CN105025541A - 用于基带池中虚拟基站迁移的方法及装置 - Google Patents

用于基带池中虚拟基站迁移的方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于基带池中虚拟基站迁移的方法以及装置，基带池中有多个基带单元，该迁移方法包括由第一虚拟基站执行的以下步骤：测量第一虚拟基站和第二虚拟基站之间的可用带宽，其中第一虚拟基站和第二虚拟基站属于基带池中的不同的基带单元；估算第一虚拟基站的服务中断时间；根据估算的服务中断时间，选择第一虚拟基站的迁移机制。该迁移机制包括为第一虚拟基站的用户设备配置公共测量间隔或为第一虚拟基站的用户设备配置随机接入时隙或为第一虚拟基站的用户设备配置非连续接收周期。本发明的方案使得处于连接状态的用户设备在服务中断期间不会受到迁移的影响并实现了虚拟基站之间的无损迁移。

Description

用于基带池中虚拟基站迁移的方法及装置
技术领域
本发明涉及无线通信领域，更具体地，涉及在无线通信领域中的基带池中虚拟基站迁移的方法及装置。
背景技术
C-RAN(RAN：Radio Access Network)一直被视为未来的蜂窝无线通信的解决方案，其可以解决运营商所面临的诸多挑战，如基站数量大，功耗高，运营商的资本支出和运维成本的迅速增加，基站利用率低等。C-RAN是主要特点是集中式基带池和分布式远程射频单元。
虚拟化技术(Virtualization Technology)是当前常用的、在一个多核的硬件单元中支持多个彼此间独立的基站的手段，其根据相应的空中接口标准的要求，来为各个虚拟基站分配足够的计算机资源，以保证各个虚拟基站在操作系统层面上的相互独立。
虚拟基站的实时迁移是C-RAN带来的新技术，它可以减少C-RAN基带池的功耗。据观察，在后半夜，基站中的工作量是非常低的。虽然基站处理的负载非常低，但是它消耗的能量几乎和它在繁忙时段相同。因此，如果多个虚拟基站可以被迁移到一个基带单元(BBU：BaseBand Unit)，就可以关闭空闲的BBU，从而降低基带池的功耗。
为了实现无损虚拟基站的动态迁移，需要将必要的控制面和用户面的数据从源基站转发到目标基站。其中一些必要的信息，也可以用和小区切换类似的方法来处理。例如，分组数据汇聚协议服务数据单元(PDCP SDU：Packet Data Convergence Protocol Service Data Unit)缓存数据和无线链路控制确认模式数据无线承载(RLC-AM DRB：Radio Link Controller-Acknowledged Mode：Data Radio Bearer)中的分组数据汇聚协议序列号(PDCP SN：PDCP Sequence Number)应在目标基站中恢复；用户设备上下文(context)应该从源传输到目标基站，其中包括例如用户设备/认证服务器的安全信息，无线接入承载(E-RAB E-UTRAN Radio Access Bearer)信息，RRC上下文等等。为了减少基站迁移对其用户设备的影响，一些额外的用户设备上下文信息也需要从源基站传输到目标基站，包括PDCP SDU缓存数据和RLC非确认模式DRB(UM：Unacknowledged Mode)的PDCP SN；源基站的密钥；RLC上下文和RLC PDU/SDU缓存数据；混合自动重传请求(HARQ：Hybrid Automatic Repeat Request)配置、状态和HARQ缓存数据；小区特定参数，例如主系统信息块(MIB：MasterInformation Block)，系统信息块1-6(SIB:System Information Block)等。尽管如此，需要被转发到目标基站的详细信息并不是本发明的主题。
因为所有的基带单元都在同一个基带池并且彼此通过高速固定网络相连接，所以虚拟基站之间的延时远比传统的回程延迟要低，这既方便了源基站和目标基站之间的数据交换，也使得无缝基站迁移成为可能。
原则上，当正在运行的虚拟基站从一个BBU迁移到另一个BBU，用户设备会遭受服务中断，这是由在源BBU中的源基站暂停，必要的参数和数据从源基站传输到目标基站，用户设备上下文恢复和目标BBU中的目标基站激活所造成的。在服务中断期间，源基站和目标基站都不向用户设备提供服务。如果用户设备在一段时间内没有接收到任何物理下行控制信道(PDCCH：Physical Downlink ControlCHannel)的信令，用户设备不知道发生了什么，它可以触发无线资源控制(RRC：Radio Resource Control)重新建立，这可能导致服务中断。因此在本发明中，提出了一个动态的机制使得用户设备在服务中断期间不会受到影响，并确保在迁移完成之后目标基站尽快向用户设备提供服务，以保证用户设备的服务不会中断。
发明内容
根据上述对背景技术以及存在的技术问题的理解，如果能够提供一种基带池中虚拟基站迁移的方法及装置以实现无损动态迁移，将是非常有益的。
根据本发明的第一个方面，提供了一种用于基带池中虚拟基站迁移的方法，所述基带池中有多个基带单元，所述方法包括由第一虚拟基站执行的以下步骤：A.测量所述第一虚拟基站和第二虚拟基站之间的可用带宽，其中所述第一虚拟基站和所述第二虚拟基站属于所述基带池中的不同的基带单元；B.估算所述第一虚拟基站的服务中断时间；C.根据估算的所述服务中断时间，选择所述第一虚拟基站的迁移机制。
根据本发明的一个实施例，步骤B中的所述迁移机制包括当估算的所述服务中断时间小于等于第一阈值时，为所述第一虚拟基站的用户设备配置公共测量间隔或随机接入时隙或非连续接收周期；当估算的所述服务中断时间大于所述第一阈值并且小于等于第二阈值时，为所述第一虚拟基站的用户设备配置随机接入时隙或非连续接收周期；当估算的所述服务中断时间大于所述第二阈值时，为所述第一虚拟基站的用户设备配置非连续接收周期。
根据本发明的一个实施例，步骤A之前还包括接收来自于迁移管理器的迁移准备消息，所述迁移准备消息用于触发所述第一虚拟基站测量所述第一虚拟基站和所述第二虚拟基站之间的可用带宽和启动所述第二虚拟基站。
根据本发明的一个实施例，步骤B之前还包括i.根据测量的所述可用带宽，向迁移管理器发送迁移准备确认消息，所述迁移确认消息用于向所述迁移管理器确认所述第一虚拟基站已经做好迁移准备；以及ii.接收来自于迁移管理器的迁移指令消息，所述迁移指令消息用于触发所述第一虚拟基站迁移至所述第二虚拟基站。
根据本发明的一个实施例，其中步骤B还包括根据所述第一虚拟基站的用户数量，所述第一虚拟基站的用户设备的数据速率以及所述可用带宽估算所述第一虚拟基站的所述服务中断时间。
根据本发明的一个实施例，其中步骤C之后还包括向所述第二虚拟基站发送迁移请求，所述迁移请求包括所述第一虚基站的用于迁移的控制面和用户面的数据，所述迁移器请求使得所述第二虚拟基站恢复所述第一虚拟基站的用户设备的上下文数据和缓存数据；以及向所述迁移管理器发送迁移完成消息，所述迁移完成消息用于通知所述迁移管理器所述第一虚拟基站向所述第二虚拟基站的迁移已完成。
根据本发明的第二个方面，提供了一种用于基带池中的虚拟基站迁移的方法，所述基带池中有多个基带单元，所述方法包括由迁移管理器执行的以下步骤：收集所述基带池中基带单元的资源使用率；根据收集的所述资源使用率和迁移阈值作出迁移决定,所述迁移决定包括确定第一虚拟基站和第二虚拟基站，其中所述第一虚拟基站和所述第二虚拟基站属于所述基带池中的不同基带单元；向所述第一虚拟基站和所述第二虚拟基站发送迁移准备消息以触发所述第一虚拟基站测量所述第一虚拟基站和所述第二虚拟基站之间的可用带宽；接收来自于所述第一虚拟基站和所述第二虚拟基站的迁移准备确认消息；向所述第一虚拟基站发送迁移指令消息，所述迁移指令消息用于触发所述第一虚拟基站迁移至所述第二虚拟基站；以及接收来自于所述第一虚拟基站和所述第二虚拟基站的迁移完成消息。
根据本发明的一个实施例，还包括预设所述迁移阈值或根据收集的所述资源使用率来配置所述迁移阈值。
根据本发明的一个实施例，还包括当所述第一虚拟基站的基带单元的资源使用率低于所述迁移阈值时，向所述第一虚拟基站发送所述迁移准备消息。
根据本发明的第三个方面，提供了一种用于实现基带池中虚拟基站迁移的装置，所述基带池中有多个基带单元，所述装置包括：测量单元，其用于测量第一虚拟基站和第二虚拟基站之间的可用带宽，其中所述第一虚拟基站和所述第二虚拟基站属于所述基带池中的不同的基带单元；估算单元，其用于根据所述第一虚拟基站的用户数量，所述第一虚拟基站的用户设备的数据速率以及测量的所述可用带宽估算所述第一虚拟基站的服务中断时间；以及选择单元，其根据估算的所述服务中断时间，选择所述第一虚拟基站的迁移机制。
根据本发明的一个实施例，所述迁移机制包括当估算的所述服务中断时间小于等于第一阈值时，为所述第一虚拟基站的用户设备配置公共测量间隔或随机接入时隙或非连续接收周期；当估算的所述服务中断时间大于所述第一阈值并且小于等于第二阈值时，为所述第一虚拟基站的用户设备配置随机接入时隙或非连续接收周期；当估算的所述服务中断时间大于所述第二阈值时，为所述第一虚拟基站的用户设备配置非连续接收周期。
根据本发明的一个实施例，还包括第一接收单元，其用于接收来自于迁移管理器的迁移准备消息，所述迁移准备消息用于触发所述第一虚拟基站测量所述第一虚拟基站和所述第二虚拟基站之间的可用带宽。
根据本发明的一个实施例，还包括第一发射单元，其用于根据测量的所述可用带宽，向迁移管理器发送迁移准备确认消息，所述迁移确认消息用于向所述迁移管理器确认所述第一虚拟基站已经做好迁移准备；以及第二接收单元，其用于接收来自于所述迁移管理器的迁移指令消息，所述迁移指令消息用于触发所述第一虚拟基站迁移至所述第二虚拟基站。
根据本发明的一个实施例，还包括第二发射单元，向所述第二虚拟基站发送迁移请求，所述迁移请求包括所述第一虚基站的用于迁移的控制面和用户面的数据，所述迁移器请求使得所述第二虚拟基站恢复所述第一虚拟基站的用户设备的上下文数据和缓存数据；以及第三发射单元，向迁移管理器发送迁移完成消息，所述迁移完成消息用于通知所述迁移管理器所述第一虚拟基站向所述第二虚拟基站的迁移已完成。
根据本发明的第四个方面，提供了一种用于实现基带池中虚拟基站迁移的装置，所述基带池中有多个基带单元，所述装置包括：收集单元，其用于收集所述基带池中基带单元的资源使用率；确定单元，其用于根据收集的所述资源使用率和迁移阈值作出迁移决定,所述迁移决定包括确定第一虚拟基站和第二虚拟基站，其中所述第一虚拟基站和所述第二虚拟基站属于所述基带池中的不同基带单元；第一发射单元，其用于向所述第一虚拟基站和所述第二虚拟基站发送迁移准备消息以触发所述第一虚拟基站测量所述第一虚拟基站和所述第二虚拟基站之间的可用带宽和启动所述第二虚拟基站，当所述第一虚拟基站的基带单元的资源使用率低于所述迁移阈值时，向所述第一虚拟基站发送所述迁移准备消息；第一接收单元，其用于接收来自于所述第一虚拟基站和所述第二虚拟基站的迁移准备确认消息；第二发射单元，其用于向所述第一虚拟基站发送迁移指令消息，所述迁移指令消息用于触发所述第一虚拟基站迁移至所述第二虚拟基站；以及第三接收单元，其用于接收来自于所述第一虚拟基站和/或所述第二虚拟基站的迁移完成消息。
根据本发明的一个实施例，还包括预设所述迁移阈值或根据收集的所述资源使用率来配置所述迁移阈值。
根据本发明所公开的内容，提出了一种用于基带池中虚拟基站的迁移的方法及装置，本发明的独特的优点是使得用户设备在服务中断期间不会受到迁移的影响，并确保在迁移完成之后目标基站尽快向用户设备提供服务，以保证用户设备的服务不会中断，从而实现了无损基站迁移。
附图说明
通过参照附图阅读以下所作的对非限制性实施例的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显。
图1示出了虚拟基站无损迁移的流程图；
图2示出了测量间隙的示意图；
图3示出了用于实现基带池中虚拟基站迁移的装置100的示意图；以及
图4示出了用于实现基带池中虚拟基站迁移的装置200的示意图；
在图中，贯穿不同的示图，相同或类似的附图标记表示相同或相似的装置(模块)或步骤。
具体实施方式
在以下优选的实施例的具体描述中，将参考构成本发明一部分的所附的附图。所附的附图通过示例的方式示出了能够实现本发明的特定的实施例。示例的实施例并不旨在穷尽根据本发明的所有实施例。可以理解，在不偏离本发明的范围的前提下，可以利用其他实施例，也可以进行结构性或者逻辑性的修改。因此，以下的具体描述并非限制性的，且本发明的范围由所附的权利要求所限定。需要说明的是，尽管附图中以特定顺序描述了本发明中有关方法的步骤，但是这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些操作，或是必须执行全部所示的操作才能实现期望的结果，相反，本文中所描述的步骤可以改变执行顺序。附加地或备选地，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，和/或将一个步骤分解为多个步骤执行。
为了帮助对本发明的理解，以下对本发明中出现的一些概念予以解释：
基带池：基带池中至少包括一个以上的基带单元。基带池中的基带容量共享，基带资源动态分配，以实现业务量调度。
基带单元：每个基带单元至少可以实现一个或多个虚拟基站。
虚拟基站：基于线程/进程或虚拟机实现的逻辑实体，其上运行着支持例如LTE空口标准的协议栈，也可以是其他无线通信技术的空口标准协议栈。
源基站：将被迁移的虚拟基站被称为源基站。
目标基站：将接管由源基站提供的所有服务的虚拟基站被称为目标基站。
服务中断时间：服务中断时间是从用户的角度来定义的，也就是，当用户设备接收到来自源基站的最后一个数据包的时间和当用户设备接收到来自目标基站的第一个数据包之间的时间间隔。
处于连接状态的用户设备：指已经建立了RRC连接的用户设备。
虚拟基站实时迁移对降低C-RAN基带池的功耗是一个非常有利的技术。原则上，当正在运行的基站从一个BBU迁移到另一个BBU时，服务中断时间是不可避免的，这是由在源BBU中的基站的暂停，源和目标基站之间的控制面和用户面数据的转发，以及目标BBU中的基站激活所造成的。对于一个精心设计的系统，分析表明服务中断时间由目标基站和源基站之间的数据转发时间所控制。
数据转发时间由转发的数据量和可用于数据转发的可用带宽来确定。所需要转发的用户面数据量取决于在线用户数目和用户的业务类型，这两者都随时间变化。所需转发的控制面数据包括用户设备相关的参数和小区相关的参数，并且用户设备相关的控制面数据量也取决于可动态变化的处于连接状态的用户设备的数量。此外，源基站和目标基站之间的可用带宽可随时间变化，这将导致的X2接口延时的变化。
基于上述分析，服务中断时间/数据转发时间在实际的系统中是动态地改变的。在服务中断时间内，无论是源基站还是目标基站都不向用户设备提供服务可能会降低用户设备的用户体验。如果用户设备在一个时间段内没有接收到例如任何的PDCCH信令，它可以触发RRC重新建立，这将使服务中断。
为了确保在服务中断时间内，用户设备不会受到影响，并确保在迁移完成后，尽快地向用户设备提供服务，保证用户设备的服务不中断，提出了一个动态机制来满足这些要求。以下将源基站作为第一虚拟基站，目标基站作为第二虚拟基站为例来说明本发明的实施例。
图1示出了虚拟基站无损迁移的流程图。如图1中所示出，在步骤S11中，迁移管理器1通过例如阶段性地从管理程序/或虚拟基站收集各个BBU和/或虚拟基站的资源使用信息来判定各个BBU和/或虚拟基站上的资源使用率。
在步骤S12中，迁移管理器1基于来自于各个虚拟基站的资源使用情况的信息作迁移判定。迁移管理器1预设迁移阈值或根据所收集的资源使用率来配置迁移阈值。例如，该迁移管理器1通过阶段性地从管理程序/或虚拟基站收集各个BBU和/或虚拟基站的资源使用信息，根据所收集的资源使用信息和预设或配置的迁移阈值，例如，当源基站2的基带单元的资源使用率低于迁移阈值时，确定需要迁移的源基站2，从而生成源基站2的迁移判定。又例如当与所述源基站2对应的BBU所不同的其他BBU具有足够的可用资源，则确定所述BBU为能够接受源基站的BBU，进而在所述BBU上确定用于接受源基站的迁移的目标基站3。本领域技术人员可以理解的是也可以是迁移管理器获取由源基站所发出的关于源基站迁移要求，即迁移要求由源基站根据自身的资源使用信息而生成，并通过预定通信协议，将迁移要求发送至该迁移管理器。
在步骤S13中，迁移管理器1分别向源基站2和目标基站3发送迁移准备消息，所述迁移准备消息用于触发源基站2测量源基站2和目标基站3之间的可用带宽和启动目标基站。
在步骤S14中，目标基站3执行启动。所述启动包括初始化目标基站3的协议栈，建立与其他基站之间的S1/X2连接，建立与服务网关(S-GW)之间的上行GTP通道(GTP，GPRS Tunneling Protocol，通用分组无线业务隧道协议)。
在步骤S15中，源基站2估算源基站2和目标基站3之间的可用带宽。
在步骤S16中，源基站2和目标基站3分别向迁移管理器1发送迁移准备确认消息，该迁移准备确认消息用于向迁移管理器1确认源基站2已经和目标基站3已做好迁移准备。
在步骤S17中，迁移管理器1向源基站2发送迁移指令，所述迁移指令用于触发源基站2迁移至目标基站3。
在步骤S18中，源基站2估算服务中断时间。对于一个精心设计的系统，服务中断时间由在源基站2和目标基站3之间传输控制面和用户面数据所需要的数据转发时间所决定。基于由源基站2所服务的用户设备的数目，每个用户设备的数据速率和可用带宽，源基站2计算所需要的数据转发时间从而估算得到服务中断时间。实验和分析表明，服务中断时间的典型范围是从几毫秒到几十毫秒，这取决于具体实施情况和所需要转发的数据量。
可选地，从信令设计的角度来看，根据需要转发的数据量和估算得到的可用带宽，服务中断时间的计算也可以由迁移管理器完成。
在步骤S19中，根据估算的服务中断时间，源基站2选择其迁移机制。当服务中断时间小于等于第一阈值的时候，例如第一阈值为6毫秒，源基站2为其用户设备配置测量间隙或随机接入时隙或非连续性接收周期；当服务中断时间大于第一阈值并且小于等于第二阈值时，源基站2为其用户设备配置随机接入时隙或非连续性接收周期；当服务中断时间大于第二阈值时，例如第二阈值为20毫秒，源基站2为其用户设备配置非连续性接收(DRX：Discontinuous Receiving)周期，其中所配置的测量间隙或随机接入过程或非连续性接收周期通常大于估算的服务中断时间。
具体地，以第一阈值6毫秒和第二阈值20毫秒为例来说明源基站的迁移选择机制。
当估算的服务中断时间小于6毫秒时，源基站2为其处于连接状态的用户设备配置测量间隙。通常，测量间隙是当服务小区的信道质量不够好时，被网络配置为用于处于连接状态的用户设备执行频率间或者系统间测量。在此期间。用户设备应当调整其射频接收机以执行频率间或者系统间的测量，并且不再进行用户设备的上行链路和下行链路传输。当迁移管理器1作出迁移判定时，即使在源基站的服务小区的信道质量不错的情况下，源基站2可以为所有处于连接状态的用户设备配置公共测量间隙。公共测量间隙意味着不同的处于连接状态的用户设备都被配置了如图2所示出的具有相同起始子帧的测量间隙，也即用户设备1和用户设备2具有相同的测量间隙。
当估算的服务中断时间小于6毫秒时，源基站2为其所有处于连接状态的用户设备配置公共测量间隙从系统帧N的子帧3到系统帧N的子帧8。在系统帧N的子帧3开始(参见图2)，源基站2立即启动迁迁移，也即源基站2将其所有处于连接状态的用户设备上下文和相应的缓存数据发送到目标基站，目标基站3接收并恢复这些信息。在迁移期间，处于连接状态的用户设备执行频率间或系统间测量，并且不对迁移造成影响。目标基站3在系统帧N的子帧9之前接管源基站2，从子帧9开始，目标基站3可以与用户设备通信。
可选的,当估算的服务中断时间小于6毫秒时,源基站2也可以为其处于连接状态的用户设备配置随机接入时隙或非连续性接收周期。当估算的服务中断时间小于6毫秒时，如果测量间隙或随机接入时隙或非连续性接收都是可行的方案，源基站2为其处于连接状态的用户设备选择其中的一种方案来配置。
当估算的服务中断时间大于6毫秒并且小于等于20毫秒时，源基站2为其处于连接状态的用户设备配置随机接入时隙,例如每20毫秒可以配置一个随机接入子帧。当目前所配置的随机接入时隙已经为20毫秒时,源基站2则不需要为其处于连接状态的用户设备重新配置随机接入时隙。源基站2可以通过下行链路控制信令(DCI：Downlink Control Information)触发处于连接状态的用户设备执行随机接入过程来获得UL同步。一旦处于连接状态的用户设备接收到由源基站2发来的随机接入触发指令，处于连接状态的用户设备开始执行随机接入过程，并在被配置的随机接入信道的子帧中向服务小区的目标基站发送前导码。触发处于连接状态的用户设备执行随机接入过程不会对用户设备的当前的RRC连接产生影响，也即处于连接状态的用户设备和网络仍保持RRC连接，并且处于连接状态的用户设备已经建立的无线承载也被保留。在处于连接状态的用户设备完成随机接入过程后，处于连接状态的用户设备可以继续其业务并不丢失数据。根据目前的规范，可以有例如表1所列的不同的FDD随机接入配置。从表1中可以看出，每20毫秒可以配置一个随机接入子帧。如果源基站2配置这样的随机接入子帧，源基站2触发处于连接状态的用户设备开始执行随机接入过程后，处于连接状态的用户设备的等待可长达20毫秒。源基站2可以利用这段时间来执行迁移。因此，如果源基站2判定服务中断时间小于20毫秒时，源基站2可以配置这种类型的随机接入资源。
表1用于FDD的物理随机接入信道配置参数
源基站2触发所有处于连接状态的用户设备开始执行随机接入过程后，它立即启动迁移，并开始向目标基站3进行数据转发。在处于连接状态的用户设备等待进行随机接入的期间，源基站2将所有用户设备上下文和相应的必要的缓存数据发送到目标基站3，目标基站3接收并恢复这些信息。目标基站3可以接管源基站2和接收来自于用户设备的前导码。因为基站迁移总是发生在空闲时间，源基站2所服务的处于连接状态的用户设备的数目较小，这些处于连接状态的用户设备执行随机接入过程一般不会导致随机接入失败。在随机接入过程后，这些处于连接状态的用户设备可以继续执行其业务。所以这些处于连接状态的用户设备不会受到基站迁移的影响。
在某些特定条件下，随机接入过程也可能遭受失败：例如，在一个很短的时间内有许多用户设备同时执行随机接入过程；用户遭受坏的信道条件等等。在本发明中，还可能存在新的随机接入失败场景，即目标基站还没有准备好所以无法及时接管源基站的场景。为了处理潜在的随机接入失败，可以采用如下解决方案(它们可以联合使用或单独使用)：
1)源基站2为处于连接状态的用户设备配置最大数目的前导码传输(一个以上)。如果处于连接状态的用户设备没有达到最大数目的前导码传输，处于连接状态的用户设备应当继续执行随机接入过程。例如，如果最大数量的前导码传输是5，则有足够的时间用于迁移。
2)在迁移之前，源基站2向其相邻基站发送所有用户设备上下文。在迁移过程中，如果用户设备遭受随机接入失败，可以选择由相邻基站管理的相邻小区来尝试RRC重新建立。因为相邻基站已经获得全部用户设备上下文，RRC重新建立会成功。在RRC重新建立后，处于连接状态的用户设备可以继续其服务。
3)通过增强的无线接口例如将迁移告知用户设备。即使目标基站3没有准备好接管源基站，处于连接状态的用户设备也可以及时注意到将要发生的迁移并可以等待一段时间，直到处于连接状态的用户设备检测到例如小区专用参考信号的传输信号。然后该用户设备在目标基站3的小区开始执行随机接入过程。该解决方案仅适用于具有可增强无线接口的用户设备。
这些解决方案能够应对潜在的随机接入失败。正如前面所提到的，虚拟基站迁移总是发生在空闲时间，例如午夜，这时处于连接状态的用户数目非常小，基站负载非常轻，所以随机接入失败的概率很低。通过上述解决方案，可以保证用户设备不会失去无线连接并可以继续其服务。
可选的,当服务中断时间大于6毫秒并小于等于20毫秒时,源基站2也可为其连接状态的用户设备配置DRX周期。当估算的服务中断时间大于6毫秒并小于等于20毫秒时，如果随机接入时隙或非连续性接收都是可行的方案，源基站2为其处于连接状态的用户设备选择其中的一种方案来配置。
当估算的服务中断时间大于20毫秒时，源基站2为其处于连接状态的用户设备配置DRX周期。处于连接状态的用户设备可以被配置DRX以节省功耗。DRX可分为激活时间和睡眠时间。DRX周期可以被配置为10毫秒，20毫秒，...，1024毫秒，1280毫秒，2048毫秒和2560毫秒。激活时间可以被配置为1毫秒，2毫秒，3毫秒...80毫秒，100毫秒和200毫秒。如果源基站2估算的服务中断时间超过20毫秒但小于2560毫秒(根据测试，通常服务中断时间远小于2560毫秒)，源基站2可以为所有处于连接状态的用户设备配置公共DRX配置。当所有处于连接状态的用户设备进入DRX睡眠状态，源基站2立即启动迁移过程。因为DRX睡眠时间可以被配置大于2000毫秒，这样有足够的时间用于基站迁移。DRX睡眠时间过后，目标基站3接管源基站2，并继续为这些用户设备提供服务。所以这些用户设备将不会受到迁移的影响。
在步骤S20中，源基站2向目标基站3发送迁移请求。具体地，在源基站2选择了相应的迁移机制以后，源基站2向目标基站3发送迁移请求该迁移请求包括所述源基站2的用于迁移的必要的控制面和用户面的数据，该迁移器请求使得目标基站3恢复源基站2的用户设备的数据。源基站2需要向目标基站3发送的用于迁移的控制面数据包括例如用户设备特定的参数和小区特定参数，用户设备特定参数包括用户设备上下文信息，例如RRC上下文，切换限制列表，用户设备历史信息以及用户设备安全信息等。小区特定参数包括MIB，SIB1-SIB6等。源基站2需要向目标基站3发送的用于迁移的用户面数据包括RLC-UM/AM DRB及其状态，RLC层缓存数据，PDCP层缓存数据，HARQ配置及其缓存数据和状态等。
在步骤S21中，目标基站3在被配置的测量间隙或随机接入过程或DRX周期中接收来自于源基站的迁移请求并恢复用户设备的数据例如，用户设备上下文，RRC上下文，以及各种必要的缓存数据：例如混合自动重传请求配置和混合自动重传请求软缓存数据，RLC缓存数据，PDCP缓存数据以及PDCP SN等。
在步骤S22中，源基站2和/或目标基站3分别向迁移管理器1发送迁移完成消息，其用于通知迁移管理器1源基站2向目标基站3的迁移已完成。
在步骤S20和S21之间，还包括源基站2向同/异相交换机(IQSwitch)发送同/异相数据路径交换消息，以及将同/异相路径从源基站2切换到目标基站3的过程。在实际应用中，所述S1/X2接口的切换主要包括对S1下行路径的切换。在此，以S1下行路径的切换为例，包括源基站2发送下行路径切换请求至移动性管理实体；移动性管理实体根据下行路径切换请求，向S-GW发送下行路径更新请求；S-GW将S1下行路径切换至目标基站。
本领域技术人员应能理解上述S1/X2接口切换的方式仅为举例，其他现有的或今后可能出现的S1/X2接口切换的方式如可适用于本发明，也应包含在本发明保护范围以内，并在此以引用方式包含于此。
图3示出了用于实现基带池中虚拟基站迁移的装置100的示意图。装置100例如可以是或者可以实现在上文结合图1所描述的实施方式中的源基站2。
如图3所示，装置100包括测量单元120，其用于测量源基站和目标基站之间的可用带宽，其中所述源基站和所述目标基站属于所述基带池中的不同的基带单元；估算单元130，其用于根据所述源基站的用户数量，所述源基站的用户设备的数据速率以及测量的所述可用带宽估算所述源基站的服务中断时间；以及选择单元140，其根据估算的所述服务中断时间，选择所述源基站的迁移机制。
在一种实现方式中，所述迁移机制包括当估算的所述服务中断时间小于等于第一阈值时，为所述源基站的用户设备配置公共测量间隔或随机接入时隙或非连续接收周期；当估算的所述服务中断时间大于所述第一阈值并且小于等于第二阈值时，为所述源基站的用户设备配置随机接入时隙或非连续接收周期；当估算的所述服务中断时间大于所述第二阈值时，为所述源基站的用户设备配置非连续接收周期。
在一种实现方式中，装置100还包括第一接收单元110，其用于接收来自于迁移管理器的迁移准备消息，所述迁移准备消息用于触发所述源基站测量所述源基站和所述目标基站之间的可用带宽。
在一种实现方式中，装置100还包括第一发射单元160，其用于根据测量的所述可用带宽，向迁移管理器发送迁移准备确认消息，所述迁移确认消息用于向所述迁移管理器确认所述源基站已经做好迁移准备；以及第二接收单元150，其用于接收来自于所述迁移管理器的迁移指令消息，所述迁移指令消息用于触发所述源基站迁移至所述目标基站。
在一种实现方式中，装置100还包括第二发射单元170，向所述目标基站发送迁移请求，所述迁移请求包括所述源基站的用于迁移的控制面和用户面的数据，所述迁移器请求使得所述目标基站恢复所述源基站的用户设备的上下文数据和缓存数据；以及第三发射单元180，向迁移管理器发送迁移完成消息，所述迁移完成消息用于通知所述迁移管理器所述源基站向所述目标基站的迁移已完成。
图4示出了用于实现基带池中虚拟基站迁移的装置200的示意图。装置200例如可以是或者可以实现在上文结合图1所描述的实施方式中的迁移管理器1。
如图4所示，装置200包括收集单元210，其用于收集所述基带池中基带单元的资源使用率；确定单元220，其用于根据收集的所述资源使用率和迁移阈值作出迁移决定,所述迁移决定包括确定源基站和目标基站，其中所述源基站和所述目标基站属于所述基带池中的不同基带单元；第一发射单元230，其用于向所述源基站和所述目标基站发送迁移准备消息以触发所述源基站测量所述源基站和所述目标基站之间的可用带宽和启动所述目标基站，当所述源基站的基带单元的资源使用率低于所述迁移阈值时，向所述源基站发送所述迁移准备消息；第一接收单元250，其用于接收来自于所述源基站和所述目标基站的迁移准备确认消息；第二发射单元240，其用于向所述源基站发送迁移指令消息，所述迁移指令消息用于触发所述源基站迁移至所述目标基站；以及第三接收单元260，其用于接收来自于所述源基站和/或所述目标基站的迁移完成消息。
在一种实现方式中，还包括预设所述迁移阈值或根据收集的所述资源使用率来配置所述迁移阈值。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论如何来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的。此外，明显的，“包括”一词不排除其他元素和步骤，并且措辞“一个”不排除复数。装置权利要求中陈述的多个元件也可以由一个元件来实现。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。

Claims (16)

1.一种用于基带池中虚拟基站迁移的方法，所述基带池中有多个基带单元，所述方法包括由第一虚拟基站执行的以下步骤：
A.测量所述第一虚拟基站和第二虚拟基站之间的可用带宽，其中所述第一虚拟基站和所述第二虚拟基站属于所述基带池中的不同的基带单元；
B.估算所述第一虚拟基站的服务中断时间；
C.根据估算的所述服务中断时间，选择所述第一虚拟基站的迁移机制。
2.如权利要求1所述的方法，其中步骤B的所述迁移机制包括
当估算的所述服务中断时间小于等于第一阈值时，为所述第一虚拟基站的用户设备配置公共测量间隔或随机接入时隙或非连续接收周期；
当估算的所述服务中断时间大于所述第一阈值并且小于等于第二阈值时，为所述第一虚拟基站的用户设备配置随机接入时隙或非连续接收周期；
当估算的所述服务中断时间大于所述第二阈值时，为所述第一虚拟基站的用户设备配置非连续接收周期。
3.如权利要求1所述的方法，其中步骤A之前还包括接收来自于迁移管理器的迁移准备消息，所述迁移准备消息用于触发所述第一虚拟基站测量所述第一虚拟基站和所述第二虚拟基站之间的可用带宽和启动所述第二虚拟基站。
4.如权利要求1所述的方法，其中步骤B之前还包括
i.根据测量的所述可用带宽，向迁移管理器发送迁移准备确认消息，所述迁移确认消息用于向所述迁移管理器确认所述第一虚拟基站已经做好迁移准备；以及
ii.接收来自于迁移管理器的迁移指令消息，所述迁移指令消息用于触发所述第一虚拟基站迁移至所述第二虚拟基站。
5.如权利要求1所述的方法，其中步骤B还包括根据所述第一虚拟基站的用户数量，所述第一虚拟基站的用户设备的数据速率以及所述可用带宽估算所述第一虚拟基站的所述服务中断时间。
6.如权利要求1所述的方法，其中步骤C之后还包括
向所述第二虚拟基站发送迁移请求，所述迁移请求包括所述第一虚基站的用于迁移的控制面和用户面的数据，所述迁移器请求使得所述第二虚拟基站恢复所述第一虚拟基站的用户设备的上下文数据和缓存数据；以及
向所述迁移管理器发送迁移完成消息，所述迁移完成消息用于通知所述迁移管理器所述第一虚拟基站向所述第二虚拟基站的迁移已完成。
7.一种用于基带池中的虚拟基站迁移的方法，所述基带池中有多个基带单元，所述方法包括由迁移管理器执行的以下步骤：
收集所述基带池中基带单元的资源使用率；
根据收集的所述资源使用率和迁移阈值作出迁移决定,所述迁移决定包括确定第一虚拟基站和第二虚拟基站，其中所述第一虚拟基站和所述第二虚拟基站属于所述基带池中的不同基带单元；
向所述第一虚拟基站和所述第二虚拟基站发送迁移准备消息以触发所述第一虚拟基站测量所述第一虚拟基站和所述第二虚拟基站之间的可用带宽；
接收来自于所述第一虚拟基站和所述第二虚拟基站的迁移准备确认消息；
向所述第一虚拟基站发送迁移指令消息，所述迁移指令消息用于触发所述第一虚拟基站迁移至所述第二虚拟基站；
接收来自于所述第一虚拟基站和所述第二虚拟基站的迁移完成消息。
8.如权利要求7所述的方法，其中还包括预设所述迁移阈值或根据收集的所述资源使用率来配置所述迁移阈值。
9.如权利要求7所述的方法，其中还包括当所述第一虚拟基站的基带单元的资源使用率低于所述迁移阈值时，向所述第一虚拟基站发送所述迁移准备消息。
10.一种用于实现基带池中虚拟基站迁移的装置，所述基带池中有多个基带单元，所述装置包括：
测量单元，其用于测量第一虚拟基站和第二虚拟基站之间的可用带宽，其中所述第一虚拟基站和所述第二虚拟基站属于所述基带池中的不同的基带单元；
估算单元，其用于根据所述第一虚拟基站的用户数量，所述第一虚拟基站的用户设备的数据速率以及测量的所述可用带宽估算所述第一虚拟基站的服务中断时间；以及
选择单元，其根据估算的所述服务中断时间，选择所述第一虚拟基站的迁移机制。
11.如权利要求10所述的装置，其中所述迁移机制包括
当估算的所述服务中断时间小于等于第一阈值时，为所述第一虚拟基站的用户设备配置公共测量间隔或随机接入时隙或非连续接收周期；
当估算的所述服务中断时间大于所述第一阈值并且小于等于第二阈值时，为所述第一虚拟基站的用户设备配置随机接入时隙或非连续接收周期；
当估算的所述服务中断时间大于所述第二阈值时，为所述第一虚拟基站的用户设备配置非连续接收周期。
12.如权利要求10所述的装置，其中还包括
第一接收单元，其用于接收来自于迁移管理器的迁移准备消息，所述迁移准备消息用于触发所述第一虚拟基站测量所述第一虚拟基站和所述第二虚拟基站之间的可用带宽。
13.如权利要求10所述的装置，其中还包括
第一发射单元，其用于根据测量的所述可用带宽，向迁移管理器发送迁移准备确认消息，所述迁移确认消息用于向所述迁移管理器确认所述第一虚拟基站已经做好迁移准备；以及
第二接收单元，其用于接收来自于所述迁移管理器的迁移指令消息，所述迁移指令消息用于触发所述第一虚拟基站迁移至所述第二虚拟基站。
14.如权利要求10所述的装置，其中还包括
第二发射单元，向所述第二虚拟基站发送迁移请求，所述迁移请求包括所述第一虚基站的用于迁移的控制面和用户面的数据，所述迁移器请求使得所述第二虚拟基站恢复所述第一虚拟基站的用户设备的上下文数据和缓存数据；以及
第三发射单元，向迁移管理器发送迁移完成消息，所述迁移完成消息用于通知所述迁移管理器所述第一虚拟基站向所述第二虚拟基站的迁移已完成。
15.一种用于实现基带池中虚拟基站迁移的装置，所述基带池中有多个基带单元，所述装置包括：
收集单元，其用于收集所述基带池中基带单元的资源使用率；
确定单元，其用于根据收集的所述资源使用率和迁移阈值作出迁移决定,所述迁移决定包括确定第一虚拟基站和第二虚拟基站，其中所述第一虚拟基站和所述第二虚拟基站属于所述基带池中的不同基带单元；
第一发射单元，其用于向所述第一虚拟基站和所述第二虚拟基站发送迁移准备消息以触发所述第一虚拟基站测量所述第一虚拟基站和所述第二虚拟基站之间的可用带宽和启动所述第二虚拟基站，当所述第一虚拟基站的基带单元的资源使用率低于所述迁移阈值时，向所述第一虚拟基站发送所述迁移准备消息；
第一接收单元，其用于接收来自于所述第一虚拟基站和所述第二虚拟基站的迁移准备确认消息；
第二发射单元，其用于向所述第一虚拟基站发送迁移指令消息，所述迁移指令消息用于触发所述第一虚拟基站迁移至所述第二虚拟基站；以及
第三接收单元，其用于接收来自于所述第一虚拟基站和/或所述第二虚拟基站的迁移完成消息。
16.如权利要求15所述的装置，其中还包括预设所述迁移阈值或根据收集的所述资源使用率来配置所述迁移阈值。
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