CN106576317B - 一种小基站及其通信控制方法 - Google Patents

Abstract

一种通信控制方法，包括小基站通过内置软SIM或是内插SIM卡与宏基站的空中接口Uu连接并接入所述宏基站；所述小基站接收所述宏基站的广播同步信号后，与所述宏基站进行同步并获取所述宏基站的配置信息；所述小基站根据所述宏基站的配置信息进行自身系统的配置。上述小基站中增加一个SIM卡，从而小基站可以终端的形式接入到宏基站，相当于小基站与宏基站间增加了空中接口Uu，通过这个空中接口实现小基站的配置管理、性能优化、准入用户配置等。

Description

一种小基站及其通信控制方法

技术领域

本发明涉及无线通信网络中的通信控制方法，尤其涉及一种小基站及其通信控制方法。

背景技术

随着智能手机的发展以及普及，移动通信的数据业务量与日俱增。特别是随着人们越来越多的使用微博、微信、脸书(Facebook)，推特(Twitter)等应用，传统的蜂窝通信越来越难以满足人们日益增长的通信业务量需求。据统计，在全球移动通信中，有近70％的数据业务发生在室内，这表明人们大部分的宽带数据业务量，比如视频业务、在线游戏，浏览微博、微信等，大部分是在室内环境中发生的。因此，提高室内用户室内信号覆盖及用户体验就显得尤为重要。近年来，小基站得到了通信界的广泛关注。小基站是一种小型的、低功率的基站，可以基于现有的3G，4G无线标准协议，为移动终端提供无线通信服务。小基站主要部署在商场、办公室、咖啡厅等公共场合，或者在家庭室内。小基站可以弥补宏基站室内覆盖的不足，避免宏基站选址的困难，而且小基站相比宏基站可以更低的功率发射，因此小基站更加绿色环保。

在现有的技术中，小基站作为一个小型的、低功耗的基站为移动用户提供通信服务，如图1所示，小基站通过小基站网关接入移动管理实体(MME)/服务网关(SGW)，来接入核心网，而且小基站为其覆盖范围内的终端提供无线通信业务。宏基站与MME/SGW之间有接口S1，宏基站与宏基站之间有接口X2，宏基站通过MME/SGW接入核心网，宏基站为其覆盖范围内的终端提供无线通信服务。

然而在现有技术中，小基站与小基站之间不存在通信接口，小基站与宏基站之间也不存在通信接口，导致一方面，小基站无法获取宏基站的工作频点、频段、邻区列表等相关信息；另一方面，宏基站也无法获取小基站的工作频点、运行环境、通信性能等相关信息。因此不方便运营商对小基站进行配置管理、性能优化和干扰协调管理、故障检测等。

发明内容

本发明实施例提供了一种小基站及其通信控制方法，通过小基站与宏基站之间的空中接口实现对所述小基站的便捷配置管理。

第一方面，提供了一种通信控制方法，所述方法包括：

小基站通过内置软SIM或是内插SIM卡与宏基站的空中接口Uu连接并接入所述宏基站；

所述小基站接收所述宏基站的广播同步信号后，与所述宏基站进行同步并获取所述宏基站的配置信息；

所述小基站根据所述宏基站的配置信息进行自身系统的配置。

结合第一方面，在第一方面的第一种实现方式中，所述宏基站的配置信息包括所述宏基站的系统信息。

结合第一方面或第一方面的第一种实现方式，在第一方面的第二种实现方式中，所述宏基站的系统信息包括所述宏基站的工作频率。

结合第一方面或第一方面的第一种实现方式或第一方面的第二种实现方式，在第一方面的第三种实现方式中所述小基站根据所述宏基站的配置信息进行自身系统的配置包括：

配置所述小基站的工作频率与所述宏基站的工作频率相同。

结合第一方面或第一方面的第一种至第三种的任一实现方式，在第一方面的第四种实现方式中所述宏基站的系统信息包括时分复用(TDD，Time Division Duplexing)下上下行子帧配置比例。

结合第一方面或第一方面的第一种至第四种的任一实现方式，在第一方面的第五种实现方式中所述小基站根据所述宏基站的配置信息进行自身系统的配置包括：

配置所述小基站的时分复用下上下行子帧配置比例与所述宏基站的时分复用下上下行子帧配置比例相同。

结合第一方面或第一方面的第一种至第五种的任一实现方式，在第一方面的第六种实现方式中所述宏基站的配置信息包括所述宏基站的物理层小区标识和所述宏基站邻区的系统信息，所述宏基站邻区的系统消息包括至少三个所述宏基站邻区的物理层小区标识。

结合第一方面或第一方面的第一种至第六种的任一实现方式，在第一方面的第七种实现方式中所述小基站根据所述宏基站的配置信息进行自身系统的配置包括：

确定配置的所述小基站的物理层小区标识不同于所述宏基站的物理层小区标识及所述宏基站邻区的物理层小区标识。

第二方面，提供了一种小基站，通过内置软SIM或是内插SIM卡与宏基站的空中接口连接并接入宏基站，其中所述小基站包括：

同步接收模块，用于接收所述宏基站的广播同步信号后，与所述宏基站进行同步并获取所述宏基站的配置信息；

配置模块，用于根据所述宏基站的配置信息进行自身系统的配置。

第三方面，提供了一种通过终端配置基站准入用户的方法，所述方法包括：

终端接收基站广播的所述小基站闭合用户群标识(CSG ID，Closed SubscriberGroup Identity)，其中只有属于所述闭合用户群的终端才可以被允许接入所述小基站，所述小基站通过内置软SIM或内插SIM卡并通过空中接口与宏基站建立；

所述终端判断该闭合用户群标识是否在所述终端所保存的闭合用户群标识列表之内，如果是，则所述终端接入所述小基站；

所述终端从自身用户列表或联系人列表中选择一个或多个用户组成的准入用户列表，并将所述准入用户列表发送给小基站并指示所述准入用户列表中的用户是准许接入所述小基站的用户，其中所述准入用户列表包含所述一个或多个用户的手机号码。

第四方面，提供了一种基站准入用户的配置方法，所述方法包括：

小基站广播所述小基站闭合用户群标识(CSG ID，Closed Subscriber GroupIdentity)，其中只有属于所述闭合用户群的终端才可以被允许接入所述小基站，所述小基站内置软SIM或内插SIM卡并通过空中接口与宏基站建立；

所述小基站接收所述终端的准入用户列表，其中、所述准入用户列表由所述终端从所述终端用户列表或联系人列表中选择一个或多个用户来组成，并接收到所述终端向所述基站指示所述准入用户列表中的用户是准许接入所述小基站的用户，其中所述准入用户列表包含所述一个或多个用户的手机号码。

第五方面，提供了一种数据传输方法，所述方法包括：

小基站建立与终端的连接并接收所述终端传输的数据，其中所述小基站内置软SIM或内插SIM卡并通过空中接口与宏基站建立；

判断所述小基站与小基站网关之间或小基站网关与MME/SGW之间或MME/SGW与下一节点之间的链路是否正常，若判断结果是正常则所述小基站将接收到的数据发送至所述小基站网关，否则所述小基站通过小基站与宏基站的空中接口建立与所述宏基站的链路以及所述宏基站将接收到的数据发送至MME/SGW。

第六方面，提供了一种小基站的干扰协调管理方法，所述方法包括：

小基站通过所述小基站与宏基站间的空中接口与所述宏基站建立连接；

所述小基站接收所述宏基站的导频信号并测量所述导频信号功率；

所述小基站根据所述导频信号功率的测量结果以及调整策略调整所述小基站的发射功率，其中所述调整策略为当测量到的所述宏基站的导频信号功率大于一门限值时，则所述小基站将发射功率调整为第一发射功率，当测量到的所述宏基站的导频信号功率小于所述门限值时，则所述小基站将发射功率调整为第二发射功率，其中，所述小基站的最大发射功率＞第一发射功率＞第二发射功率＞零。

本发明实施例提供的小基站中增加一个SIM卡，从而小基站可以终端的形式接入到宏基站，相当于小基站与宏基站间增加了空中接口Uu，通过这个空中接口实现小基站的配置管理、性能优化、准入用户配置等。

附图说明

图1为现有技术中无线网络通信的示意图。

图2为本发明无线网络通信的示意图。

图3为本发明实施例一中通信控制方法的流程示意图。

图4为本发明实施例二中小基站的示意图。

图5为本发明实施例三中小基站准入用户的配置方法的流程示意图。

图6为本发明实施例四中数据传输方法的流程示意图。

图7为本发明实施例五中小基站的干扰协调管理方法的流程框图。

图8为本发明实施例五中小基站的干扰协调管理方法的示意图。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

在现有的无线通信系统中，小基站与宏基站之间不存在通信接口，无法直接通信，但是在网络中小基站与宏基站并不是彼此独立的，它们共存于同一个网络是彼此影响的，因此，小基站之间以及小基站与宏基站之间通信交互实现自动配置是本发明需要解决的问题。

参阅图2，本发明实施例中小基站为一种小型的、功率较低的基站，主要部署在室内，该小基站为较小覆盖范围内的终端提供无线通信服务。小基站在空口中使用的无线协议标准既可以是现有的4G(The 4th Generation)或LTE(Long Term Evolution，长期演进)技术标准，也可以是基于LTE的演进的LTE-Advanced((Long Term Evolution Advanced，长期演进增强)技术标准，还可以是未来的第五代通信技术5G(The 5th Generation)技术标准，小基站覆盖范围内的终端通过终端与小基站间的空中接口Uu接入小基站，再通过小基站网关接入核心网。小基站通过S1接口与小基站网关连接，小基站网关负责对小基站和核心网之间信令和数据进行汇集和转发。宏基站是部署在室外，更高功率，覆盖范围达到几公里甚至几十公里的基站。宏基站通过空中接口Uu为终端及小基站提供无线通信服务，宏基站间通过接口X2互连，宏基站通过S1接口与移动管理实体(MME)/服务网关(SGW)相连，MME/SGW负责住的那的移动性管理，以及用户数据包的路由转发。此外，需要指出的是MME/SGW是指MME或SGE的意思。

同时，该小基站内置软SIM(Subscriber Identity Module：用户识别卡)或是内插SIM卡，SIM卡中内置小基站的全球唯一标识，通过该SIM，小基站能够以终端的形式接入小基站，通过小基站与宏基站间的空中接口Uu与宏基站进行通信，从而通过蜂窝联络对小基站进行认证，配置管理、性能优化控制、干扰协调管理等。

实施例一

如图2所示，本发明实施例一的一种通信控制方法中，小基站内置软SIM或是内插SIM卡，SIM卡中内置小基站的全球唯一标识，通过该SIM小基站能够以终端的形式接入空中接口，通过与宏基站的空中接口同步并接入宏基站，获取宏基站的系统信息，及宏基站和邻区的物理小区标识，并根据所获取的宏基站的系统信息、宏基站和邻区的物理小区标识对小基站进行配置管理。此外，小基站内置软SIM或是内插SIM卡后，具有全球唯一标识，以为运营商对小基站进行监控以及管理等操作提供极大便利。

请一并参阅图3，所述通信控制方法，主要包括以下步骤：

步骤101、小基站通过内置软SIM或是内插SIM卡与宏基站的空中接口Uu连接并接入所述宏基站；

步骤102、所述小基站接收所述宏基站的广播同步信号后，与所述宏基站进行同步并获取所述宏基站的配置信息；

步骤103、所述小基站根据所述宏基站的配置信息进行自身系统的配置。

上述配置信息包括所述宏基站的物理层小区标识、所述宏基站的系统信息以及所述宏基站邻区的系统信息。

所述宏基站的系统信息包括宏基站的工作频率以及时分复用(TDD，TimeDivision Duplexing)下上下行子帧配置比例，所述同步信号可以为一个同步信号，也可以为两级信号构成的同步信号，如主同步信号和辅同步信号。所述小基站向所述宏基站发送请求消息并接收所述宏基站发送的邻区物理层小区标识，其中所述邻区物理层小区标识至少有3个，所述请求消息为向所述宏基站请求所述宏基站的邻区物理层小区标识。

所述小基站根据所述宏基站的物理层小区标识、所述宏基站的系统信息以及所述宏基站的邻区物理层小区标识进行自身系统的配置。这样可实现小基站的自动配置，同时可以配置小基站的工作频率与宏基站的工作频率相同，小基站的时分复用下上下行子帧配置比例与宏基站的配置比例相同，而且确保小基站的物理层小区标识不同于宏基站的物理层小区标识及宏基站邻区的物理层小区标识，从而使整个网络频率资源使用率高，并且与宏基站有效协调，避免干扰冲突，使频率使用率更高。

可见在本发明实施例中，在小基站中增加一个SIM卡以及相应的SIM通信装置，使小基站能够以终端的形式接入到宏基站，相当于小基站与宏基站间增加了空中接口Uu，通过这个空中接口建立小基站与宏基站之间的通信交互，而实现小基站自身对宏基站的配置管理、性能优化、准入用户配置等，进而使小基站的配置管理更加方便、合理，以及系统频率资源利用率更高。

实施例二

如图4所示，本发明实施例二中的小基站通过内置软SIM或是内插SIM卡与宏基站的空中接口连接并接入宏基站，其中所述小基站包括：

同步接收模块，用于接收所述宏基站的广播同步信号后，与所述宏基站进行同步并获取所述宏基站的配置信息；

配置模块，用于根据所述宏基站的配置信息进行自身系统的配置。

上述配置信息包括所述宏基站的物理层小区标识、所述宏基站的系统信息以及所述宏基站邻区的系统信息。

所述宏基站的系统信息包括宏基站的工作频率以及时分复用(TDD，TimeDivision Duplexing)下上下行子帧配置比例，所述同步信号可以为一个同步信号，也可以为两级信号构成的同步信号，如主同步信号和辅同步信号。

所述宏基站发送请求消息并通过所述接收模块接收所述宏基站发送的邻区物理层小区标识，其中所述邻区物理层小区标识不少于3个，所述请求消息向所述宏基站请求所述宏基站的邻区物理层小区标识。

所述配置同步模块可以根据所述宏基站的物理层小区标识、所述宏基站的系统信息以及所述宏基站的邻区物理层小区标识配置所述小基站的系统设置。

所述同步配置模块还可具体用于配置所述小基站的工作频率与宏基站的工作频率相同，所述小基站的时分复用下上下行子帧配置比例与所述宏基站的配置比例相同，而且确定配置的小基站的物理层小区标识不同于宏基站的物理层小区标识及宏基站邻区的物理层小区标识。

可见，在小基站中增加一个SIM卡以及相应的SIM通信装置，使小基站能够以终端的形式接入到宏基站，相当于小基站与宏基站间增加了空中接口Uu，通过这个空中接口建立小基站与宏基站之间的通信交互，而实现小基站自身对宏基站的配置管理、性能优化、准入用户配置等，进而使小基站的配置管理更加方便、合理，以及系统频率资源利用率更高。

实施例三

如图5所示，本实施例三中的小基站准入用户的配置方法，在小基站内置有软SIM或内插SIM卡的基础上，通过小基站与宏基站之间空中接口建立链接，便可通过终端设备与宏基站之间和小基站与宏基站之间的通信链路对小基站进行准入用户配置。

上述小基站准入用户的配置方法，包括：

步骤201、小基站广播所述小基站闭合用户群标识(CSG ID，Closed SubscriberGroup Identity)，其中只有属于所述闭合用户群的终端才可以被允许接入所述小基站，所述小基站内置软SIM或内插SIM卡并通过空中接口与宏基站建立；

步骤202、终端接收所述小基站广播的闭合用户群标识，并判断该闭合用户群标识是否在所述终端所保存的闭合用户群标识列表之内，如果是，则所述终端接入所述小基站；

步骤203、所述终端从自身用户列表或联系人列表中选择一个或多个用户组成的准入用户列表，并将所述准入用户列表发送给小基站并指示所述准入用户列表中的用户是准许接入所述小基站的用户，其中所述准入用户列表包含所述一个或多个用户的手机号码；

步骤204、所述小基站接收所述终端的准入用户列表后，接收其它终端的接入请求，如果其它终端在所述准入用户列表内，则准许所述其它终端接入所述小基站，否则拒绝所述其它终端接入所述小基站。

此外，利用小基站与宏基站之间的空中接口Uu，终端还可以根据其从小基站获取的闭合用户群标识，从联系人列表中选择可准许接入该小基站的用户列表，并将该用户列表通过终端与宏基站之间的链路以及宏基站与小基站间的链路传给小基站，小基站再根据所述用户列表接收或拒绝其它用户的接入。

实施例四

如图1所示，传统的小基站用户数据的传输过程一般是：终端接入小基站，终端的数据经过终端与小基站间的空中接口传输至小基站，再经过小基站与小基站网关间的接口传输至小基站网关，再经过小基站网关传输至核心网。

请一并参阅图2和图6，本发明实施例中的数据传输方法中，小基站具备软SIM或内插SIM卡，小基站与宏基站间存在通过空中接口形成的链路，因此当小基站检测到小基站与小基站网关或小基站网关与MME/SGW的链路出现故障时，建立小基站与宏基站间的联络，将接收到的终端用户数据通过小基站与宏基站之间的链路进行转发，而保证业务的连续性。

所述数据传输方法包括以下步骤：

步骤301、小基站建立与终端的连接并接收所述终端传输的数据；

步骤302、判断所述小基站与小基站网关之间或所述小基站网关与MME/SGW之间或所述MME/SGW与下一节点之间的链路是否正常，若判断结果是正常则所述小基站将接收到的所述终端传输的数据发送至所述小基站网关，否则所述小基站通过所述小基站与宏基站之间的链路以及所述宏基站的转发将所述数据发送至MME/SGW，其中所述小基站与宏基站之间的链路是所述小基站通过所述宏基站的空中接口建立的。

上述判断链路是否正常，主要通过检测是否发送失败或者传输速度异常缓慢来判断。

实施例五

本发明实施例五的一种小基站的干扰协调管理方法中，小基站具备软SIM或SIM卡，小基站与宏基站间存在通过空中接口形成的链路。

如图7所示，上述基站的干扰协调管理方法，具体包括以下步骤：

步骤401、小基站通过所述小基站与宏基站间的空中接口与所述宏基站建立连接；

步骤402、所述小基站接收所述宏基站的导频信号并测量所述导频信号功率；

步骤403、所述小基站根据所述导频信号功率的测量结果以及调整策略调整所述小基站的发射功率，其中所述调整策略为当测量到的所述宏基站的导频信号功率大于一门限值时，则所述小基站将发射功率调整为第一发射功率，当测量到的所述宏基站的导频信号功率小于所述门限值时，则所述小基站将发射功率调整为第二发射功率，其中，所述小基站的最大发射功率＞第一发射功率＞第二发射功率＞零。

所述门限值是预先设定的，可以在测试的过程中不断调整所述门限值，直到选取合适的门限值使宏基站与小基站的相互干扰最小。

如图8所示，当小基站测量的宏基站的导频信号功率小于门限值Tp时，小基站以功率P0发射，P0小于小基站的最大功率，当测量的宏基站的导频信号功率大于门限值Tp时，小基站降低发射的功率，使功率小于P0。如此可避免用户在小基站与宏基站间的频繁切换，也可对有效协调管理小基站与宏基站间的干扰。

此外，上述小基站将所述小基站的系统带宽分为多个频带进行用户数据传输；所述小基站测量不同频带上的干扰信号强度，并根据所述不同频带上的干扰信号强度，将所述用户数据调度到干扰信号强度低的频带上进行传输。

例如，上述小基站以一定的系统带宽进行用户数据调度传输，以带宽为20MHz为例，一般的，将系统带宽(20MHz)分为多个频带，比如20MHz带宽分为20个频带，这样每个频带为1MHz。所述小基站调度多个用户进行数据传输，每个用户占用一个或多个频带。所述小基站测量不同频带上的干扰信号强度，根据各频带上的干扰信号强度，将用户数据调度到干扰信号强度低的频带上进行传输。如果所述小基站发觉没些频带干扰信号特别强，可避开这些强干扰的频带，将用户调度到干扰比较小的频带进行传输。如此可保证数据传输的可靠性，避免强干扰导致数据传输错误。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种通信控制方法，其特征在于，所述方法包括：

小基站通过内置软SIM或是内插SIM卡与宏基站的空中接口Uu连接并接入所述宏基站；

所述小基站接收所述宏基站的广播同步信号后，与所述宏基站进行同步并获取所述宏基站的配置信息, 所述宏基站的配置信息包括所述宏基站的系统信息, 所述宏基站的系统信息包括所述宏基站的工作频率；

所述小基站根据所述宏基站的配置信息进行自身系统的配置;

其中，所述小基站根据所述宏基站的配置信息进行自身系统的配置包括：

配置所述小基站的工作频率与所述宏基站的工作频率相同。

2.如权利要求1所述的通信控制方法，其特征在于：所述宏基站的系统信息包括时分复用（TDD，Time Division Duplexing）下上下行子帧配置比例。

3.如权利要求2所述的通信控制方法，其特征在于：所述小基站根据所述宏基站的配置信息进行自身系统的配置包括：

配置所述小基站的时分复用下上下行子帧配置比例与所述宏基站的时分复用下上下行子帧配置比例相同。

4.如权利要求1至3任一项所述的通信控制方法，其特征在于：所述宏基站的配置信息包括所述宏基站的物理层小区标识和所述宏基站邻区的系统信息，所述宏基站邻区的系统消息包括至少三个所述宏基站邻区的物理层小区标识。

5.如权利要求4所述的通信控制方法，其特征在于：所述小基站根据所述宏基站的配置信息进行自身系统的配置包括：

确定配置的所述小基站的物理层小区标识与所述宏基站的物理层小区标识和所述宏基站邻区的物理层小区标识均不同。

6.一种小基站，其特征在于，通过内置软SIM或是内插SIM卡与宏基站的空中接口连接并接入宏基站，其中所述小基站包括：

同步接收模块，用于接收所述宏基站的广播同步信号后，与所述宏基站进行同步并获取所述宏基站的配置信息，所述宏基站的配置信息包括所述宏基站的系统信息，所述宏基站的系统信息包括所述宏基站的工作频率；

配置模块，用于根据所述宏基站的配置信息进行自身系统的配置；

其中，所述配置模块具体用于：

配置所述小基站的工作频率与宏基站的工作频率相同。

7.如权利要求6所述的小基站，其特征在于：所述宏基站的系统信息包括时分复用（TDD，Time Division Duplexing）下上下行子帧配置比例。

8.如权利要求7所述的小基站，其特征在于，所述配置模块还具体用于：

配置所述小基站的时分复用下上下行子帧配置比例与所述宏基站的时分复用下上下行子帧配置比例相同。

9.如权利要求6至8任一项所述的小基站，其特征在于：所述宏基站的配置信息包括所述宏基站的物理层小区标识和所述宏基站邻区的系统信息，所述宏基站邻区的系统消息包括至少三个所述宏基站邻区的物理层小区标识。

10.如权利要求9所述的小基站，其特征在于：所述配置模块还具体用于：

确定配置的所述小基站的物理层小区标识不同于所述宏基站的物理层小区标识及所述宏基站邻区的物理层小区标识。

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