于接收所述包含所述测量信息的非接入层消息，并将所述非接入层消息中的测量信息发送至所述网管服务器；

所述网管服务器用于根据所述测量信息判断是否将所述未知小区添加到所述终端所在的小区的邻区列表中。

本发明提出的基于窄带物联网的邻区管理方法及系统，通过窄带物联网终端将获取到的未知小区的测量信息上报至网络服务器，以供所述网络服务器判断是否添加所述未知小区为邻区。本发明能够为窄带物联网终端提供邻区信息，以使窄带物联网终端进行小区重选。本发明既能满足窄带物联网系统的低功耗、海量连接、不支持测量和切换的要求，也能有效的处理邻区关系，在窄带物联网的开发、测试及网络维护中行之有效的提高网络性能。

附图说明

图1是本发明第一实施例的基于窄带物联网的邻区管理方法的流程图；

图2是本发明第二实施例的基于窄带物联网的邻区管理方法的流程图；

图3是本发明第三实施例的基于窄带物联网的邻区管理方法的流程图；

图4是本发明第四实施例的基于窄带物联网的邻区管理系统的组成结构示意图；

图5是本发明第四实施例中的邻区管理方法的流程图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本发明进行详细说明如后。

本发明第一实施例，一种基于窄带物联网的邻区管理方法，应用于终端侧，如图1所示，所述方法具体包括以下步骤：

步骤s101：当检测到满足预设条件的未知小区时，对所述未知小区进行测量，得到测量信息。

具体的，所述未知小区是不在所述终端所在的小区的邻区列表中的小区。

所述预设条件包括：所述未知小区的rsrp(referencesignalreceivingpower，参考信号接收功率)大于预设阈值。

若未知小区的rsrp小于所述预设阈值，则说明所述未知小区的信号强度较弱，不适合终端使用。

若未知小区的rsrp大于所述预设阈值，则说明所述小区的信号强度较强，适合终端使用。

进一步的，步骤s101，具体包括：

步骤a1：当所述终端检测到小区的pci(physicalcellidentifier，物理小区标识)信息时，判断检测到的小区的pci信息是否存在于所述终端所在的小区的邻区列表中；若是，则继续检测其他小区的pci；若否，则执行步骤a2。

当检测到的小区的pci不在所述终端所在的小区的邻区列表中时，说明所述检测到的小区为未知小区。

步骤a2：判断检测到的小区是否满足所述预设条件；若是，则执行步骤a3；若否，则继续检测其他小区的pci。

若检测到的小区满足所述预设条件，则说明检测到的小区的信号强度较强，适合终端使用。

步骤a3：对检测到的小区进行cgi(cellglobalid，小区全局id)测量，以得到检测到的小区的测量信息。

步骤s102：将包含所述测量信息的nas(non-accessstratum，非接入层)消息依次经过所述终端所在的小区的基站和核心网发送至网管服务器，以供所述网管服务器根据所述nas消息中的测量信息判断是否将所述未知小区添加到所述终端所在的小区的邻区列表中。

具体的，所述将包含所述测量信息的nas消息依次经过所述终端所在的小区的基站和核心网发送至网管服务器，包括：

将预设的专用消息标识和所述测量信息添加到所述nas消息中；

将包含有所述预设的专用消息标识和所述测量信息的nas消息通过所述终端所在的小区的基站发送至所述核心网，以供当所述核心网检测到所述nas消息中的所述预设的专用消息标识时，将所述nas消息中的所述测量信息发送至所述网管服务器。

进一步的，所述预设的专用消息标识是所述终端和所述核心网之间约定的用于识别所述测量信息的。当所述核心网从nas消息中识别到预设的专用消息标识时，从所述nas消息中解析出测量信息，并将测量信息发送至网管服务器。

nas消息包括标准的nas消息头和nas消息体，其中nas消息体由终端自行填写。在步骤s102中，终端将事先约定的专用消息标识和测量信息添加到所述nas消息体中。

本发明第二实施例，一种基于窄带物联网的邻区管理方法，应用于核心网侧，如图2所示，所述方法具体包括以下步骤：

步骤s201：接收由终端发送的并经过所述终端所在的小区的基站转发而来的包含测量信息的nas消息；其中，所述测量信息是当所述终端检测到满足预设条件的未知小区时，通过对所述未知小区进行测量得到的。

所述终端将包含未知小区的测量信息的nas消息通过所述终端所在的小区的基站透传至所述核心网。

具体的，所述未知小区是不在所述终端所在的小区的邻区列表中的小区。

所述预设条件包括：所述未知小区的rsrp大于预设阈值。

若未知小区的rsrp小于所述预设阈值，则说明所述未知小区的信号强度较弱，不适合终端使用。

若未知小区的rsrp大于所述预设阈值，则说明所述小区的信号强度较强，适合终端使用。

步骤s202：将所述nas消息中的测量信息发送至网管服务器，以供所述网管服务器根据所述nas消息判断是否将所述未知小区添加到所述终端所在的小区的邻区列表中。

具体的，所述获取所述nas消息中的测量信息，并将所述测量信息发送至网管服务器，包括：

当检测到所述nas消息中的预设的专用消息标识时，将所述nas消息中的所述测量信息发送至所述网管服务器。

进一步的，所述步骤s202，具体包括：

当核心网接收到所述nas消息时，对所述nas消息进行解析，当解析到所述预设的专用消息标识时，所述核心网将所述nas消息中的测量信息发送至网管服务器。

所述预设的专用消息标识是所述终端和所述核心网之间约定的用于识别所述测量信息的。当所述核心网从nas消息中识别到预设的专用消息标识时，从所述nas消息中解析出测量信息，并将测量信息发送至网管服务器。

本发明第三实施例，一种基于窄带物联网的邻区管理方法，应用于网管服务器侧，如图3所示，所述方法具体包括以下步骤：

步骤s301：接收由核心网发送来的测量信息；其中，所述测量信息包含在由终端发送的并经过所述终端所在的小区的基站转发至所述核心网的nas消息中；所述测量信息是当所述终端检测到满足预设条件的未知小区时，通过对所述未知小区进行测量得到的。

所述终端将包含未知小区的测量信息的nas消息通过所述终端所在的小区的基站透传至所述核心网；所述核心网对所述nas消息进行解析，并将解析得到的测量信息发送至所述网管服务器。

具体的，所述未知小区是不在所述终端所在的小区的邻区列表中的小区。

所述预设条件包括：所述未知小区的rsrp大于预设阈值。

若未知小区的rsrp小于所述预设阈值，则说明所述未知小区的信号强度较弱，不适合终端使用。

若未知小区的rsrp大于所述预设阈值，则说明所述小区的信号强度较强，适合终端使用。

步骤s302：根据所述测量信息判断是否将所述未知小区添加到所述终端所在的小区的邻区列表中。

具体的，所述方法还包括：接收并存储由网管客户端发送来的邻区添加准则。

所述网管客户端，用于配置anr(automaticneighborrelation，自动邻区关联)策略。运维人员根据实际情况在网管客户端上对每个小区进行anr策略配置。所述anr策略包括：小区的邻区数量阈值、邻区添加准则和邻区删除准则。

进一步的，所述根据所述测量信息判断是否将所述未知小区添加到所述终端所在的小区的邻区列表中，包括：

判断所述测量信息是否满足所述邻区添加准则，若是，则将所述未知小区添加到所述终端所在的小区的邻区列表中。

更进一步的，当所述测量信息是否满足所述邻区添加准则时，所述网管服务器通过所述核心网向所述终端所在的小区的基站发送邻区添加成功消息，从而将所述未知小区添加到所述终端所在的小区的邻区列表中，进而更新所述终端所在的小区的邻区列表。所述终端所在的小区的基站将更新后的邻区列表通过广播方式告知所述终端，以供所述终端根据更新后的邻区列表中的邻区信息进行小区重选操作。窄带物联网中终端只能在添加为邻区的小区中进行小区重选。

本发明第四实施例，一种基于窄带物联网的邻区管理系统，如图4所示，所述系统具体包括以下组成部分：

终端401、核心网402、网管服务器403和网管客户端404。

终端401，用于当检测到满足预设条件的未知小区时，对所述未知小区进行测量，得到测量信息，并将包含所述测量信息的nas消息通过所述终端所在的小区的基站发送至核心网402。

其中，终端401当前所在的小区为服务小区；所述未知小区是不在所述终端所在的小区的邻区列表中的小区。

核心网402，用于接收所述包含所述测量信息的nas消息，并将所述nas消息中的测量信息发送至网管服务器403。

网管服务器403，用于接收网管客户端404发送来的邻区添加准则，并根据所述邻区添加准则以及所述测量信息判断是否将所述未知小区添加到所述终端所在的小区的邻区列表中。

网管客户端404，用于配置anr策略。运维人员根据实际情况在网管客户端上对每个小区进行anr策略配置。所述anr策略包括：小区的邻区数量阈值、邻区添加准则和邻区删除准则。

如图5所示，为基于终端401、核心网402、网管服务器403和网管客户端404的邻区管理方法，所述方法具体包括以下步骤：

步骤s501：网管客户端404将运维人员配置的anr策略发送至网管服务器403。

具体的，运维人员根据实际情况在网管客户端403上对每个小区进行anr策略配置。所述anr策略包括：小区的邻区数量阈值、邻区添加准则和邻区删除准则。

步骤s502：当终端401检测到未知小区的pci(physicalcellidentifier,物理小区标识)时，终端401判断所述未知小区是否满足预设条件。

其中，所述未知小区是不在所述终端所在的小区的邻区列表中的小区。

所述预设条件包括：所述未知小区的rsrp大于预设阈值。

若未知小区的rsrp小于所述预设阈值，则说明所述未知小区的信号强度较弱，不适合终端使用。若未知小区的rsrp大于所述预设阈值，则说明所述小区的信号强度较强，适合终端使用。

具体的，所述步骤s502包括：

先判断所述未知小区的pci是否存在于所述终端所在的服务小区的邻区列表中，若是，则再判断所述未知小区的rsrp是否大于所述预设阈值。

步骤s503：在所述未知小区满足所述预设条件时，终端401对所述未知小区进行cgi测量，得到cgi测量结果。

本实施例中的cgi测量结果相当于第一实施例中的测量消息。

步骤s504：终端401将包含所述cgi测量结果的nas消息通过所述服务小区的基站发送至核心网402。

具体的，步骤s504包括：

终端401将预设的专用消息标识和所述cgi测量结果添加到nas消息中，并将包含有所述预设的专用消息标识和所述cgi测量结果的nas消息通过所述服务小区的基站发送至核心网402。

进一步的，所述预设的专用消息标识是终端401和核心网402之间约定的用于识别所述cgi测量结果的。当核心网402从nas消息中识别到预设的专用消息标识时，从所述nas消息中解析出cgi测量结果，并将cgi测量结果发送至网管服务器403。

nas消息包括标准的nas消息头和nas消息体，其中nas消息体由终端401自行填写。在步骤s504中，终端401将事先约定的专用消息标识和cgi测量结果添加到所述nas消息体中。

步骤s505：核心网402对所述nas消息进行解析，当解析到所述预设的专用消息标识时，核心网402将所述nas消息中的cgi测量结果发送至网管服务器403。

步骤s506：网管服务器403根据cgi测量结果以及所述anr策略判断是否将所述未知小区添加到所述服务小区的邻区列表中。

具体的，步骤s506，包括：

网管服务器403判断所述cgi测量结果是否满足所述anr策略中的邻区添加准则，若是，则将所述未知小区添加到所述服务小区的邻区列表中。

步骤s507：当网管服务器403确定添加所述未知小区到所述服务小区的邻区列表中时，网管服务器403通过核心网402向所述服务小区的基站发送邻区添加成功消息，即重新将邻区信息下发到基站侧，基站广播系统消息更新，后续广播的系统消息中就会携带新邻区信息。

步骤s508：所述服务小区的基站将更新后的邻区列表通过广播方式通知终端401，以供终端401根据更新后的邻区列表中的邻区信息进行小区重选操作。

具体的，当终端401所在的服务小区的rsrp小于预设阈值时，终端401根据更新后的邻区列表中的邻区信息进行小区重选操作，以选择出rsrp大于预设阈值的小区，从而更换终端401的服务小区。

本实施例自动添加未知小区到服务小区的邻区列表中，终端根据邻区列表，在适当时候进行小区重选。终端可以选择继续驻留在原服务小区，也可以选择驻留在已添加为邻区的小区。通过小区重选避免了窄带物联网终端因为缺少邻区信息而导致的脱网，从而提高了网络性能。

本发明实施例中介绍的基于窄带物联网的邻区管理方法及系统，通过窄带物联网终端将获取到的未知小区的测量信息上报至网络服务器，以供所述网络服务器判断是否添加所述未知小区为邻区。本发明能够为窄带物联网终端提供邻区信息，以使窄带物联网终端进行小区重选。本发明既能满足窄带物联网系统的低功耗、海量连接、不支持测量和切换的要求，也能有效的处理邻区关系，在窄带物联网的开发、测试及网络维护中行之有效的提高网络性能。

通过具体实施方式的说明，应当可对本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效得以更加深入且具体的了解，然而所附图示仅是提供参考与说明之用，并非用来对本发明加以限制。