CN102769921B - 一种家庭基站的时间控制方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种家庭基站的时间控制方法，包括：根据接入家庭基站的MTC UE的时间控制参数生成家庭基站的时间控制参数；家庭基站根据生成的时间控制参数进行时间控制。本发明还公开了一种家庭基站的时间控制装置，通过本发明能够解决由于家庭基站不具备时间控制功能导致资源浪费的问题。

Description

一种家庭基站的时间控制方法和装置

技术领域

本发明涉及通信领域，特别是指一种家庭基站的时间控制方法和装置。

背景技术

家庭基站是一种小型、低功率的基站，部署在家庭及办公室等室内场所，主要作用是为了给用户提供更高的业务速率并降低使用高速率服务所需要的费用，同时弥补已有分布式蜂窝无线通信系统覆盖的不足。家庭基站的优点是实惠、便捷、低功率输出、即插即用、宽带接入、使用单模终端等。

家庭基站可以应用在第三代(3G，3rd Generation，)或者长期演进(LTE，LongTerm Evolution)移动通信网络中。为了便于对家庭基站进行管理，在无线接入网引入了一个新网元、即家庭基站网关。家庭基站网关主要执行的功能为：验证家庭基站的安全性、处理家庭基站的注册、对家庭基站进行运行维护管理、根据运营商要求配置和控制家庭基站、以及负责交换核心网和家庭基站的数据。3G网络中的家庭基站通过新定义的Iuh接口连接至家庭基站网关，家庭基站网关提供到核心网分组域和电路域的IuPS和IuCs接口。对于3G网络来说，家庭基站网关必选部署用来屏蔽引入家庭基站后对终端和网络侧的影响。对于LTE网络来说，家庭基站网关可选部署，因此LTE网络中的家庭基站和核心网连接有两种方式，一种是家庭基站和核心网网元直接相连，另一种是家庭基站通过家庭基站网关和核心网网元相连。3G网络中的家庭基站称为HNB(Home NodeB)，LTE网络中的家庭基站称为HeNB(Home eNodeB)。

机器对机器(M2M，Machine To Machine)的通讯也称为机器类通讯(MTC，MachineType Communication)，最典型的为终端和应用服务器之间的通讯，该终端被称为MTC UE(MTC UE，MTC User Equipment)，应用服务器被称为MTC服务器(MTC Server)。M2M通讯中，终端的行为受业务签约数据约束，网络根据业务签约数据对M2M通讯中的终端进行管理。

在2G或3G或LTE接入下，M2M通讯主要以分组(PS，Packet Service)网络作为底层承载网络，实现MTC UE和MTC Server之间的业务层通讯。在M2M通讯实体接入到演进的分组系统(EPS，Evolved Packet System)中时，底层承载网络包括：演进的通用移动通信系统陆地无线接入网(E-UTRAN，Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network)、移动管理单元(MME，Mobility Management Entity)、服务网关(SGW或S-GW，Serving Gateway)、分组数据网网关(PDN GW或P-GW或PGW，Packet Data Network Gateway)、归属用户服务器(HSS，Home Subscriber Server)、策略和计费规则功能实体(PCRF，Policy and ChargingRules Function)。其中，E-UTRAN的主要网元是演进基站(eNodeB，Evolved NodeB)。

MTC UE通过E-UTRAN(eNodeB)接入到EPS网络中，在被分配IP地址后，MTC UE与MTCServer之间可以建立起IP通道，从而实现与MTC Server之间的上层业务通讯。MTC UE与MTCServer之间所建立的IP通道为一条逻辑上的IP通道，其物理路径经过：eNodeB、S-GW和P-GW。

目前，实现M2M通讯的一种方式是在MTC UE与MTC Server之间的IP通道上建立一个业务层接口协议，通过该业务层接口协议，MTC UE和MTCServer交互业务数据，同时，MTCServer也通过该业务层协议实现对MTC UE的控制。

图1所示为MTC UE通过家庭基站接入移动网络，与MTC Server相连，完成M2M业务。家庭基站仅仅提供MTC UE的一种接入方式。如图1所示，核心网中包含移动管理单元，在LTE网络中为MME，在3G网络中为SGSN；用户面网关，在LTE网络中为S-GW和P-GW，在3G网络中为SGSN和GGSN。MTC UE可以通过移动网络的用户面或者控制面与MTC Server交互信息，完成M2M业务。

MTC应用的通信是由时间控制(time control)的，即在某些特定的时段内允许MTCUE接入网络或者进行数据的发送和接收，在允许时段外则应限制MTC UE进行上述操作；基于MTC UE的节能功能，MTC UE在当前接入的时段可以进入一种休眠状态，但是MTC UE还具有一定的告警功能和能够被MTCServer触发唤醒的功能。在图2所示的系统中，MTC Server或者HSS保存着MTC UE的签约的时间控制参数，该时间控制参数包含MTC UE的允许接入时间和禁止接入时间。在MTC UE注册中，HSS将MTC UE的签约数据(包含时间控制参数)下载给移动管理单元，移动管理单元根据本地策略(网络运行情况、网络忙的时间段等)和本地时区重新设置对应的时间控制参数，然后移动管理单元将修正后的时间控制参数下发给MTCUE、并回送给MTC Server或者HSS。

从上面的分析可知，接入网(AN，Access Network)是不知道MTC UE的时间控制参数的，且不具有时间控制的功能，家庭基站作为移动网络的接入网也不具备时间控制的功能。一般对于家庭基站而言，其用户在时间控制上有重合，例如多个MTC UE的禁止接入时间可能是同一时间段，在这种情况下，如果家庭基站像普通移动基站一样全天候开机，而在该段时间内没有MTC UE接入，就会造成资源的浪费。特别是对于拥有众多MTC UE和家庭基站的企业级用户，就会造成大量的资源浪费。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种家庭基站的时间控制方法和装置，以解决由于家庭基站不具备时间控制功能导致资源浪费的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明提供了一种家庭基站的时间控制方法，该方法包括：

根据接入家庭基站的MTC UE的时间控制参数生成家庭基站的时间控制参数；

所述家庭基站根据生成的所述时间控制参数进行时间控制。

其中，所述生成家庭基站的时间控制参数，包括：

当只有一个MTC UE接入家庭基站时，将所述一个MTC UE的时间控制参数作为家庭基站的时间控制参数；

当有多个MTC UE接入家庭基站时，将所述多个MTC UE的时间控制参数的允许接入时间的并集作为家庭基站的时间控制参数的允许接入时间，将所述多个MTC UE的时间控制参数的禁止接入时间的交集作为家庭基站的时间控制参数的禁止接入时间。

移动管理单元根据接入家庭基站的MTC UE的时间控制参数生成家庭基站的时间控制参数后，该方法还包括：

所述移动管理单元向所述家庭基站发送时间控制参数下发消息；所述时间控制参数下发消息携带生成的所述时间控制参数；

所述家庭基站保存生成的所述时间控制参数后，向所述移动管理单元返回时间控制参数下发响应消息。

移动管理单元根据接入家庭基站的MTC UE的时间控制参数生成家庭基站的时间控制参数之前，该方法还包括：当有MTC UE接入所述家庭基站时，所述家庭基站向移动管理单元发送时间控制参数申请消息，请求获取家庭基站的时间控制参数；

移动管理单元根据接入家庭基站的MTC UE的时间控制参数生成家庭基站的时间控制参数之后，该方法还包括：所述移动管理单元向所述家庭基站返回时间控制参数申请响应消息，所述时间控制参数申请响应消息携带生成的所述时间控制参数。

家庭基站根据接入家庭基站的MTC UE的时间控制参数生成家庭基站的时间控制参数之前，该方法还包括：

接入家庭基站的一个或多个MTC UE从移动管理单元获取各自对应的时间控制参数；

所述MTC UE向家庭基站发送无线资源连接建立请求消息，所述无线资源连接建立请求消息携带MTC UE的时间控制参数。

所述家庭基站根据接入家庭基站的MTC UE的时间控制参数生成家庭基站的时间控制参数，包括：

所述家庭基站接收到第一个MTC UE的无线资源连接建立请求消息时，保存所述第一个MTC UE的时间控制参数，并将第一个MTC UE的时间控制参数作为家庭基站的时间控制参数；

所述家庭基站接收到第N个MTC UE的无线资源连接建立请求消息时，保存所述第N个MTC UE的时间控制参数，将第一个到第N个MTC UE的所述允许接入时间的并集作为家庭基站的允许接入时间，将第一个到第N个MTCUE的禁止接入时间的交集作为家庭基站的禁止接入时间。

该方法还包括：MTC Server确定能够接入所述家庭基站的MTC UE，并根据能够接入家庭基站的MTC UE的时间控制参数为家庭基站生成一个初始的时间控制参数；

生成所述初始的时间控制参数之后，该方法还包括：家庭基站开机启动，通过和所述MTC Server建立的IP连接获取所述初始的时间控制参数，并向移动管理单元发送携带所述初始的时间控制参数的时间控制参数修正请求消息；所述移动管理单元根据本地策略修正所述初始的时间控制参数，并将修正后的时间控制参数通过时间控制参数修正请求响应消息发送给所述家庭基站；所述家庭基站根据修正后的时间控制参数进行时间控制。

家庭基站根据生成的所述时间控制参数进行时间控制，包括：所述家庭基站在时间控制参数的允许接入时间指示的时间段内进行正常的工作；在时间控制参数的禁止接入时间指示的时间段内进入节能状态或者休眠状态。

本发明还提供了一种家庭基站的时间控制装置，该装置包括：时间参数生成模块和时间控制模块；其中：

所述时间参数生成模块，用于根据接入家庭基站的MTC UE的时间控制参数生成家庭基站的时间控制参数；

所述时间控制模块，用于根据生成的所述时间控制参数进行时间控制。

所述时间参数生成模块，还用于当只有一个MTC UE接入家庭基站时，将所述一个MTC UE的时间控制参数作为家庭基站的时间控制参数；

当有多个MTC UE接入家庭基站时，将所述多个MTC UE的时间控制参数的允许接入时间的并集作为家庭基站的时间控制参数的允许接入时间，将所述多个MTC UE的时间控制参数的禁止接入时间的交集作为家庭基站的时间控制参数的禁止接入时间。

所述时间控制模块，还用于在时间控制参数的允许接入时间指示的时间段内使家庭基站进行正常的工作；在时间控制参数的禁止接入时间指示的时间段内使家庭基站进入节能状态或者休眠状态。

本发明家庭基站的时间控制方法和系统，根据接入家庭基站的MTC UE的时间控制参数生成家庭基站的时间控制参数，如此家庭基站就可以进行时间控制：在时间控制参数的允许接入时间指示的时间段内，家庭基站进行正常的工作；在时间控制参数的禁止接入时间指示的时间段内，家庭基站进入节能状态或者休眠状态。

由于家庭基站的允许接入时间为一个MTC UE的允许接入时间或者多个MTC UE的允许接入时间的并集；家庭基站的禁止接入时间为一个MTC UE的禁止接入时间或者多个MTC UE的禁止接入时间的交集，所以家庭基站处于节能状态或者休眠状态的时间段可以最大程度地和MTC UE禁止接入的时间段重合；而家庭基站处于工作状态的时间段可以最大程度地和MTC UE允许接入的时间段重合，这样最大程度地降低了资源的浪费。

附图说明

图1为MTC UE通过家庭基站与MTC Server相连的示意图；

图2为移动网络下MTC UE时间控制参数保存的位置示意图；

图3为本发明家庭基站的时间控制方法流程示意图；

图4为本发明家庭基站从移动管理单元获取时间控制参数实施例一的流程示意图；

图5本发明家庭基站从移动管理单元获取时间控制参数实施例二的流程示意图；

图6为本发明家庭基站从MTC UE获取时间控制参数的流程示意图；

图7为本发明家庭基站从MTC Server获取时间控制参数的流程示意图；

图8为本发明家庭基站的时间控制装置结构示意图。

具体实施方式

本发明家庭基站的时间控制方法如图3所示，包括：

步骤301，根据接入家庭基站的MTC UE的时间控制参数生成家庭基站的时间控制参数；

其中，生成时间控制参数的具体方法为：

当只有一个MTC UE接入家庭基站时，将所述一个MTC UE的时间控制参数作为家庭基站的时间控制参数；

当有多个MTC UE接入家庭基站时，将所述多个MTC UE的时间控制参数的允许接入时间的并集作为家庭基站的时间控制参数的允许接入时间，将所述多个MTC UE的时间控制参数的禁止接入时间的交集作为家庭基站的时间控制参数的禁止接入时间。

步骤302，家庭基站根据生成的时间控制参数进行时间控制。

家庭基站进行时间控制为：家庭基站在时间控制参数的允许接入时间指示的时间段内进行正常的工作；在时间控制参数的禁止接入时间指示的时间段内进入节能状态或者休眠状态。

下面通过具体的实施例来说明本发明的方案。

图4为本发明家庭基站从移动管理单元获取时间控制参数实施例一的流程示意图，包括：

步骤401，移动管理单元根据接入家庭基站的MTC UE的时间控制参数生成家庭基站的时间控制参数。

具体方法是，当只有一个MTC UE接入家庭基站时，将该MTC UE的时间控制参数作为家庭基站的时间控制参数；当有另外一个MTC UE接入家庭基站时，将这两个MTC UE的允许接入时间的并集作为家庭基站的允许接入时间，将这两个MTC UE的禁止接入时间的交集作为家庭基站的禁止接入时间，允许接入时间和禁止接入时间的组合即为家庭基站的时间控制参数；当有第三个或者更多的MTC UE接入后，将多个MTC UE的允许接入时间的并集作为家庭基站的允许接入时间，将多个MTC UE的禁止接入时间的交集作为家庭基站的禁止接入时间。

步骤402，移动管理单元向家庭基站发送时间控制参数下发消息，该消息携带家庭基站的时间控制参数，该消息在LTE网络中可以为MME配置更新消息；在3G网络中可以专门设置一个时间控制参数下发消息。

步骤403，家庭基站保存时间控制参数后，向移动管理单元返回时间控制参数下发响应消息，该消息在LTE网络中可以为MME配置更新响应消息；在3G网络中可以专门设置一个时间控制参数下发响应消息。

家庭基站根据时间控制参数进行时间控制，在时间控制参数的允许接入时间指示的时间段内，家庭基站进行正常的工作；在时间控制参数的禁止接入时间指示的时间段内，家庭基站进入节能状态或者休眠状态；在节能状态或者休眠状态下，家庭基站能够被MTCUE的告警信息或者紧急信息唤醒，同时也能被MTC Server的MTC UE触发消息唤醒，并在非正常情况下为MTC UE做特殊的服务。

图5本发明家庭基站从移动管理单元获取时间控制参数实施例二的流程示意图，包括：

步骤501，家庭基站在启动一段时间后，当有MTC UE接入时，向移动管理单元发送时间控制参数申请消息，请求获取家庭基站的时间控制参数，该消息在LTE网络中为eNB配置更新请求消息；在3G网络中可以专门设置一个时间控制参数申请消息。

步骤502，移动管理单元根据接入家庭基站的MTC UE的时间控制参数生成家庭基站的时间控制参数。

时间控制参数的生成同步骤401，此处不再赘述。

移动管理单元在接收到上述时间控制参数申请消息后，生成家庭基站的时间控制参数。

步骤503，移动管理单元向家庭基站返回时间控制参数申请响应消息，该消息携带家庭基站的时间控制参数，该消息在LTE网络中为eNB配置更新响应消息；在3G网络中可以专门设置一个时间控制参数申请响应消息。

家庭基站根据时间控制参数进行时间控制，在时间控制参数的允许接入时间指示的时间段内，家庭基站进行正常的工作；在时间控制参数的禁止接入时间指示的时间段内，家庭基站进入节能状态或者休眠状态；在节能状态或者休眠状态下，家庭基站能够被MTCUE的告警信息或者紧急信息唤醒，同时也能被MTC Server的MTC UE触发消息唤醒，并在非正常情况下为MTC UE做特殊的服务。

图6为本发明家庭基站从MTC UE获取时间控制参数的流程示意图，包括：

步骤601，接入家庭基站的多个MTC UE(1到n)从移动管理单元获取各自对应的时间控制参数；

步骤602，MTC UE 1向家庭基站发送无线资源连接建立请求消息，该消息携带MTCUE1的时间控制参数；

步骤603，家庭基站保存MTC UE1的时间控制参数，并将该参数同步设置为家庭基站的时间控制参数；

步骤604，MTC UE n(n＝2，3...)向家庭基站发送无线资源连接建立请求消息，该消息携带MTC UE n的时间控制参数；

步骤605，家庭基站保存MTC UE n的时间控制参数；

步骤606，家庭基站根据1到n个MTC UE的时间控制参数生成家庭基站的时间控制参数：将1到n个MTC UE的允许接入时间的并集作为家庭基站的允许接入时间，将1到n个MTCUE的禁止接入时间的交集作为家庭基站的禁止接入时间。

家庭基站根据时间控制参数进行时间控制，在时间控制参数的允许接入时间指示的时间段内，家庭基站进行正常的工作；在时间控制参数的禁止接入时间指示的时间段内，家庭基站进入节能状态或者休眠状态；在节能状态或者休眠状态下，家庭基站能够被MTCUE的告警信息或者紧急信息唤醒，同时也能被MTC Server的MTC UE触发消息唤醒，并在非正常情况下为MTC UE做特殊的服务。

图7为本发明家庭基站从MTC Server获取时间控制参数的流程示意图，包括：

步骤701，MTC Server根据能够接入家庭基站的MTC UE的时间控制参数为家庭基站生成一个初始的时间控制参数；生成初始的时间控制参数的实现同步骤401，此处不再赘述；

步骤702，家庭基站开机启动；

步骤703，家庭基站(作为MTC UE)向MTC Server建立IP连接，并获取MTC Server设置的初始的时间控制参数；

步骤704，家庭基站获取到时间控制参数后，向移动管理单元发送时间控制参数修正请求消息，该消息携带家庭基站的时间控制参数；该消息在LTE网络下为eNB配置更新请求消息，在3G网络中可以专门设置一个时间控制参数修正请求消息；

步骤705，移动管理单元根据本地策略修正家庭基站的时间控制参数，并生成新的时间控制参数后，向家庭基站返回时间控制参数修正请求响应消息，该消息携带修正后家庭基站的时间控制参数，该消息在LTE网络中可以为eNB配置更新响应消息；在3G网络中可以专门设置一个时间控制参数修正请求响应消息。

家庭基站根据时间控制参数进行时间控制，在时间控制参数的允许接入时间指示的时间段内，家庭基站进行正常的工作；在时间控制参数的禁止接入时间指示的时间段内，家庭基站进入节能状态或者休眠状态；在节能状态或者休眠状态下，家庭基站能够被MTCUE的告警信息或者紧急信息唤醒，同时也能被MTC Server的MTC UE触发消息唤醒，并在非正常情况下为MTC UE做特殊的服务。

为了实现上述时间控制方法，本发明还提供了一种家庭基站的时间控制装置，如图8所示，包括：时间参数生成模块和时间控制模块；其中：

时间参数生成模块，用于根据接入家庭基站的MTC UE的时间控制参数生成家庭基站的时间控制参数；

时间控制模块，用于根据生成的时间控制参数进行时间控制。

时间参数生成模块，还用于当只有一个MTC UE接入家庭基站时，将一个MTC UE的时间控制参数作为家庭基站的时间控制参数；

当有多个MTC UE接入家庭基站时，将多个MTC UE的时间控制参数的允许接入时间的并集作为家庭基站的时间控制参数的允许接入时间，将多个MTCUE的时间控制参数的禁止接入时间的交集作为家庭基站的时间控制参数的禁止接入时间。

时间控制模块，还用于在时间控制参数的允许接入时间指示的时间段内使家庭基站进行正常的工作；在时间控制参数的禁止接入时间指示的时间段内使家庭基站进入节能状态或者休眠状态。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种家庭基站的时间控制方法，其特征在于，该方法包括：

当只有一个MTC UE接入家庭基站时，将所述一个MTC UE的时间控制参数作为家庭基站的时间控制参数；

当有多个MTC UE接入家庭基站时，将所述多个MTC UE的时间控制参数的允许接入时间的并集作为家庭基站的时间控制参数的允许接入时间，将所述多个MTC UE的时间控制参数的禁止接入时间的交集作为家庭基站的时间控制参数的禁止接入时间；

所述家庭基站在时间控制参数的允许接入时间指示的时间段内进行正常的工作；在时间控制参数的禁止接入时间指示的时间段内进入节能状态或者休眠状态。

2.根据权利要求1所述家庭基站的时间控制方法，其特征在于，移动管理单元根据接入家庭基站的MTC UE的时间控制参数生成家庭基站的时间控制参数后，该方法还包括：

所述移动管理单元向所述家庭基站发送时间控制参数下发消息；所述时间控制参数下发消息携带生成的所述时间控制参数；

所述家庭基站保存生成的所述时间控制参数后，向所述移动管理单元返回时间控制参数下发响应消息。

3.根据权利要求1所述家庭基站的时间控制方法，其特征在于，

移动管理单元根据接入家庭基站的MTC UE的时间控制参数生成家庭基站的时间控制参数之前，该方法还包括：当有MTC UE接入所述家庭基站时，所述家庭基站向移动管理单元发送时间控制参数申请消息，请求获取家庭基站的时间控制参数；

移动管理单元根据接入家庭基站的MTC UE的时间控制参数生成家庭基站的时间控制参数之后，该方法还包括：所述移动管理单元向所述家庭基站返回时间控制参数申请响应消息，所述时间控制参数申请响应消息携带生成的所述时间控制参数。

4.根据权利要求1所述家庭基站的时间控制方法，其特征在于，家庭基站根据接入家庭基站的MTC UE的时间控制参数生成家庭基站的时间控制参数之前，该方法还包括：

接入家庭基站的一个或多个MTC UE从移动管理单元获取各自对应的时间控制参数；

所述MTC UE向家庭基站发送无线资源连接建立请求消息，所述无线资源连接建立请求消息携带MTC UE的时间控制参数。

5.根据权利要求4所述家庭基站的时间控制方法，其特征在于，所述家庭基站根据接入家庭基站的MTC UE的时间控制参数生成家庭基站的时间控制参数，包括：

所述家庭基站接收到第一个MTC UE的无线资源连接建立请求消息时，保存所述第一个MTC UE的时间控制参数，并将第一个MTC UE的时间控制参数作为家庭基站的时间控制参数；

所述家庭基站接收到第N个MTC UE的无线资源连接建立请求消息时，保存所述第N个MTC UE的时间控制参数，将第一个到第N个MTC UE的所述允许接入时间的并集作为家庭基站的允许接入时间，将第一个到第N个MTCUE的禁止接入时间的交集作为家庭基站的禁止接入时间。

6.根据权利要求1所述家庭基站的时间控制方法，其特征在于，

该方法还包括：MTC Server确定能够接入所述家庭基站的MTC UE，并根据能够接入家庭基站的MTC UE的时间控制参数为家庭基站生成一个初始的时间控制参数；

生成所述初始的时间控制参数之后，该方法还包括：家庭基站开机启动，通过和所述MTC Server建立的IP连接获取所述初始的时间控制参数，并向移动管理单元发送携带所述初始的时间控制参数的时间控制参数修正请求消息；所述移动管理单元根据本地策略修正所述初始的时间控制参数，并将修正后的时间控制参数通过时间控制参数修正请求响应消息发送给所述家庭基站；所述家庭基站根据修正后的时间控制参数进行时间控制。

7.一种家庭基站的时间控制装置，其特征在于，该装置包括：时间参数生成模块和时间控制模块；其中：

所述时间参数生成模块，用于当只有一个MTC UE接入家庭基站时，将所述一个MTC UE的时间控制参数作为家庭基站的时间控制参数；

所述时间参数生成模块，还用于当有多个MTC UE接入家庭基站时，将所述多个MTC UE的时间控制参数的允许接入时间的并集作为家庭基站的时间控制参数的允许接入时间，将所述多个MTC UE的时间控制参数的禁止接入时间的交集作为家庭基站的时间控制参数的禁止接入时间；

所述时间控制模块，用于在时间控制参数的允许接入时间指示的时间段内使家庭基站进行正常的工作；在时间控制参数的禁止接入时间指示的时间段内使家庭基站进入节能状态或者休眠状态。