一种提高空口利用率的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种在遵循3GPP LTE系列协议的无线网络中，提高空口利用率的方法。
【背景技术】
[0002]LTE (Long Term Evolut1n,长期演进)是由 3GPP (The 3rd Generat1nPartnership Pro ject，第三代合作伙伴计划)组织制定的UMTS (Universal MobileTelecommunicat1ns System,通用移动通信系统)技术标准的长期演进，于2004年12月在3GPP多伦多会议上正式立项并启动。LTE系统引入了 OFDM (Orthogonal FrequencyDivis1n Multiplexing，正交频分复用)和 ΜΙΜΟ (Mult1-1nput & Mult1-Output，多输入多输出)等关键技术，显著增加了频谱效率和数据传输速率。
[0003]在室内环境下，布置大量基站时，由于密集程度高，当使用LTE中的单载波网络多媒体广播组播业务(MBSFN，Multimedia Broadcast multicast service Single FrequencyNetwork)技术时，网中的各个基站(eNB)发送的数据由于传播路程差，如果两个以上的eNB同时发送数据，则有可能会在UE处相互干扰，导致两个eNB发送的数据相互干扰只是它们的数据都无法正确的被接收方解调。一旦发生这种情况，则UE需要接受的数据会重新发送，导致空口效率降低，并使得空口干扰进一步增加。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是针对客户端所接收的基站数据互相干扰所导致的空口效率降低的问题，提出一种提高空口利用率的方法，减少多个eNB重复反馈相同信息，通过此方法，可以减少空口被重复无效的响应消息占用的时间，从而提高网络的吞吐量。
[0005]本发明的技术方案是:
一种提高空口利用率的方法，各客户端UE发送上行消息至各基站eNB，各eNB对前述上行消息进行解调后将该上行消息发送给下行消息控制模块，并根据下行消息控制模块的指令来决定是否针对UE的上行消息回复相应的下行消息。所述上行消息到达eNB的接收天线处的功率应高于第一门限，eNB才能够正确解调该消息。所述的第一门限是eNB接收机能够正常解调符合3GPP定义的上行消息的功率强度，一般来说为_115dBm。
[0006]本发明的下行消息控制模块，当收到一个或者多个eNB传递给本模块的关于同一个UE的同一条上行消息之后，决策由哪一个eNB给发送该上行消息的UE回复下行消息；下行消息控制模块可以是独立于eNB的一个单独的物理设备(比如路由器，交换机或者接入控制器中的模块，下行消息控制模块与eNB之间的可以直接连接也可以通过以太网等方式连接起来，此时所有的eNB都只需和下行消息控制模块进行信令交互；下行消息控制模块也可以是eNB内部的一个模块，eNB之间可以直接连接也可以通过以太网等方式连接起来，此时每一个eNB都需要本eNB以及其他的eNB的下行消息控制模块进行信令交互，而且eNB之间必须借助GPS的方式进行同步。
[0007]本发明的UE发送的上行消息，该消息符合3GPP协议定义的格式；二，该消息中携带的接收方地址为广播或者组播地址。一般来说该上行消息是探测请求Probe Request消息。
[0008]本发明的eNB发送的下行消息，该消息符合IEEE802.11协议定义的MAC帧的帧格式；该消息的内容是根据3GPP协议，针对所述UE发送的上行消息而发送的下行消息。
[0009]当采用集中式下行消息控制方法时，如图3所示，所有通过以太网或者光纤等物理设备连接起来的eNB都与同一个下行消息控制模块通讯，并由该下行消息控制模块完成下行消息的控制功能，具体的技术方案如下
101: eNB收到UE发送的上行消息；
102:如果所述上行消息的广播或者组播业务的标志与本eNB上提供的广播或者组播业务的标志吻合，且所述上行消息的接收信号强度高于第一接收功率门限，则所述eNB执行103 ;否则，结束处理。
[0010]103:所述eNB将所述UE发送的所述上行消息和所述eNB的标志发送给下行消息控制模块。
[0011]104:所述下行控制模块是否已经从其他eNB处收到了所述上行消息:如果是，则结束处理；如果否，则执行105;
105:下行消息控制器指示所述eNB向所述UE回复下行消息。
[0012]106:当eNB收到下行消息控制器指示向所述UE回复下行消息的指令后，根据3GPP的定义，向UE回复下行消息。如果所述eNB没有收到所述下行控制模块向所述UE回复下行消息的指令，则不向UE回复下行消息
当采用分布式下行消息控制方法时，如图4所示，所有通过以太网或者光纤等物理设备连接起来的eNB都与其他eNB相互通讯，并由每个eNB各自的下行消息控制模块完成行消息控制功能，具体的技术方案如下:
201: eNB收到UE发送的上行消息。
[0013]202:如果所述上行消息的广播或者组播业务的标志与本eNB上提供的广播或者组播业务的标志吻合，且所述上行消息的接收信号强度高于第一接收功率门限，则所述eNB执行203;否则，本结束处理。
[0014]203:所述eNB将所述上行消息，所述上行消息接收到的时间，所述上行消息的接收功率强度以及所述eNB的标志发送给本eNB以及其他eNB的下行消息控制模块；
204:所述eNB的下行消息控制模块收到本eNB收到的所述UE的上行消息时，等待第一传输时延之后判断是否已经从其他eNB处收到了所述UE收到的该上行消息:如果否，则执行208 ;如果是，则执行205。所述的第一传输时延表示在连接不同eNB的网络中，eNB之间信号的传输时延。
[0015]205:是否存在其他eNB接收到所述消息的时间早于所述eNB接收到所述上行消息的时间:是，则结束处理；否，则执行206 ;
206:是否有其他eNB和所述eNB接收到上行消息的时间相同:是，则执行207 ;否，则执行 208 ;
207:本eNB接收到所述上行消息的接收功率强度是否大于等于其他eNB接收到所述上行消息的接收功率强度:是，则执行208 ;否，则本结束处理。
[0016]208:所述eNB的下行消息控制模块指示所述eNB向所述UE回复下行消息。
[0017]209:当所述eNB收到本eNB下行消息控制模块指示其向所述UE回复下行消息的指令后，根据3GPP的定义，向UE回复下行消息。如果所述eNB没有收到本eNB下行控制模块向所述UE回复下行消息的指令，则不向UE回复下行消息。
[0018]本发明的有益效果:
本发明可以使得离UE最近的eNB给UE回复下行消息，而其他eNB则不会给UE回复下行消息，从而减少eNB给UE回复下行消息的数量，提高空口空闲时间，提升无线网络的吞吐量。
[0019]
【附图说明】
[0020]图1，集中式下行消息控制功能框图；
图2，分布式下行消息控制功能框图；
图3，集中式下行消息控制功能流程图；
图4，分布式下行消息控制功能流程图图5，本发明实施例一的各模块关系图图6，本发明实施例二的各模块关系图
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
[0022]实施例一
如图5所示，在此实施例中，下行消息控制模块位于连接不同eNB的路由器中，采用集中式下行消息控制方法。
[0023]当UE希望扫描所在区域存在的LTE MBSFN网络时，一方面会监听eNB发送的广播消息，一方面会发送上行随机接入消息。
[0024]在UE发送的上行随机接入消息覆盖的范围内，共存在2个eNB:eNBl和eNB2。UE发送的上行随机接入消息在eNBl和eNB2的接收天线处的接收功率都高于正确解调该消息所需要的功率_115dBm。
[0025]eNBl距离UE的距离为1000米，eNB2距离UE的距离为2000米。由于无线电波在空气中的传播速度为300000000米/秒，因此UE发送的Probe Request到达eNBl所需时间为3.33s，到达eNB2所需时间为6.66us。
[0026]对于eNBl，当其接收到UE发送的上行随机接入消息并正确解调时，发现该消息中请求的MBSFN业务的标志与本eNB提供的MBSFN业务的标志相同，则eNBl将该条消息发送给下行消息控制模块；对于eNB2，当其接收到UE发送的上行随机接入消息并正确解调时，发现该消息中请求的MBSFN业务的标志与本eNB提供的MBSFN业务的标志相同，则eNB2将该条消息发送给下行消息控制模块。
[0027]由于eNBl先于eNB2接收到UE发送的上行随机接入消息，因此eNBl先于eNB2将上行随机接入消息发给下行消息控制模块。
[0028]当下行消息控制模块收到eNBl发送的上行随机接入消息时，没有收到其他eNB即eNB2的消息，因此下行消息控制模块命令eNBl向