CN103262614A - 优化通信网络中数据交换的方法 - Google Patents

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Abstract

提供了一种优化通信网络中数据交换的方法。该方法包括经由第一无线电接入技术和第二无线电接入技术提供对网络的接入，以及经由所述第一无线电接入技术向订户站发送对所述第二无线电接入技术被关闭时所述第二无线电接入技术的可用性的指示。

Description

优化通信网络中数据交换的方法
技术领域
本发明一般涉及一种优化通信网络中数据交换的方法。更具体而言，本发明涉及正执行节能措施的无线通信网络。
背景技术
可以一次由超过一种无线电接入技术（RAT）来提供对无线网络的接入。例如，网络可以被GSM以及UMTS和/或LTE和/或其他RAT（例如EDGE）所覆盖。
当今，无线通信网络中的节能（ES）正吸引了大量的关注，并且是常常称为“绿色无线电”的倡导的主要部分。背后的主要原因有两个方面。首先，需要采取强烈措施通过减小无线电网络的CO2覆盖区来抵消全球变暖。第二，考虑到增加的成本，针对无线电网络中的ES还存在明确的经济动机。
在最近的3GPP（第3代合作伙伴计划）讨论中，已经将RAT间方案，例如具有2G/3G交叠的LTE覆盖发觉为最有前途的使用情况，以便部署ES而不对覆盖和QoS（服务质量）约束进行折衷。
这意味着，在最相关的实际情形中，给定的地理区被一种以上的技术所覆盖，例如：
1)    GSM和UMTS
2)    GSM和LTE
3)    GSM和UMTS和LTE
这种状况允许通过例如暂时关闭（在低业务需求时，例如在夜间）未/低利用的UMTS和/或LTE小区来提高RAT间ES机制的潜能。然后可以由GSM提供覆盖、基本服务和唤醒能力。
由于关闭处于ES状态的UMTS和/或LTE小区的结果，由GSM（ES补偿状态）提供基本覆盖。GSM小区现在可以检测所考虑区域中的流入话务量（offered traffic）。如果不能由GSM提供请求的QoS要求，它可以“唤醒”上级技术（UMTS或LTE）的小区（换言之，去激活ES状态）。
例如，如果有UMTS或LTE功能的订户站或用户设备（UE）从网络请求高需求服务，例如流送、视频呼叫、FTP、WWW，同时UMTS/LTE处于ES状态中，则可以做出决定来将UE和网络之间的连接从GSM转移到UMTS或LTE。通过这种方式，实际上保证了所有技术变体的完整覆盖，因为在需要时适当技术是可用的。
这也符合所谓的“单网络策略”：即，应该将不同的RAT视为个体网络，其可以合作，而不是视为包括不同接入技术但起到单实体作用的一个单网络。
然而，空闲模式中的状况看起来稍有不同。假设LTE和/或UMTS被关闭，UE会驻扎在GSM中。在这种驻扎/空闲状态中，UE正经由GSM BCH（广播信道）接收SysInfo（系统信息），并通过监听GSM寻呼信道而能够用于进入的移动终接呼叫（MTC）。此外，在其处于空闲状态时，UE接收关于如何接入网络以发起移动始发呼叫（MOC）的所有信息，因为经由GSM系统的BCH来在SysInfo中提供接入信息。
可以设想对如何向上级RAT转移UE的问题的如下解决方案：
在连接建立期间，UE能够请求业务类型，并控制节点BSC（基站控制器）的GSM然后能够决定由自己提供服务（例如简单话音呼叫）或激活上级RAT。在UMTS被开启且LTE可能需要被激活的情况下，控制节点（RNC）的UMTS可以按照类似方式工作。
替代地，可以利用NAS信令来获得关于所请求服务/简档（profile）的更多细节。
另外的实施方式可以使用重定向流程，即释放连接并在释放消息之内提供目标RAT。
只要UE处于空闲模式中，就通常向订户指示RAT，在UE的显示器上示出该订户。这意味着，在由于ES原因而关闭上级RAT的情况下，将通知订户由传统技术为他/她服务。
例如，在LTE小区处于ES状态（即关闭）且覆盖中的GSM小区正提供基本覆盖的情况下，订户移动装置上示出的服务技术是GSM。这导致如下问题：订户将认为网络运营商正提供的差的服务质量，因此订户将变得对网络提供商不满。
尚未提供对这个问题的有效解决方案。在现有网络中，在ES正在上级RAT中进行的情况下，UE驻扎在传统RAT中。完全启用的ES RAT间机制导致如下状况：空闲模式的UE驻扎在传统网络上，但将不被通知关于LTE（或UMTS）服务的存在。
从订户的角度看，这是主要缺点。如果相应的小区处于ES状态中，订户将不会意识到存在上级技术。考虑QoS能力中的极端差异（例如GSM对比LTE），将显著影响订户的感知。购买了现有技术UE和订购的订户将假定仅得到传统技术上的基本服务。自然，订户也将不知道任何ES措施以及他/她在他/她开始连接的情况下将确实得到更好的服务。这甚至可能导致订户制止开始任何连接的情况，因为他/她错误地认为期望的QoS是不可获得的。
对于运营商而言，当前的解决方案将导致ES操作期间LTE（UMTS）的缩小的覆盖。至少网络将向订户表现出这样的方式。运营商可能必须要接受订户感知的损失，并可能收到客户的投诉。
因此，需要一种克服以上概述的缺点的解决方案。
发明内容
因此，本发明提供了一种优化通信网络中数据交换的方法。该方法包括经由第一无线电接入技术和第二无线电接入技术提供对网络的接入。经由所述第一无线电接入技术向订户站发送对所述第二无线电接入技术被关闭时所述第二无线电接入技术的可用性的指示。
以这种方式，即使在上级技术被关闭时，也可以使订户意识到上级无线电接入技术可用。能够指示被关闭上级无线电接入技术的可用性允许网络运营商向其订户示范其提供良好的无线电覆盖。
有利地，所述第二无线电接入技术提供了相比所述第一无线电接入技术的更高的服务质量。例如，第一无线电接入技术可以是GSM，而第二无线电接入技术可以是UMTS或LTE，或UMTS和LTE的组合。替代地，所述第一无线电接入技术可以是UMTS，而所述第二无线电接入技术可以是LTE。
可以在第一无线电接入技术中的广播信道上，例如在广播消息的信息元（IE）中，向订户站发送对被关闭的第二无线电接入技术的可用性的指示。
在有利的实施例中，该方法还包括在所述订户站的显示器上上显示对所述被关闭的第二无线电接入技术的可用性的指示。
本发明还提供了一种网络节点，用于经由第一无线电接入技术提供对通信网络的接入。该网络节点包括发射机，其被配置成经由所述第一无线电接入技术向订户站信号指示在所述第二无线电接入技术被关闭时所述第二无线电接入技术的可用性。
该网络节点还可以包括检测器，其被配置成检测来自所述订户站的对于被关闭的第二无线电接入技术的需求。
本发明还提供了一种订户站。该订户站包括收发器，配置所述收发器，使得订户站能够经由第一无线电接入技术和第二无线电接入技术与通信网络交换数据。所述收发器被配置成经由所述第一无线电接入技术来接收对第二无线电接入技术被关闭时所述第二无线电接入技术的可用性的指示。
优选地，订户站还包括用于指示所述被关闭的第二无线电接入技术的可用性的指示器。这一指示器可以是用于向订户站的用户通知第二无线电技术可用的任何装置，包括任何光学可视化装置。
订户站可以包括显示器，其被配置成显示所述被关闭的第二无线电接入技术为可用的指示。以这种方式，即使在上级技术被关闭时，订户也可以看出经由上级无线电接入技术对网络的接入是可用的。
附图说明
现在将参考具体实施例和附图仅以举例的方式描述本发明，其中：
- 图1是根据本发明实施例的通信系统的简化示意图；
- 图2是根据本发明实施例的通信系统的网络节点的简化示意图；以及
- 图3是根据本发明实施例的订户站的简化示意图。
具体实施方式
图1示意性示出了无线通信网络的一个小区1。小区1经由第一下级RAT提供对网络的接入，并且由小区1覆盖的更小的小区2-8经由第二上级RAT提供对网络的接入。这意味着，在为了节能目的而关闭上级RAT时，例如，小区2-8被关闭，但它们被小区1所覆盖时，这仍然能够经由下级RAT提供对网络的接入。
经由通过基站控制器（这里未示出）控制的基站9提供使用下级RAT经由主小区1对网络的接入。基站9在图2中被示出，并且包括检测器D和发射机T。
尽管这里使用了适用于GSM技术的术语“基站”和“基站控制器”，但在UMTS的情况下，可以分别用“节点B”和“无线电网络控制器（RNC）”来替代这些术语。此外，在小区2-8中，在LTE技术的情况下，可以由e节点B来替代基站和基站控制器的单独功能，由此将基站或节点B和基站控制器或RNC的功能都包含于相同物理实体中。
图3示出了订户站或用户实体（UE）11，其能够经由基站9使用下级RAT和使用小区2-8中的上级RAT来接入小区1中的网络。UE 11能够使用下级RAT和一个或多个上级RAT与通信网络交换数据。为此，UE 11具备收发器12，其能够使用GSM、UMTS和/或LTE技术以及诸如EDGE的其他技术与网络接收和发送数据。UE 11还具备显示器14，用于显示网络之内可用的RAT。替代地，可以由用于指示RAT的可用性的任何技术，包括任何光学可视化技术，例如LED，来替代显示器14。
在UE 11正驻扎在网络的小区上并处于空闲模式中的情况下，本发明尤其有利。不过，在UE 11处于活动模式并与网络交换数据时，本发明也是可适用的。
在本发明的第一实施例中，由UMTS无线电接入技术（RAT）并也由GSM经由基站9提供对网络的接入。小区2-8被主小区1所覆盖，使得在例如出于节能的目的关闭小区2-8中的UMTS技术时，UE 11仍然可以使用GSM技术接入网络。
可以例如根据定时模式，例如在晚上，或在UMTS话务量下降到预定水平以下时，由操作人员来人工进行UMTS小区2-8的关闭。
控制基站9的基站控制器在逻辑广播控制信道上向基站9发送消息，该逻辑广播控制信道经由小区2-8中关闭的UMTS技术对网络的接入是可用的。基站9中的发射机T然后向UE 11发送对被关闭的UMTS技术的可用性的指示。经由GSM，例如在51-多帧特有TDMA时隙中，从基站9向UE 11发送指示UMTS的可用性的广播消息。
UE 11在收发器12处从基站9接收这一指示并在显示器14上显示该指示，以向订户指示经由UMTS对网络的接入是可用的。显示器上的指示可以是符号、具有不同颜色的LED，或者在显示器14是PC屏幕的情况下，为数据率。此外，可以由任何其他指示器，包括任何光学可视化装置来替代显示器14。
在本发明的第二实施例中，网络由LTE和GSM小区构成。由LTE无线电接入技术（RAT）提供对网络的小区2-8的接入，并且经由基站9由GSM提供对小区1的接入。小区2-8被小区1所覆盖，使得在关闭LTE技术时，关闭的小区2-8仍然被小区1所覆盖，使得UE 11仍然可以使用GSM技术经由基站9接入网络。
控制基站9的基站控制器在逻辑广播控制信道上向基站9发送消息，该逻辑广播控制信道经由LTE对网络的接入是可用的。基站9中的发射机T然后向UE 11发送对被关闭LTE技术的指示。经由GSM，例如在51-多帧特有TDMA时隙中，从基站9向UE 11发送指示LTE的可用性的广播消息。
UE 11在收发器12处从基站9接收这一指示并在显示器14上显示该指示，以向用户指示经由LTE对网络的接入是可用的。显示器上的指示可以是符号、具有不同颜色的LED，或者在显示器14是PC屏幕的情况下，为数据率。此外，可以由任何其他指示器，包括任何光学可视化装置来替代显示器14。可以由UE 11在其处于空闲模式时接收对被关闭的LTE技术可用性的指示。
在本发明的第三实施例中，网络由LTE和UMTS小区构成。由LTE无线电接入技术提供对网络的小区2-8的接入，小区2-8被小区1所覆盖，小区1还经由基站9（在本实施例中是由RNC控制的节点B）由UMTS提供对网络的接入。这意味着在LTE技术被关闭时，关闭的小区2-8仍然被小区1所覆盖，使得UE 11仍然可以使用UMTS技术经由基站9接入网络。
基站（eNode B）10中的控制功能通知控制基站9的基站控制器通过关闭的LTE技术对网络的接入是可用的。
控制基站9的基站控制器在逻辑广播控制信道上向基站9发送消息，该消息表示经由关闭的LTE技术对网络的接入是可用的。基站9中的发射机T然后向UE 11发送对经由LTE的网络接入的可用性的指示，同时在小区2-8中关闭LTE技术。经由UMTS，从基站9向UE 11发送指示LTE的可用性的广播消息。
UE 11在收发器12处从基站9接收这一指示并在显示器14上显示该指示，以向用户指示经由LTE对网络的接入是可用的。显示器上的指示可以是符号、具有不同颜色的LED，或者在显示器14是PC屏幕时，为数据率。此外，可以由任何其他指示器，包括任何光学可视化装置来替代显示器14。
在本发明的第四实施例中，网络由LTE、UMTS和GSM小区构成，使得小区1由GSM所覆盖，并且小区2-8是LTE和/或UMTS小区。在本实施例中，例如，由于节能原因，关闭UMTS，并且如上文针对第一实施例所述的，经由GSM广播从基站9向UE 11发送对被关闭的UMTS技术的可用性的指示。
在本发明的第五实施例中，网络由LTE、UMTS和GSM小区构成，使得经由小区1中的GSM提供对网络的接入，并经由小区1所覆盖的小区2-8中的UMTS和LTE提供对网络的接入。
在本实施例中，关闭UMTS和LTE，并如上所述的经由GSM广播向UE 11发送对被关闭技术UMTS和LTE的可用性的指示。
在第六实施例中，网络由LTE、UMTS和GSM小区构成，并且小区2-8中的LTE被关闭。经由小区1提供对网络的接入，小区1经由GSM和UMTS RAT覆盖被关闭的小区2-8。
如上所述，如果需要，经由UMTS广播以及经由GSM广播向UE 11发送对被关闭的LTE技术的可用性指示。
在另一实施例中，由基站9将UE 3经由小区1中的GSM连接到网络，并且UE 3正使用低需求QoS，例如语音。这意味着上级RAT（小区2-8）可以保持关闭。稍后在连接期间，基站9中的检测器D检测对需要更高QoS的额外承载业务的需求。这触发小区2-8中的一个或多个中上级被关闭的RAT被开启。如上所述，然后可以向UE 11广播对上级RAT的可用性的指示。
尽管上文已经参考具体实施例描述了本发明，但其不限于这些实施例，并且本领域技术人员无疑将会想到进一步的替代方案，这些替代方案落在如所要求保护的本发明的范围之内。
例如，第一和第二无线电接入技术可以涉及任何已知的无线电接入技术，不仅仅是如上所述的GSM、UMTS和LTE。此外，一种或多种无线电接入技术可以为一种或多种其他被关闭无线电接入技术提供覆盖。换言之，可以采用术语“第一无线电接入技术”来表示一种或多种RAT的意思，并且可以采用术语“第二无线电接入技术”来表示一种或多种RAT的意思。

Claims (12)

1. 一种优化通信网络中数据交换的方法，所述方法包括：
经由第一无线电接入技术和第二无线电接入技术提供对网络的接入；以及
经由所述第一无线电接入技术向订户站发送对所述第二无线电接入技术被关闭时所述第二无线电接入技术的可用性的指示。
2. 根据权利要求1所述的方法，其中所述第二无线电接入技术提供相比所述第一无线电接入技术的更高的服务质量。
3. 根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中所述发送步骤包括在所述第一无线电接入技术中的广播信道上向所述订户站信号指示被关闭的第二无线电接入技术的可用性。
4. 根据权利要求1到3中的任一项所述的方法，其中所述第一无线电接入技术为GSM，以及所述第二无线电接入技术为UMTS和/或LTE。
5. 根据权利要求1到3的任一项所述的方法，其中所述第一无线电接入技术为UMTS，以及所述第二无线电接入技术为LTE。
6. 根据权利要求1到5的任一项所述的方法，还包括在所述订户站上显示对所述被关闭的第二无线电接入技术的可用性的指示。
7. 一种用于经由第一无线电接入技术提供对通信网络的接入的网络节点，其中所述网络节点包括发射机，其被配置成经由所述第一无线电接入技术向订户站发送对所述第二无线电接入技术被关闭时所述第二无线电接入技术的可用性的指示。
8. 根据权利要求7所述的网络节点，还包括检测器，其被配置成检测来自所述订户站的对被关闭的第二无线电接入技术的需求。
9. 一种订户站，包括收发器，配置所述收发器，使得所述订户站能够经由第一无线电接入技术和第二无线电接入技术与通信网络交换数据，并且配置所述收发器以经由所述第一无线电接入技术从网络接收在第二无线电接入技术被关闭时对所述第二无线电接入技术的可用性的指示。
10. 根据权利要求9所述的订户站，还包括指示器，其用于指示所述被关闭的第二无线电接入技术是可用的。
11. 根据权利要求10所述的订户站，其中所述指示器是光学可视化装置。
12. 根据权利要求9所述的订户站，还包括显示器，其被配置成显示所述被关闭的第二无线电接入技术为可用的指示。
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