CN105580430A - 减少由于用户设备在小型小区之间的频繁小区改变所导致的至核心网的信令负载 - Google Patents
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Abstract
一种在无线电通信系统中用于响应于用户设备(UE)在系统的接入网部分中的源节点和目标节点之间的切换而管理系统的核心网部分和接入网部分之间的信令负载的方法，包括提供支持针对该系统的集中无线电资源控制的移动锚点设备，从该移动锚点设备向目标节点传送节点改变请求，响应于该请求从该设备向该UE传送无线电资源控制参数。
Description
技术领域
本发明总体上涉及对由于用户设备在小型小区(smallcell)之间的移动所导致的信令负载的管理。
背景技术
小型小区是低功率、低成本的基站，其能够在住宅或企业环境中提供蜂窝服务，其覆盖范围通常为数十米。它们具有自动配置和自我优化的能力，这支持简单的即插即用部署，并且被设计为将它们自身自动整合到现有的宏蜂窝网络之中。经常被称作微微小区或城市小区(metrocell)的小型小区通常使用消费者的宽带互联网连接—例如DSL—线缆等作为去往宏蜂窝网络的回程。
用于应对高业务量区域—诸如热点区域—中的容量需求的小型小区部署是一个研究领域。在这样的情形中，将可能部署大量的小型小区以便确保覆盖和容量需求得到满足。小型小区的使用—特别是在相对小的地理区域中提供大的数目时—会在用户设备(UE)例如由于UE的移动而在小区之间进行切换时导致至核心网的信令负载的明显增加。
发明内容
根据一个示例，提供了一种无线电通信系统中用于响应于用户设备(UE)在系统的接入网部分中的源节点和目标节点之间的切换而管理系统的核心网部分和系统的接入网部分之间的信令负载的方法，该方法包括提供支持针对该系统的集中无线电资源控制的移动锚点设备，从该移动锚点设备向目标节点传送节点改变请求，响应于该请求从该设备向该UE传送无线电资源控制参数。该移动锚点设备能够操作为支持针对形成小型小区集群的多个节点的无线电资源控制。该移动锚点设备能够操作为存储表示UE上下文相关参数的数据。该核心网部分的移动管理实体的接口能够在该移动锚点设备处终止。该核心网部分的服务网关的接口能够在该移动锚点设备或该源或目标节点的小区站点处终止。能够通过在该移动锚点设备执行移动相关信令而将该源节点和目标节点之间的UE移动从该系统的核心网部分屏蔽。
根据一个示例，提供了一种用于响应于用户设备(UE)在无线电电信系统的接入网部分中的源节点和目标节点之间的切换而对无线电电信系统的核心网部分和该系统的接入网部分之间的信令负载的移动锚点设备，该设备能够操作为响应于该设备所接收到的针对该UE的无线电测量参数而向该目标节点传送节点改变请求，并且响应于该请求向该UE传送无线电资源控制参数。该设备能够操作为支持针对该系统的集中无线电资源控制。该设备能够操作为与该核心网部分的移动管理实体进行对接。该设备能够操作为与该核心网部分的服务网关进行对接。该设备能够操作为将由于源节点和目标节点之间的UE移动所导致的移动相关信令从该系统的核心网部分屏蔽。
根据一个示例，提供了一种无线电通信系统，包括：包括移动管理实体和服务网关的核心网部分，包括源节点和目标节点的接入网部分，和用以响应于用户设备(UE)在该源节点和目标节点之间的切换而对该核心网部分和接入网部分之间的信号负载进行管理的移动锚点设备，该设备能够操作为响应于该设备所接收到的针对该UE的无线电测量参数而向该目标节点传送节点改变请求，并且响应于该请求向该UE传送无线电资源控制参数。该移动管理实体和接入网之间的接口能够在该移动锚点设备处终止。该服务网关和该接入网之间的接口能够在该移动锚点设备处终止。
根据一个示例，提供了一种计算机程序产品，包括具有在体现于其中的计算机可读程序代码的计算机可用介质，所述计算机可读程序代码适于被执行，以实施如上文所提供的在无线电通信系统中用于管理系统的核心网部分和系统的接入网部分之间的信令负载的方法。
附图说明
现在将参考附图仅通过示例对实施例进行描述，其中：
图1是根据一个示例的系统的示意性表示形式；
图2是根据一个示例的其中提供小型小区的集群的系统的示意性表示形式；
图3是根据一个示例的系统架构的示意性表示形式；
图4是根据一个示例的UE从一个小型小区切换至由相同移动锚点设备所控制的另一个小型小区期间的信令流程的示意性表示形式；
图5是根据一个示例的专用承载建立的承载设置过程的示意性表示形式；
图6是根据一个示例的UE切换的信令流程的示意性表示形式；和
图7是根据一个示例的可替换系统架构的示意性表示形式。
具体实施方式
下文中将对示例实施例充分详细地进行描述，以使得本领域技术人员能够体现并实施这里所描述的系统和处理。重要的是要理解实施例能够以许多可替换的形式来提供而并不应当被理解为局限于这里所给出的实施例。
因此，虽然示例实施例能够以各种方式进行修改并且采取各种可替换形式，但是其具体实施例在附图中示出并且在下文中作为示例被详细描述。其并非意在被局限于所公开的特定形式。相反，落入所附权利要求范围之内的所有修改、等同和替换形式都应当被包括。示例实施例的元素在适当的情况下贯穿附图和详细描述始终由相同的附图标记所表示。
这里被用来描述实施例的术语并非意在对范围进行限制。冠词如“一个”(“a”、“an”和“the”)为单数形式是因为它们具有单个提及对象，然而单数形式在本文中的使用并不排除存在多于一个提及对象。换句话说，除非上下文明确以其它方式有所指示，否则以单数所提及的元素可以是一个或多个。将要进一步理解的是，当在这里使用时，术语“包括”、“包括了”、“包含”和/或“包含了”指定了存在所提到的特征、事项、步骤、操作、元素和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其它的特征、事项、步骤、操作、元素、组件和/或其群组。
除非另外有所定义，否则这里所使用的所有术语(包括技术和科学术语)要被如本领域所惯用的那样进行解释。将要进一步理解的是，除非这里明确有所定义，否则常用的术语也应当如相关领域中所惯用的那样进行解释，而并不是以理想化或过于正式的含义进行解释。
根据一个示例，提供了一种使得能够在UE在小型小区之间移动时针对核心网进行信令负载屏蔽的方法和系统。提供了一种移动锚点设备以减少核心网的信令负载。该移动锚点设备是能够位于网络的宏小区之中的逻辑实体。
根据一个示例，提供了共用于小区集群内的小型小区群组的集中式无线电资源控制(RRC)以用于UE的移动控制，使得UE能够在没有核心网信令涉及的情况下从一个小型小区移动至另一个小型小区，并且使得数据承载能够在没有核心网信令涉及的情况下从一个小型小区交换至另一个小型小区。因此对于UE而言并无影响并且能够在不进行修改的情况下使用无线电接口传统UE。
图1是根据一个示例的系统的示意性表示形式。UE101连接至小型小区103。移动锚点设备105在小区103和UE101与无线电通信系统的移动管理实体(MME)107和服务网关109之间进行操作。移动锚点设备105将UE移动从该系统的核心网(107，109)屏蔽而使得有关切换过程—例如UE101从一个小型小区移动至另一个—的信令并不会在核心网上导致附加的信令负载，这在其中存在多个小型小区并且有很大可能性UE将在小区之间经常交换的区域中会存在问题。
图2是根据一个示例的其中提供小型小区的集群的系统的示意性表示形式。移动锚点实体201为包括多个小型小区节点的小型小区203的群组提供RRC支持。小型小区203的群组可以是多个小型小区节点(eNB1-8)的单个集群或者由若干小型小区集群所组成，其中每个集群可以由一个或多个小型小区节点组成。小型小区203以被宏小区202所包含。实体201是在UE209从一个小型小区移动至另一个时将核心网(MME205和S-GW207)与由于UE209的移动所导致的信令屏蔽的逻辑实体。与传统情形相比，S1-U和S1-MME传输经由实体201进行处理。
图3是根据一个示例的系统架构的示意性表示形式。无线电协议栈(PHY/MAC/RLC/PDCP)的组成部分如常地位于该系统的eNB节点301处。RRC协议位于移动锚点设备303。UE305的协议栈307与传统系统的相同。也就是说，PHY/MAC/RLC/PDCP能够位于UE305处。用于通过UE305和移动锚点设备303之间的Xn接口309的数据/控制传输的协议可以类似于通常所使用的X2接口或S1接口。图7中示出了根据示例的系统架构的另一个示例。该架构与图3所示的相似，但是在图7的情况下，宏节点栈701的RRC和PDCP层位于移动锚点设备703处。
图4是UE401从一个小型小区403切换至由相同移动锚点设备所控制的另一个小型小区405期间的信令流程的示意性表示形式。来自MME409的用户业务和控制信令经由设备407被传送至小型小区。可替换地，用户业务能够直接来自于服务网关410。该切换过程从UE401的角度来看与传统系统中相同，并且因此并不需要UE的修改。
切换由设备407经由源eNB403触发，并且能够基于来自UE401的无线电参数测量报告。例如，测量报告可以指示UE401在其已经或正在移出节点403的范围时将被目标节点405更好地进行服务。设备407作出将UE401切换至目标eNB405的决定。设备407知晓目标eNB405处于其控制之下，并且因此可以是形成被设备407所控制的节点集群的一部分的节点。
设备407作出针对UE401执行X2切换的决定。在作出决定420时，设备407向目标eNB405传送针对UE401的“小区改变请求”。在无线电资源管理和许可控制421之后，目标eNB405向设备407发送“小区改变请求确认”404。设备407针对UE401生成RRC连接重新配置消息410。在一个示例中，消息410能够响应于发送小区改变请求消息402和/或接收到小区改变请求确认消息404而被发送。
RRC连接重新配置消息410经由源eNB403被发送。注意到，目标eNB405所发送的小区改变请求确认将UE401的RRC连接重新配置参数包括在目标eNB405中。在向UE401传送RRC连接重新配置消息之后，源eNB403开始数据转发并且将服务节点(SN)状态数据转移至目标eNB405。
在一个示例中，源eNB403被提供以目标eNB标识以及X2承载设置信息以便通过X2接口开始进行SN状态报告和数据转发。该信息能够由设备407在新的消息中提供或者与携带切换参数的RRC连接重新配置消息相组合。
UE401在获得与目标eNB405的同步之后传送RRC连接重新配置完成消息411。在接收到该RRC连接重新配置完成消息之后，设备407传送“结束标记”消息413，其向源eNB403通知通过源eNB403向UE401进行的下行链路业务的结束。这能够在用户面中用信号通知，或者通过为“结束标记”传送引入新的信令而用信号通知。在传送“结束标记”消息的同时，设备407通知源eNB403释放UE401的上下文。“结束标记”413和“UE上下文释放”415消息也可以被组合为单个消息。源eNB403将“结束标记”消息413转发至目标eNB405。
在一个示例中，RRC位于移动锚点设备。移动锚点设备处的RRC生成至UE的RRC消息或者从UE接收RRC消息。然而，无线电资源管理被保留在eNB并且该eNB负责其无线电资源分配以及较低层级的配置。因此，负责无线电资源控制和较低协议控制的实体可以被认为是位于eNB处的虚拟RRC。该eNB处的虚拟RRC不与UE直接通信。从UE的角度来看，仅有一个RRC并且该RRC在网络中的位置对于UE而言是不可见的。例如，在接收RRC连接重新配置、传送RRC连接重新配置完成和上行链路同步的方面能够执行传统的UE操作。
在一个示例中，移动锚点设备处的RRC功能在UE处具有无线电资源管理的可见性。而且，UE上下文被保留在该移动锚点设备。eNB处的虚拟RRC也保留完整或部分的UE上下文。UE上下文相关的参数由eNB所分配并且通过Xn或新的接口而被传输至移动锚点设备。该参数可以包括UEC-RNTI、RB配置、PHY配置，以及诸如D-SR、PUCCH资源等的专用资源配置。在eNB和移动锚点设备进行清晰的功能划分使得灵活的移动锚点设备架构成为可能。
图5是根据一个示例的专用承载建立的承载设置过程的示意性表示形式。专用承载建立能够由策略和计费规则功能(PCRF)501基于来自要求新承载的建立的具有不同QoS要求的应用的数据的到达而发起。公众数据网络网关(PDNGW)503使用PCRF策略所提供的QoS信息来指定EPC承载QoS(即QCI、ARP、GBR和MBR)。PDNGW503为该专用承载生成计费ID。PDNGW503向服务GW507发送创建承载请求消息505。在一个示例中，该消息包括IMSI、EPS承载QoS、S5/S8TEID、计费ID和链接EPS承载标识(其是缺省承载的EPS承载标识)。服务网关507向MME509发送创建承载请求消息507(包括IMSI、PTI、EPS承载QoS、TFT、S1-TEID、PDNGWTEID、LBI)。MME809选择还没有被分配给UE511的EPS承载标识。MME509随后构建会话管理请求513，其包括PTI、TFT、EPS承载QoS参数(包括ARP)、EPS承载标识和LBI。MME509随后向移动锚点设备515用信号通知承载建立请求513(EPS承载标识、EPS承载QoS、会话管理请求、S1-TEID)消息。
移动锚点设备515向eNB517传输承载设置和会话管理请求，并且针对UE511请求无线电许可控制和无线电承载配置(4a，4b)。在许可控制之后，eNB517在移动锚点设备515基于eNB517所提供的参数生成RRC连接重新配置消息5并且将消息5发送至UE511的情况下向移动锚点设备515提供UE511的无线电参数。在接收到RRC连接重新配置完成6和直接转移8消息之后，移动锚点设备515将该信息(6a，8a)转发至eNB517。
在一个示例中，移动锚点设备515的一种功能是基于从eNB517所收集的无线电参数生成至UE511的RRC连接重新配置消息5。移动锚点设备515的另一种功能是决定执行切换。以上描述了如何在相同的MAE内执行从一个eNB到另一个eNB的UE切换。如果该切换要针对处于与控制UE当前所连接的节点的有所不同的移动锚点设备控制之下的eNB执行，或者针对并非处于移动锚点设备的控制之内的eNB(例如，宏eNB)执行，则该切换过程与从相同的移动锚点设备内的eNB至eNB的切换相比稍有不同。
首先，移动锚点设备作出切换是针对移动锚点设备的控制之内的另一个节点还是针对例如处于当前移动锚点设备的控制之外的eNB的决定。图6是根据一个示例的针对处于与控制该UE当前所连接的节点的有所不同的移动锚点设备控制之下的eNB的UE600切换的信令流程的示意性表示形式。在确定要执行移动锚点设备间的切换之后，源移动锚点设备601从目标移动锚点设备603请求进行切换602。
在一个示例中，消息602包括目标eNB605的标识。目标移动锚点设备603将“切换(HO)准备请求”608形式的消息转发至所指示的属于目标移动锚点设备603的目标eNB605。HO准备确认609和HO请求确认610消息作为响应被发送至目标移动锚点设备603和源移动锚点设备601。设备601针对UE600生成RRC连接重新配置消息。在一个示例中，消息7可以响应于发送HO请求消息602和/或接收到HO请求确认消息610而从设备610发送至UE600。
在接收到RRC连接重新配置完成消息11之后，目标移动锚点设备603向在执行路径交换的S-GW615发送路径交换请求消息613。结束标记被分配并且被传送至源eNB617，其通过已经被建立的X2/X接口被传输至目标eNB605。目标移动锚点设备603在接收到路径切换请求确认消息616之后发起UE上下文释放消息615。
从一个小型小区到相同移动锚点设备内的另一个的HO期间的安全性遵循例如在X2切换中通常使用的水平安全密钥导出。因此对于UE或网络侧并没有安全影响。
移动锚点设备间的HO可以被看作新的切换类型，其除了源和目标eNB之间的通信之外还涉及到移动锚点设备之间的通信。安全密钥生成应当根据所讨论的两个eNB和两个移动锚点设备之间的直接接口的可用性而遵循水平或垂直密钥导出。
本发明能够以其它具体装置和/或方法来体现。所描述的实施例要被认为在所有方面都是说明性而非限制性的。特别地，本发明的范围由所附权利要求而不是这里的描述和附图所指示。落入权利要求等同形式的含义和范围之内的所有改变都要被包含于其范围之内。
Claims (15)
1.一种在无线电通信系统中用于响应于用户设备(UE)在所述系统的接入网部分中的源节点和目标节点之间的切换而管理所述系统的核心网部分和所述接入网部分之间的信令负载的方法，包括：
提供支持针对所述系统的集中无线电资源控制的移动锚点设备；
从所述移动锚点设备向所述目标节点传送节点改变请求；
响应于所述请求而从所述设备向所述UE传送无线电资源控制参数。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述移动锚点设备能够操作为支持针对形成小型小区集群的多个节点的无线电资源控制。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述移动锚点设备能够操作为存储表示UE上下文相关参数的数据。
4.根据任一项前述权利要求所述的方法，其中所述核心网部分的移动管理实体的接口在所述移动锚点设备处终止。
5.根据任一项前述权利要求所述的方法，其中所述核心网部分的服务网关的接口在所述移动锚点设备或所述源节点或所述目标节点的小区站点处终止。
6.根据任一项前述权利要求所述的方法，其中通过在所述移动锚点设备处执行移动相关信令而将所述源节点和所述目标节点之间的UE移动从所述系统的所述核心网部分屏蔽。
7.一种移动锚点设备，用以响应于用户设备(UE)在无线电电信系统的接入网部分中的源节点和目标节点之间的切换而管理所述系统的核心网部分和所述接入网部分之间的信令负载，所述设备能够操作为：
响应于所述设备所接收到的针对所述UE的无线电测量参数而向所述目标节点传送节点改变请求；以及
响应于所述请求而向所述UE传送无线电资源控制参数。
8.根据权利要求7所述的移动锚点设备，其中所述设备能够操作为支持针对所述系统的集中无线电资源控制。
9.根据权利要求7或8所述的移动锚点设备，能够操作为与所述核心网部分的移动管理实体对接。
10.根据权利要求7至9中的任一项所述的移动锚点设备，能够操作为与所述核心网部分的服务网关对接。
11.根据权利要求7至10中的任一项所述的移动锚点设备，能够操作为将由于所述源节点和所述目标节点之间的UE移动所导致的移动相关信令从所述系统的所述核心网部分屏蔽。
12.一种无线电通信系统，包括：
核心网部分，所述核心网部分包括移动管理实体和服务网关；
接入网部分，所述接入网部分包括源节点和目标节点；以及
移动锚点设备，所述移动锚点设备用以响应于用户设备(UE)在所述源节点和所述目标节点之间的切换而管理所述核心网部分和所述接入网部分之间的信号负载，所述设备能够操作为：
响应于所述设备所接收到的针对所述UE的无线电测量参数而向所述目标节点传送节点改变请求；以及
响应于所述请求而向所述UE传送无线电资源控制参数。
13.根据权利要求12所述的系统，其中所述移动管理实体和所述接入网之间的接口在所述移动锚点设备处终止。
14.根据权利要求12或13所述的系统，其中所述服务网关和所述接入网之间的接口在所述移动锚点设备处终止。
15.一种计算机程序产品，包括具有体现于其中的计算机可读程序代码的计算机可用介质，所述计算机可读程序代码适于被执行，以实施根据权利要求1至6中的任一项所述的在无线电通信系统中用于管理所述系统的核心网部分和所述系统的接入网部分之间的信令负载的方法。
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