CN105611595A - 基于5g融合同覆盖网络下的小区选择驻留方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了基于5G融合同覆盖网络下的小区选择驻留方法，所述方法包括：步骤1：小区搜索阶段：根据无线终端卡中存储的信息，进行小区盲搜，并记录接收信号功率强度；步骤2：小区接入阶段：综合比较各种无线制式信号强度，选择最强的信号进行小区接入尝试；步骤3：小区驻留阶段：接收网络发起的各种无线制式的测量消息，并将所述测量消息发送给网络端，实现了网络的简单快速接入，节省了终端资源和功耗，同时也简化了网络流程及避免网络资源浪费的技术效果。

Description

基于5G融合同覆盖网络下的小区选择驻留方法

技术领域

本发明涉及通信领域，具体地，涉及一种面向5G的融合同覆盖网络的小区选择驻留方法。

背景技术

在过去的30年里，移动通信经历了从语音业务到移动宽带数据业务的飞跃式发展，不仅深刻改变了人们的生活方式，也很大的促进了社会经济的发展。为了满足越来越多样化的用户数据业务需求，运营商一方面不断扩大已部署的网络3G/4G/4.5G容量满足连续增加的用户，另一方面加大下一代网络的架构的探索及改造以满足用户对数据业务的需求。面向2020年及未来，5G网络将是一个融合各种无线接入制式，以满足人们超高流量密度、超高连接数密度、超高移动性的需求。在此背景下，网络的环境越来越复杂，同一区域存在多个无线网络覆盖，传统的无线网络、wlan无线网络、及越来越多的近场通信网络，即存在多个接入网络同覆盖的小区，尤其在热点地区更为明显。

对于同覆盖小区，目前移动终端的做法是对各个接入网络都进行小区搜索接入流程，进行网络注册，然后再等待业务的发起。这是由于目前的网络架构为了更快的投入使用，不同无线制式简单的拼凑起来，在核心网进行业务的融合而导致。如果需要拨打wlan的IP电话，则必须被叫方和主叫方同时wlan在线，否则即便我们的手机正常开机的情况下，正常使用传统无线电话的时候，也存在呼不通的情况，这就是无线制式在接入网位置登记注册的时候不同无线制式相互独立，因此需要使用则各个无线制式在核心网内必须独立注册。

以同覆盖的传统移动网络和wlan网络为例，开机后的移动终端是按照如下方式来进行的。第一，传统的无线小区搜索流程，根据卡信息搜索该卡支持的无线小区的频点范围，找出最强频点，读取系统信息尝试驻留；第二，如果应用wifi打开，则搜索wifi频点，进行验证驻留。这种并行处理方式，传统无线和wifi业务上基本没有交集，信号强度也不会比较，各自进行各自的驻留流程，然后等待后续业务发起，这样的终端设计存在以下问题：

1）信令流程复杂，传统无线端和wlan各有一套驻留接入流程需要处理，增加终端负载，不利于终端省电；

2）只要wlan是打开状态则不断尝试接入，一旦接入无论业务后续是否发起，一直存在，联合传统无线接入，实际上打造了一个双待状态的终端，加大终端处理复杂度，不利于终端省电。

综上所述，本申请发明人在实现本申请实施例中发明技术方案的过程中，发现上述技术至少存在如下技术问题：

对于将来的5G融合同覆盖下区,现有技术传统的终端存在信令流程复杂，增加终端负载的情况及传统无线接入打造多待状态的终端，加大终端处理复杂度，不利于终端省电的技术问题。

发明内容

本发明提供了一种融合网络中的小区选择驻留方法，解决了传统的终端存在信令流程复杂，增加终端负载，及传统无线接入打造多待状态的终端，加大终端处理复杂度，不利于终端省电的技术问题，实现了网络的简单快速接入，节省了终端资源和功耗，同时也简化了网络流程及避免网络资源浪费的技术效果。

本发明提供一种基于5G融合网络中的小区选择驻留的方法，用于解决基于5G融合网络的各种无线制式同覆盖小区环境下，快速简单的接入到网络中。接入网络的终端只和网络保持一种无线链接，当有其它业务发起时，网络为新业务分配新的无线制式资源，唤醒另外的无线制式起来工作。只要终端接入任意无线网络，就不存在业务受到制式的影响(如wlan不在线没法发起网络IP电话)而不能发起的情况。

为解决上述技术问题，本申请提供了基于5G融合同覆盖网络中的小区选择驻留方法，所述方法包括：

步骤1：小区搜索阶段：根据无线终端卡中存储的信息，进行小区盲搜，并记录接收信号功率强度；

步骤2：小区接入阶段：综合比较各种无线制式信号强度，选择最强的信号进行小区接入尝试；

步骤3：小区驻留阶段：接收网络发起的各种制式的测量消息，并将所述测量消息发送给网络端。

进一步的，所述步骤1具体为：根据无线终端卡中存储的信息，进行小区盲搜；若有上次驻留的频点信息，则推荐先搜上次驻留的频点，对各种无线制式进行盲搜，并记录接收信号功率强度。

进一步的，所述步骤1还包括：记录的功率信号按照制式信息分类分别进行强弱排序。

进一步的，所述步骤2还包括：若最强接收信号的资源无法接入则切换次强信号资源，同理类推直到接入小区为止。

进一步的，当小区盲搜结束后，进行小区接入时，没有被选中进行小区接入的制式资源则进入低功耗状态，所述低功耗即电路被切断时钟不能工作的状态，必要时切断电路的电源使功耗进一步降低。所述制式资源包括但不限于：射频资源、基带资源。当唤醒该制式进行工作时，同样的需要唤醒射频和基带两部分资源。

进一步的，小区接入阶段，在和网络进行注册的时候，终端填写自己是一个多种接入方式的终端，并且标明终端支持的各种无线接入方式，向网络注册的时候，网络端就会标记目前支持多钟制式的终端已经接入，终端ID号是多少，当呼叫该ID号的终端业务发起时，查询是否是该终端支持的制式，如果是则向终端转发业务请求。

本申请还提供了一种基于5G融合网络的系统，融合的系统设备。在小区搜索阶段，主要是对终端接入进行管理，鉴权无线终端，为通过鉴权的无线终端分配无线资源，IP管道资源，建立网络上下文链接。在融合网络系统中，接入系统统一管理无线资源，核心网系统对无线接入制式透明，(即无限制式核心网是不知道的)，因此在小区搜索和驻留阶段融合的系统设备最主要的就是在接入网系统中，记录融合终端的属性，根据业务需要为其分配合适的无线资源；并且为了保证无线业务的质量，需要在测量消息中，对终端支持的各种制式进行周期性的测量或是事件触发性的测量。如此，对于从核心网过来的业务请求，接入网络为终端分配业务资源，则无论何种接入方式的的业务都能发起，不存在需要双待或是多待的情况，对于5G融合网络来说，只是业务切换而已。

本申请还提供了一种融合网络的终端设备，融合的终端设备，在小区搜索阶段，主要是要通过向网络发送信令，接入注册到网络中，即发起终端驻留的过程。小区搜索过程中，多种制式都需要工作收集信标信道接收信号的强度，进行排序；小区接入过程中则选择信号最强的接入方式进行接入，其余制式进行休眠；融合终端需要在终端能力(即Uecapability)中填入自己支持的无线制式类型上报给网络。如此区别于目前的多制式终端，在接入和注册时多套制式都需要分别接入和注册，以保证最后的呼叫可接通性。采用本发明后，流程简单并且节省终端功耗。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

由于采用了将融合网络中的小区选择驻留方法设计为包括：步骤1：小区搜索阶段：根据无线终端卡中存储的信息，进行小区盲搜，并记录接收信号功率强度；步骤2：小区接入阶段：综合比较各种无线制式信号强度，选择最强的信号进行小区接入尝试；步骤3：小区驻留阶段：在选择合适小区进行驻留后，其余无线制式处于休眠状态，由单一的驻留制式负责接收网络发起的各种制式的测量消息，并将所述测量消息发送给网络端的技术方案。即在多种接入方式同时覆盖的同覆盖小区，通过融合的无线接入网络管理无线资源，在终端进行小区搜索接入后，将融合终端支持的无线制式通过终端能力传送给网络端，当终端驻留后，仅需一种制式接入网络，当有利用新制式的业务发起时，融合无线网络为新制式分配资源，通知融合终端新业务发起，整个流程就是一个简单的业务切换重配置流程；不会存在传统处理上需要多种制式同时在线，如若不然，则新的业务无法发起的的情况，节省了终端资源和功耗，同时也简化了网络流程及避免网络资源的浪费，通过对网络和终端的改造，有效解决了传统的终端多套无线制式同时工作才能发起业务的情况，因此最终解决了由于并存业务带来的终端存在信令流程复杂，增加终端负载，及传统无线接入打造双待状态的终端，加大终端处理复杂度，不利于终端省电的技术问题，进而实现了网络的简单快速接入，节省了终端资源和功耗，同时也简化了网络流程及避免网络资源浪费的技术效果。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。

图1是本发明申请小区搜索驻留的流程示意图；

图2是本发明申请实施例中终端的无线资源信号强度的排序方式示意图；

图3是本发明申请的基于5G融合网络系统设计示意图；

图4是本申请中的方法应用于实际中的示意图。

具体实施方式

本发明提供了一种基于5G融合网络同覆盖小区选择驻留方法，解决了传统的方法存在的多种无线制式多待现象，信令流程复杂，网络负载繁重的现象，实现了简单快速接入，节省了终端资源和功耗，同时也简化了网络流程及避免网络资源浪费的技术效果。同时本发明也提供了一种5G融合网络的系统架构及终端设备。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

图1是本发明提供的一种小区搜索驻留的实施示意图，包括：

1)小区搜索，接收各个制式下的信标信道的接收功率，排序；

2）选择功率信号最强的无线制式的频点进行网络接入，发起网络的链接(attach)过程；

3）网络启动无线资源接入控制流程，对终端进行鉴权认证流程；

4）通过认证的终端，则网络各个节点分配终端资源，建立终端上下文信息，为终端分配IP隧道等；

5）终端无线能力上报，将终端支持的各种制式通过终端能力上报给网络端；

6）网络根据终端能力，分配终端业务的无线资源信息，该信息中根据终端支持的无线制式类型，下发包含各个制式的测量消息，监控各个无线制式的信号强度，便于重配置情况下业务无线切换或是同覆盖情况下一个无线制式丢网后业务可以无缝的切换到另外一个无线制式下。

图2是本发明的终端的一种各种无线资源信号强度的排序方式，按照制式、频点信息、接收功率强度来进行排序，最终查表进行选择，选出最强信号的无线制式频点信息用于终端做无线接入。

图3是本发明提供的一种适用于5G融合网络的网络架构系统示意图。分为两个子系统，接入网系统，核心网系统。在接入网系统中，多种无线制式并存:传统的移动通信制式2G/3G/4G/5G,wlan制式wifi/wimax等。无线接入网络中的无线资源管理器，对各种无线资源进行统一的管理根据业务类型优选合适的无线承载来承载业务，对于核心网络来说无线制式的选择是透明的，核心网络只负责业务的分发与承载无关，接入网络和核心网络接口统一，这一点是本发明网络架构上的重大创新，目前架构是一种无线制式与核心网络一个接口。这种做法改进了网络架构使得接入网络对无线资源统一管理，核心网络只管业务传输，信令传输简化，有利于提高网络效率，提升用户体验。如此设计的网络架构使得根据业务及网络负载进行无线资源的优选，提高整个5G网络的吞吐率和效率。核心网络和无线网络中的上下文通信以用户ID为标识，用户在网络上注册后，有业务发起则核心网络根据ID号转发给相应的接入网络，接入网络来安排无线空口的承载资源。

图4中，融合终端101根据所在小区的信号强度进行小区的搜索过程，在选择了某一无线制式作为接入后向接入网络102发送网络接入信令，102允许终端接入后进而向融合的核心网络发出终端注册/鉴权，当注册/鉴权成功后接入网络会为终端分配无线资源，并通知终端可以在这些无线资源上发起业务即通知终端接入成功。103融合核心网络和传统终端不同，融合的5G终端仅会接入一种无线制式，其余无线制式处于低功耗状态，当接入网络后，融合网络接入端会根据网络覆盖情况，通知融合终端进行其余无线制式的测量工作并上报给接入端做无线资源调度参考。如此，其余的无线制式作为本身工作无线频点的辅频点，无线接入网络可以根据网络负载进行资源的调度和切换，因此，在本发明框架下，各种无线制式被接入网统一管理，最大提高网络吞吐率。

上述本申请实施例中的技术方案，至少具有如下的技术效果或优点：

由于采用了将融合网络中的小区选择驻留方法设计为包括：步骤1：小区搜索阶段：根据无线终端卡中存储的信息，进行小区盲搜，并记录接收信号功率强度；步骤2：小区接入阶段：综合比较各种无线制式信号强度，选择最强的信号进行小区接入尝试；步骤3：小区驻留阶段：在选择合适小区进行驻留后，其余无线制式处于休眠状态，由单一的驻留制式负责接收网络发起的各种制式的测量消息，并将所述测量消息发送给网络端的技术方案。即在多种接入方式同时覆盖的同覆盖小区，通过融合的无线接入网络管理无线资源，在终端进行小区搜索接入后，将融合终端支持的无线制式通过终端能力传送给网络端，当终端驻留后，仅需一种制式接入网络，当有利用新制式的业务发起时，融合无线网络为新制式分配资源，通知融合终端新业务发起，整个流程就是一个简单的业务切换重配置流程；不会存在传统处理上需要多种制式同时在线，如若不然，则新的业务无法发起的的情况，节省了终端资源和功耗，同时也简化了网络流程及避免网络资源的浪费，通过对网络和终端的改造，有效解决了传统的终端多套无线制式同时工作才能发起业务的情况，因此最终解决了由于并存业务带来的终端存在信令流程复杂，增加终端负载，及传统无线接入打造双待状态的终端，加大终端处理复杂度，不利于终端省电的技术问题，进而实现了网络的简单快速接入，节省了终端资源和功耗，同时也简化了网络流程及避免网络资源浪费的技术效果。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.基于5G融合同覆盖网络下的小区选择驻留方法，其特征在于，所述方法包括：

步骤1：小区搜索阶段：根据无线终端卡中存储的信息，进行小区盲搜，并记录接收信号功率强度；

步骤2：小区接入阶段：综合比较无线制式信号强度，选择最强的信号进行小区接入尝试；

步骤3：小区驻留阶段：接收网络发起的无线制式的测量消息，并将所述测量消息发送给网络端。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤1具体为：根据无线终端卡中存储的信息，进行小区盲搜；若有上次驻留的频点信息，则推荐先搜上次驻留的频点，对无线制式进行盲搜，并记录接收信号功率强度。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤1还包括：记录的功率信号按照无线制式信息分类分别进行强弱排序。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤2还包括：若最强接收信号的资源无法接入则切换次强信号资源，同理类推直到接入小区为止。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当小区盲搜结束后，进行小区接入时，没有被选中进行小区接入的无线制式资源则进入低功耗状态，所述无线制式资源包括：射频资源、基带资源。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在小区接入阶段，终端在和网络进行注册的时，终端为多种接入方式的终端，并且标明终端支持的无线接入方式；向网络注册的时，网络端标记终端已经接入，当呼叫该终端的业务发起时，查询是否是该终端支持的无线制式，若是则向该终端转发业务请求。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，接入网络对无线制式资源进行统一管理，核心网络和接入网络仅有一个基于数据的传输通道，没有基于无线制式的通道。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，多种制式的无线终端在进行网络接入时仅采用一种无线接入方式，其余无线制式进入低功耗状态；在进行网络注册时，在一种无线制式上注册，其余无线制式根据网络负载激活不需要另外注册。