CN107645743A

CN107645743A - 一种以用户为中心的业务提供方法及装置

Info

Publication number: CN107645743A
Application number: CN201610587013.2A
Authority: CN
Inventors: 孙军帅; 崔春风; 易芝玲
Original assignee: China Mobile Communications Group Co Ltd; China Mobile Communications Co Ltd
Current assignee: China Mobile Communications Group Co Ltd; China Mobile Communications Co Ltd
Priority date: 2016-07-22
Filing date: 2016-07-22
Publication date: 2018-01-30
Anticipated expiration: 2036-07-22
Also published as: CN107645743B

Abstract

本发明公开了一种以用户为中心的业务提供方法及装置，所述方法包括：针对每个用户不同的业务服务需求，小区为用户提供统一的物理资源申请接口；所述小区为每个用户不同的业务服务需求选择对应的空口形态和空口资源，为每个用户开展所请求的业务。

Description

一种以用户为中心的业务提供方法及装置

技术领域

本发明涉及无线空口接入技术，尤其涉及一种以用户为中心的业务提供方法及装置。

背景技术

在4G接入网协议栈中，小区(Cell)得到了广泛应用。在用户面(User Plane)，将用户的安全密钥取值为小区的ID，当用户切换时，目的小区的ID就是其安全密钥，这样，使用户面的数据链路与小区实现了一种紧绑定关系。在控制面(Control Plane)，以小区为单位对用户进行关系管理和控制，用户的整条链路如物理信道、传输信道、逻辑信道、无线承载等都属于一个指定的小区。

在目前面向5G下一代网络架构讨论协议栈时，小区的方案还没有被讨论，甚至被认为应该被取消。目前，关于面向5G下一代的空口接入技术，尚未有技术方案可供参考。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种以用户为中心的业务提供方法及装置。

本发明实施例提供的以用户为中心的业务提供方法，所述方法包括：

针对每个用户不同的业务服务需求，小区为用户提供统一的物理资源申请接口；

所述小区为每个用户不同的业务服务需求选择对应的空口形态和空口资源，为每个用户开展所请求的业务。

本发明实施例中，所述小区中包括物理层PHY层功能实体和媒体接入控制MAC层功能实体；

所述PHY层功能实体为所述小区提供物理资源，所述MAC功能实体对所述PHY层功能实体进行管理和控制，为用户提供统一的无线资源和数据交互接口。

本发明实施例中，所述MAC功能实体为用户提供统一无线资源接口支撑，为用户提供所述用户能发送的数据量，无线资源形式对用户隐藏。

本发明实施例中，所述方法还包括：

所述小区确定业务请求的用户能够在多个小区的PHY层功能实体上收发数据或者有多个小区的PHY层功能实体可供选择收发数据时，根据用户在每个小区的PHY层功能实体上的空口信号质量，动态选择一个或多个小区支撑用户的数据收发。

本发明实施例中，所述小区确定业务请求的用户能够在多个小区的PHY层功能实体上收发数据后，所述方法还包括：

MAC层功能实体以小区为单位管理和控制小区级的无线资源。

本发明实施例中，所述MAC层功能实体以小区为单位管理和控制小区级的无线资源，包括：

设置一第一MAC层功能实体，所述第一MAC层功能实体与各小区内MAC层功能实体共同为用户提供统一的小区级和小区内无线资源接口，共同完成小区间和小区内无线资源的管理。

在多个小区内选择一第二MAC层功能实体，所述第二MAC层功能实体与各其他小区内MAC层功能实体共同为用户提供统一的小区级和小区内无线资源接口，共同完成小区间和小区内无线资源的管理。

本发明实施例中，所述方法还包括：

所述小区以满足用户的业务需求为目标为所述用户提供无线资源服务，所述小区和所述用户之间无任何相互隶属关系或管理关系。

本发明实施例提供的以用户为中心的业务提供方法装置，所述装置包括：

接口提供单元，用于针对每个用户不同的业务服务需求，小区为用户提供统一的物理资源申请接口；

业务开展单元，用于为每个用户不同的业务服务需求选择对应的空口形态和空口资源，为每个用户开展所请求的业务。

本发明实施例中，所述装置还包括：

确定单元，用于确定业务请求的用户是否能在多个小区的PHY层功能实体上收发数据或者有多个小区的PHY层功能实体可供选择收发数据，能在多个小区的PHY层功能实体上收发数据或者有多个小区的PHY层功能实体可供选择收发数据时，触发第一选择单元；

第一选择单元，用于根据用户在每个小区的PHY层功能实体上的空口信号质量，动态选择一个或多个小区支撑用户的数据收发。

本发明实施例中，所述确定单元确定业务请求的用户能够在多个小区的PHY层功能实体上收发数据后，

MAC层功能实体以小区为单位管理和控制小区级的无线资源。

本发明实施例中，所述装置还包括：

设置单元，用于设置一第一MAC层功能实体，所述第一MAC层功能实体与各小区内MAC层功能实体共同为用户提供统一的小区级和小区内无线资源接口，共同完成小区间和小区内无线资源的管理。

本发明实施例中，所述装置还包括：

第二选择单元，用于在多个小区内选择一第二MAC层功能实体，所述第二MAC层功能实体与各其他小区内MAC层功能实体共同为用户提供统一的小区级和小区内无线资源接口，共同完成小区间和小区内无线资源的管理。

本发明实施例中，所述小区以满足用户的业务需求为目标为所述用户提供无线资源服务，所述小区和所述用户之间无任何相互隶属关系或管理关系。

本发明实施例的技术方案中，针对每个用户不同的业务服务需求，小区为用户提供统一的物理资源申请接口；所述小区为每个用户不同的业务服务需求选择对应的空口形态和空口资源，为每个用户开展所请求的业务。本发明实施例的技术方案使小区成为以用户为中心的小区，小区对高层协议栈提供统一的空口资源形式，屏蔽空口的多样化差异；小区对空口提供明确的服务需求，以用户为中心进行空口无线资源的管理。

本发明实施例的技术方案至少具有以下技术效果：

1、针对用户，通过跨载波MAC快速调度小区，实现了收发数据可以选择一个或者多个信道质量好的小区；当用户移动时，通过快速调度实现小区的快速接力调度，可以做到用户无感知。

2、用户与使用的小区之间解耦，没有绑定关系，小区仅仅是用户收发数据的物理资源，通过两级MAC(跨小区MAC和小区内MAC)的实时调度，调度小区和调度小区内的无线资源都对用户的业务承载(Serve Bearer)不产生任何影响，并且可以实时按照用户在空口的信道质量选择满足用户业务质量要求的无线资源收发数据，实现了小区完全服务于用户。

3、通过PHY管理各种形态的空口，通过MAC快速调度，实现了根据用户的空口质量选择恰当的空口形态承载用户的数据，能够更准确快速的服务于用户。

附图说明

图1为本发明实施例的以用户为中心的业务提供方法的流程示意图；

图2为本发明实施例的无线空口小区的结构示意图；

图3为本发明实施例的单小区、空口及用户的关系示意图；

图4为本发明实施例的多小区、空口及用户的关系示意图；

图5为本发明实施例的以用户为中心的业务提供装置的结构组成示意图。

具体实施方式

为了能够更加详尽地了解本发明实施例的特点与技术内容，下面结合附图对本发明实施例的实现进行详细阐述，所附附图仅供参考说明之用，并非用来限定本发明实施例。

图1为本发明实施例的以用户为中心的业务提供方法的流程示意图，如图1所示，所述以用户为中心的业务提供方法包括以下步骤：

步骤101：针对每个用户不同的业务服务需求，小区为用户提供统一的物理资源申请接口。

本发明实施例中，所述小区中包括物理层PHY层功能实体和媒体接入控制MAC层功能实体；所述PHY层功能实体为所述小区提供物理资源，所述MAC功能实体对所述PHY层功能实体进行管理和控制，为用户提供统一的无线资源和数据交互接口。

步骤102：小区为每个用户不同的业务服务需求选择对应的空口形态和空口资源，为每个用户开展所请求的业务。

当所述小区确定业务请求的用户能够在多个小区的PHY层功能实体上收发数据后，MAC层功能实体以小区为单位管理和控制小区级的无线资源。具体地，所述MAC层功能实体以小区为单位管理和控制小区级的无线资源，包括：

或者，所述MAC层功能实体以小区为单位管理和控制小区级的无线资源，包括：

以下通过具体示例，进一步阐明本发明实施例的技术方案的实质。

本发明实施例的以用户为中心的业务提供，使小区成为以用户为中心的小区，小区对高层协议栈提供统一的空口资源形式，屏蔽空口的多样化差异；小区对空口提供明确的服务需求，以用户为中心进行空口无线资源的管理。

如图2所示，本发明实施例的以用户为中心的无线空口小区方案中，小区位于用户和空口之间，小区服务于每个用户申请的各种业务，小区管理空口的各种无线资源。小区只负责以满足用户的业务需求为唯一目标提供无线资源服务用户，小区和用户之间没有任何相互隶属关系或者管理关系。与4G的小区不同，本发明中用户的数据链路与小区解耦，不产生任何绑定关系。

用户是各种业务服务以及支撑这些业务的功能集合，业务服务诸如语音、高速数据业务、突发小包业务、交互类业务等等，支撑功能诸如协议栈的用户面和信令面、安全、移动性管理等等。

空口是各种无线信号物理覆盖形态集合。空口的形态是多种多样的，可以是无线波束(Beam)，可以是一个区域(Sector)，一个小区内可以是一种无线信号物理覆盖形态，可以是多种无线信号物理覆盖形态的混合。

小区对用户：面对每个用户不同的业务服务需求，小区给用户提供统一的物理资源申请接口，并给用户提供恰当的物理资源。

小区对空口：面对多样的空口形态，小区管理空口资源，并根据用户的需求恰当地选择合适的空口形态和空口资源以满足用户需求。

如图3所示，对本方案中的小区、用户和空口的关系进行以下说明。

小区：在4G系统中，PHY(Physical Layer：物理层)和MAC(Medium AccessControl:多媒体接入控制层)分别代表无线资源和对无线资源的控制，在传统PHY和MAC定义的基础上，定义新PHY和新MAC：

本发明实施例的PHY包括三部分功能：1、继承下来的4G PHY的基本功能和无线资源相关特征，比如调制/解调、编码/译码、检测功率控制等基本物理功能，以及时频域资源、物理控制信道和数据信道、各种参考符号无线资源相关特征；2、面向5G，对4G PHY已有功能的增强部分，比如包括对调制/解调、编码/译码的增强等；3、面向5G新增的功能和无线资源相关特征，比如包括以空间复用为特征的空域无线资源(比如Massive MIMO的空域无线资源，或者Beam，或者其它空口空域无线资源)、新增的物理层处理过程(比如增加一级滤波处理)、新增的物理层控制信道和数据信道(针对特殊业务的数据和控制信道)，以及新增的各种参考符号等。总之，PHY代表了表征无线空口的特征参数集合，即空口可用的所有的无线资源。

小区内的MAC(MACcell)包括三部分功能：1、继承下来的4G MAC已有功能部分，比如包括传统的无线资源控制和数据包处理等基本功能外；2、面向5G，对4G MAC已有功能的增强部分，比如包括调度的增强，数据包处理功能的增强；3、面向5G新增的功能，比如包括增加针对新型PHY的各种控制和处理过程，并针对用户特征，新增新格式数据包的收发和解析功能。

小区具有对用户提供统一无线资源申请接口和对空口管理无线资源的两个基本功能，小区就是物理资源以及针对这些资源的各种管理和控制集合。所以，小区具有的两个核心特征：1、物理资源；2、针对这些物理资源的管理和控制。同时，小区还需要相应的小区级的信令完成空口的控制，比如小区广播、小区的建立、删除、重配置、阻塞等小区本身的信令控制。在定义PHY和小区内的MAC的基础上，小区的定义为：

PHY层功能实体即为小区内物理资源，一个PHY层功能实体唯一地确定一个小区，一个小区只有一个PHY层功能实体，小区内的MAC功能实体完成对PHY的管理和控制，并完成对用户提供统一的无线资源和数据交互接口。PHY层功能实体和小区内的MAC功能共同构成一个小区。在此基础上，还包括小区本身的信令控制功能。

小区的PHY层功能实体是空口无线资源的集合。所有形式的空口都全部体现到本小区的PHY内。空口可能采用了各种形态的天线从而带来空口形态的多样性，比如空口可以是全向天天线的一个360度覆盖区域，也可以是8天线的120度覆盖区域，也可以是大规模天线阵的一个子天线阵(比如128天线的大规模天线的一个16天线的子天线阵)的较大覆盖范围，也可以是大规模天线中的一个子天线阵的窄覆盖范围(比如很小的一个无线beam)等等，无论是一种空口形态，还是若干种空口形态的组合，都是针对一个PHY所表征的无线资源的空域部分。

小区内的MAC实现对用户的统一接口服务，包括为用户提供统一无线资源接口支撑，无论PHY的形态如何，MAC只提供给用户其可以发送的数据量，具体的无线资源形式用户不可见，用户只需要按照MAC提供的发送数据需求供应数据即可。小区内的MAC和用户之间交互的只有用户需要发送的数据、一次可以发送的数据等业务数据相关的交互。

对于用户，为了服务于用户的业务，需要有相关的用户的信令和对用户的控制，信令包括诸如用户的建立、重配置、建立等，以及用户服务数据的相关控制，比如流控、安全性控制等。

通过用户信令及控制和小区信令的完全分离，以及MAC的统一接口定义，实现了用户和小区在控制面的完全解耦。通过对用户安全算法的改进(具体算法改进不在本专利讨论范围内)，使用户的安全机制与小区无关，小区对于用户而言，仅仅是完成各种数据收发的空口无线资源承载，实现了用户和小区在数据面的完全解耦；通过控制面和数据面的解耦实现了用户和小区的完全解耦。当用户需要发送数据时，向小区内的MAC发起申请而获得相应的无线资源，小区内的MAC收到用户的申请后，以用户业务质量保证需求为标准选择合适的空口资源，从而实现了以用户为中心的无线小区(无线资源)服务。

用户申请无线资源，除了申请小区内的无线资源外，为了更好地服务于用户的业务需求，还需要根据用户的空口信道质量选择使用哪个小区内的无线资源，即需要选择小区。

如图4所示，基于单小区的定义给出了支持多小区协作的小区定义，存在多个PHY时即存在多个小区。

当用户可以在多个PHY上收发数据或者有多个PHY可供选择收发数据时，需要根据用户在每个PHY上的空口信号质量(空口信道质量)动态的选择合适的一个或者多个小区支撑用户的数据收发。同时，因为小区可以动态选择，需要及时通知接收端能够正确接受，所以，基于小区给用户提供统一的无线资源接口的原则，增加了跨小区MAC(Cross-cell MAC)功能。

跨小区MAC：以小区为单位管理和控制小区级的无线资源，包括小区间的干扰协调、小区间的防碰撞调度、给用户动态调度可用的小区，并给用户提供小区级的无线资源接口。

跨小区MAC与小区内MAC共同完成给用户提供统一的小区级和小区内无线资源接口；共同完成小区间和小区内无线资源的管理。

跨小区MAC和小区内MAC可以统一为一个MAC功能实体，即MAC功能实体具有跨小区调度和小区内调度两种功能。

以用户为中心的无线空口小区方案中，增加了小区级的功能后，小区的功能包括小区内的控制/管理功能和跨小区的协作功能，都属于MAC功能。没有改变PHY的无线资源定义和用户指包含业务的定义。

如图4所示，本发明实施例的技术方案还支持基于多小区的跨小区调度功能，以用户为中心的小区方案完全实现了以用户为中心的目标：

1、针对用户，通过跨载波MAC快速调度小区，实现了收发数据可以选择一个或者多个信道质量好的小区；而用户移动时，通过快速调度实现小区的快速接力调度，可以做到用户无感知。

图5为本发明实施例的以用户为中心的业务提供装置的结构组成示意图，，如图5所示，所述以用户为中心的业务提供装置包括：

接口提供单元50，用于针对每个用户不同的业务服务需求，小区为用户提供统一的物理资源申请接口；

业务开展单元51，用于为每个用户不同的业务服务需求选择对应的空口形态和空口资源，为每个用户开展所请求的业务。

具体地，本发明实施例中，所述小区中包括物理层PHY层功能实体和媒体接入控制MAC层功能实体；

在图5所示的以用户为中心的业务提供装置的基础上，本发明实施例的以用户为中心的业务提供装置还包括：

确定单元(图5中未示出)，用于确定业务请求的用户是否能在多个小区的PHY层功能实体上收发数据或者有多个小区的PHY层功能实体可供选择收发数据，能在多个小区的PHY层功能实体上收发数据或者有多个小区的PHY层功能实体可供选择收发数据时，触发第一选择单元(图5中未示出)；

第一选择单元(图5中未示出)，用于根据用户在每个小区的PHY层功能实体上的空口信号质量，动态选择一个或多个小区支撑用户的数据收发。

所述确定单元确定业务请求的用户能够在多个小区的PHY层功能实体上收发数据后，

MAC层功能实体以小区为单位管理和控制小区级的无线资源。

设置单元(图5中未示出)，用于设置一第一MAC层功能实体，所述第一MAC层功能实体与各小区内MAC层功能实体共同为用户提供统一的小区级和小区内无线资源接口，共同完成小区间和小区内无线资源的管理。

第二选择单元(图5中未示出)，用于在多个小区内选择一第二MAC层功能实体，所述第二MAC层功能实体与各其他小区内MAC层功能实体共同为用户提供统一的小区级和小区内无线资源接口，共同完成小区间和小区内无线资源的管理。

本发明实施例中，所述小区以满足用户的业务需求为唯一目标为所述用户提供无线资源服务，所述小区和所述用户之间无任何相互隶属关系或管理关系。

本领域技术人员应当理解，前述的接口提供单元50、业务开展单元51的相应功能，均由MAC层功能实体、PHY层功能实体单独实现或配合而实现。图5所示的以用户为中心的业务提供装置中的各单元的实现功能可参照前述各实施例的非以用户为中心的业务提供方法的相关描述而理解。

本发明实施例所记载的技术方案之间，在不冲突的情况下，可以任意组合。

在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的方法和智能设备，可以通过其它的方式实现。以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，如：多个单元或组件可以结合，或可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的各组成部分相互之间的耦合、或直接耦合、或通信连接可以是通过一些接口，设备或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性的、机械的或其它形式的。

上述作为分离部件说明的单元可以是、或也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是、或也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，也可以分布到多个网络单元上；可以根据实际的需要选择其中的部分或全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各实施例中的各功能单元可以全部集成在一个第二处理单元中，也可以是各单元分别单独作为一个单元，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中；上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种以用户为中心的业务提供方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的以用户为中心的业务提供方法，其特征在于，所述小区中包括物理层PHY层功能实体和媒体接入控制MAC层功能实体；

3.根据权利要求2所述的以用户为中心的业务提供方法，其特征在于，所述MAC功能实体为用户提供统一无线资源接口支撑，为用户提供所述用户能发送的数据量，无线资源形式对用户隐藏。

4.根据权利要求2所述的以用户为中心的业务提供方法，其特征在于，所述方法还包括：

5.根据权利要求4所述的以用户为中心的业务提供方法，其特征在于，所述小区确定业务请求的用户能够在多个小区的PHY层功能实体上收发数据后，所述方法还包括：

MAC层功能实体以小区为单位管理和控制小区级的无线资源。

6.根据权利要求5所述的以用户为中心的业务提供方法，其特征在于，所述MAC层功能实体以小区为单位管理和控制小区级的无线资源，包括：

7.根据权利要求5所述的以用户为中心的业务提供方法，其特征在于，所述MAC层功能实体以小区为单位管理和控制小区级的无线资源，包括：

8.根据权利要求1至7任一项所述的以用户为中心的业务提供方法，其特征在于，所述方法还包括：

9.一种以用户为中心的业务提供装置，其特征在于，所述装置包括：

10.根据权利要求9所述的以用户为中心的业务提供装置，其特征在于，所述小区中包括物理层PHY层功能实体和媒体接入控制MAC层功能实体；

11.根据权利要求10所述的以用户为中心的业务提供装置，其特征在于，所述MAC功能实体为用户提供统一无线资源接口支撑，为用户提供所述用户能发送的数据量，无线资源形式对用户隐藏。

12.根据权利要求10所述的以用户为中心的业务提供装置，其特征在于，所述装置还包括：

13.根据权利要求12所述的以用户为中心的业务提供装置，其特征在于，所述确定单元确定业务请求的用户能够在多个小区的PHY层功能实体上收发数据后，

MAC层功能实体以小区为单位管理和控制小区级的无线资源。

14.根据权利要求13所述的以用户为中心的业务提供装置，其特征在于，所述装置还包括：

15.根据权利要求13所述的以用户为中心的业务提供装置，其特征在于，所述装置还包括：

16.根据权利要求9至15任一项所述的以用户为中心的业务提供装置，其特征在于，所述小区以满足用户的业务需求为目标为所述用户提供无线资源服务，所述小区和所述用户之间无任何相互隶属关系或管理关系。