CN116669046A - 多层网络通信系统、方法、运行控制装置及通信设备 - Google Patents

多层网络通信系统、方法、运行控制装置及通信设备 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种多层网络通信系统、方法、运行控制装置及通信设备，所述多层网络通信系统构建的多层网络包括接入层和服务层，所述接入层包括若干实体小区，所述服务层包括柔性小区；所述多层网络通信系统包括实体小区处理器、柔性小区管理器和柔性小区处理器；所述柔性小区与所述实体小区共享基础设施和频谱，且采用相同的空口协议；该多层网络通信系统能够针对不同的移动终端信息，将移动终端分配至不同的网络层中接受服务，从而有效抑制干扰，提高通信效率。

Description

多层网络通信系统、方法、运行控制装置及通信设备
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种多层网络通信系统、方法、运行控制装置及通信设备。
背景技术
目前，通信系统通常以网络为中心，为一定区域内的不同移动终端提供服务，由同一网络层提供接入和服务的功能，通信效率有待提高，且由于不同移动终端的具体特征不同、业务也不同，因此通信信号之间的干扰较大，影响通信质量。
发明内容
本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种多层网络通信系统、方法、运行控制装置及通信设备，能够有效抑制干扰，提高通信效率。
第一方面，本发明实施例提供一种多层网络通信系统，所述多层网络通信系统构建的多层网络包括接入层和服务层，所述接入层包括若干实体小区，所述服务层包括柔性小区；其中所述柔性小区与所述实体小区共享基础设施和频谱，且采用相同的空口协议；所述多层网络通信系统包括实体小区处理器、柔性小区管理器和柔性小区处理器；
所述实体小区处理器用于处理所述实体小区的数据，完成非接入空闲态移动终端的移动性管理，接收所述移动终端的接入请求以使所述移动终端接入所述多层网络，并将移动终端信息发送给所述柔性小区管理器；
所述柔性小区管理器用于根据所述移动终端信息创建所述柔性小区处理器，以及将所述移动终端分配至所述柔性小区或者所述实体小区中接受服务；
所述柔性小区处理器用于创建所述柔性小区，处理所述柔性小区的数据，以及与所述移动终端进行数据收发通信。
第二方面，本发明实施例提供一种多层网络通信方法，应用于多层网络通信系统中的柔性小区管理器，所述多层网络通信系统构建的多层网络包括接入层和服务层，所述接入层包括若干实体小区，所述服务层包括柔性小区；其中所述柔性小区与所述实体小区共享基础设施和频谱，且采用相同的空口协议；所述多层网络通信系统还包括实体小区处理器和柔性小区处理器；所述实体小区处理器用于处理所述实体小区的数据，完成非接入空闲态移动终端的移动性管理，接收所述移动终端的接入请求以使所述移动终端接入所述多层网络，并将所述移动终端信息发送给所述柔性小区管理器；所述柔性小区管理器用于创建所述柔性小区处理器；所述柔性小区处理器用于创建所述柔性小区，处理所述柔性小区的数据，以及与所述移动终端进行数据收发通信；所述方法包括：
接收所述实体小区管理器发送过来的移动终端信息；
根据所述移动终端信息，将所述移动终端分配至所述柔性小区或者所述实体小区接受服务。
第三方面，本发明实施例提供一种运行控制装置，包括至少一个控制处理器和用于与所述至少一个控制处理器通信连接的存储器；所述存储器存储有可被所述至少一个控制处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个控制处理器执行，以使所述至少一个控制处理器能够执行如本发明第二方面实施例所述的多层网络通信方法。
第四方面，本发明实施例提供一种通信设备，包括如本发明第三方面实施例所述的运行控制装置。
第五方面，本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使计算机执行如本发明第二方面实施例所述的多层网络通信方法。
本发明提供的实施例包括：多层网络通信系统、多层网络通信方法、运行控制装置、通信设备和计算机可读存储介质，根据本发明实施例提供的方案，基于现有的基础设施和空口协议，构建多层网络通信系统，网络层包括接入层和服务层，接入层包括若干实体小区，服务层包括若干柔性小区，柔性小区与实体小区共享基础设施和频谱，且采用相同的空口协议。实体小区完成非接入空闲态移动终端的移动性管理，且多层网络包括多个不同功能和目的网络层，能够针对不同的业务将移动终端分配至相应的网络层，从而有效抑制干扰，提高通信效率。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。
下面结合附图和实施例对本发明进一步地说明；
图1是本发明实施例提供的一种多层网络结构示意图；
图2是本发明实施例提供的一种多层网络通信系统的模块结构示意图；
图3是本发明实施例提供的一种多层网络通信方法的步骤流程图；
图4是本发明实施例提供的一种多层网络通信方法的子步骤流程图；
图5是本发明实施例提供的一种多层网络通信方法的子步骤流程图；
图6是本发明另一实施例提供的一种多层网络通信方法的部分步骤流程图；
图7是本发明又一实施例提供的一种多层网络通信方法的部分步骤流程图；
图8是本发明实施例提供的部分网络服务流程图；
图9是本发明另一实施例提供的部分网络服务流程图；
图10是本发明实施例提供的一种运行控制装置结构示意图。
具体实施方式
本部分将详细描述本发明的具体实施例，本发明之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本发明保护范围的限制。
在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。
本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
目前，通信系统以网络为中心，服务区域固定，且现在的蜂窝网络在无线接入端是单层结构，由同一网络层提供服务，由于不同移动终端的业务不同、移动性不同，存在通信信号之间干扰较大的问题，通信质量和通信效率都有待提高，特别是高频段，小区碎片化，蜂窝小区的通信信号之间干扰严重，业务负载大，小区切换频繁，而随着通信技术的发展，通信网络需要适应未来网络小区小型化，覆盖碎片化的趋势。
基于此，本发明实施例提供一种多层网络通信系统、方法、运行控制装置及通信设备，能够有效抑制干扰，提高通信效率。
下面结合附图，对本发明实施例作进一步阐述。
参照图1和图2，图1是本发明实施例提供的一种多层网络通信系统中的多层网络结构示意图，该系统构建的多层网络包括接入层和若干服务层，接入层包括若干实体小区，服务层包括若干柔性小区，能够针对不同移动终端的特征和业务，将移动终端分配至不同的网络层，从而有效抑制干扰，提高通信效率；柔性小区与实体小区共享基础设施和频谱，且采用相同的空口协议，从而解决了构建多层网络的设施问题和协议问题，不需要对现有协议或者移动终端作改动或者设计新的空口协议和移动终端芯片，可行性较高，向后兼容性强；如图2所示，图2是本发明实施例提供的一种多层网络通信系统的模块结构示意图，本发明的实施例提供一种多层网络通信系统，该多层网络通信系统的模块包括实体小区处理器、柔性小区管理器和柔性小区处理器，实体小区处理器通过现有的基础设施，如天线，与移动终端进行无线通信，实体小区处理器用于处理实体小区的数据，完成非接入空闲态移动终端的移动性管理，即移动终端可以按照现有的空闲态移动性协议驻留到合适实体小区，从而解决非接入空闲态移动终端的移动性问题，实体小区处理器还接收移动终端的接入请求以使移动终端接入多层网络，将移动终端信息发送给柔性小区管理器，以便柔性小区管理器能够根据移动终端信息创建柔性小区处理器，并将移动终端分配至柔性小区或者实体小区中接受服务；柔性小区处理器用于创建柔性小区，处理柔性小区的数据，以及与移动终端进行数据收发通信，针对不同的移动终端，可以使用不同的基础设施和资源组合进行网络覆盖，提高了基础设施和资源组合的使用效率，提升了用户体验和性能，实现了服务和资源的解绑定。
需要说明的是，柔性小区管理器根据移动终端信息创建柔性小区处理器以使柔性小区处理器创建柔性小区，从而将移动终端分配至该柔性小区。
容易理解的是，服务层包括若干柔性小区是指对于一个移动终端，一个服务层可以包括一个柔性小区，也可以包括多个同一类的柔性小区；且不同服务层的柔性小区不是同一类的。
可以理解的是，服务层还包括实体小区，即实体小区不仅可以构成接入层，也可以为移动终端提供服务，即柔性小区管理器可以将移动终端驻留或者分配在实体小区中以使移动终端在实体小区中接受服务。
还需要说明的是，实体小区可以是现有的蜂窝小区。
还需要说明的是，实体小区处理器可以是现有基站中的数据处理通信模块，柔性小区管理器和柔性小区处理器可以部署在边缘计算节点或者云服务器上，本实施例不对实体小区处理器、柔性小区管理器和柔性小区处理器的部署方式作具体限定，只要能够使得各个模块可以实现相应的功能即可。
还需要说明的是，移动终端信息可以是移动终端的移动速度，也可以是移动终端的信干噪比，即信号功率与干扰和噪声功率之和的比率，本实施例不对移动终端信息的类型作具体限定，只要柔性小区管理器能够根据移动终端信息为移动终端分配相应的小区即可。
具体地，在一实施例中，柔性小区可以由移动终端接入的实体小区和该实体小区邻区的若干天线设施组成。柔性小区与实体小区共享基础设施，不需要部署新的设备，节省成本，可行性较高。
容易理解的是，可以选取周围信号最强的实体小区邻区的若干天线设施构成柔性小区，也可以选取周围干扰最大的若干天线设施构成柔性小区，柔性小区中所有天线发送相同的信号，从而有效地抑制干扰，提升通信质量。
本领域技术人员可以理解的是，柔性小区处理器创建柔性小区，选取某个天线设施参与柔性小区的构建，即该柔性小区处理器创建的柔性小区与该天线设施提供的天线节点对接。
需要说明的是，本实施例不对组成柔性小区的实体小区邻区的天线设施的数量作具体限定，实体小区邻区的天线设施的数量也可以是四个、五个、六个，只要能够组成柔性小区即可。
还需要说明的是，柔性小区可以与实体小区共享频谱，各自的物理信道可以采取时分或者频分的方式、采用静态复用或者实时调度动态复用的方式互不干扰地组合，从而减少频带占用。
在一实施例中，柔性小区处理器能够根据移动终端信息动态改变柔性小区对接的天线节点。柔性小区管理器根据移动终端信息创建柔性小区处理器，柔性小区处理器能够根据移动终端信息确定柔性小区对接的天线节点，从而决定柔性小区覆盖的范围，且柔性小区处理器处理柔性小区的数据，能够根据移动终端信息动态改变柔性小区对接的天线节点，使得柔性小区能够跟随移动终端移动，从而使得该多层网络通信系统中的多层网络能够以移动终端为中心，相较于目前以网络为中心的通信系统，具有有效抑制干扰，减少切换次数的优势，能够在一定程度上解决小区碎片化带来的互相干扰严重、切换频繁、业务负载大的问题，更加适应未来网络小区小型化，覆盖碎片化的趋势。
例如，若柔性小区由移动终端当前所处的实体小区和实体小区邻区的三个天线设施组成，三个天线设施为移动终端所处位置周围信号最强的三个天线设施，随着移动终端的移动，柔柔性小区处理器根据周围天线设施的信号强弱选取新的三个天线设施，即动态改变柔性小区对接的天线节点。可以保证移动终端在柔性小区中稳定地接受服务，减少切换次数。
参照图3，本发明实施例还提供一种多层网络通信方法，图3是本发明实施例提供的一种多层网络通信方法的步骤流程图，该方法应用于本发明上述实施例提供的多层网络通信系统中的柔性小区管理器，该多层网络通信系统的模块包括实体小区处理器、柔性小区管理器和柔性小区处理器，实体小区处理器用于处理实体小区的数据，完成非接入空闲态移动终端的移动性管理，并接收移动终端的接入请求以使移动终端接入多层网络，将移动终端信息发送给柔性小区管理器；柔性小区管理器能够根据移动终端信息将移动终端分配至柔性小区或者实体小区中接受服务；柔性小区处理器用于创建柔性小区，处理柔性小区的数据，以及与移动终端进行数据收发通信。该方法包括但不限于步骤S100和步骤S200。
步骤S100，接收实体小区管理器发送过来的移动终端信息。
步骤S200，根据移动终端信息，将移动终端分配至柔性小区或者实体小区接受服务。
在一实施例中，实体小区处理器接收移动终端发起的接入请求，将移动终端接入多层网络的接入层，并将移动终端信息发送给柔性小区管理器，柔性小区管理器根据移动终端信息，将移动终端分配至柔性小区或者实体小区中接受服务，从而将不用特征、不同业务的移动终端有针对性地分配在不同的网络层，有效地抑制干扰，提高通信效率，且针对不同的移动终端使用不同的基础设施和资源组合进行网络覆盖，提高了基础设施和资源组合的使用效率，提升了用户体验和性能，实现了服务和资源的解绑定，柔性小区与实体小区共享基础设施和频谱，不需要对现有协议或者移动终端作改动或者设计新的空口协议和移动终端芯片，使得该方法可行性高，向后兼容性强。
值得注意的是，在应用本实施例提供的方法的多层网络通信系统中，移动终端在非接入空闲态的移动性管理，可以由实体小区处理器完成，具体地，移动终端可以按照现有的空闲移动性协议驻留在合适的实体小区，进行位置更新、广播和寻呼信息收发。本发明提供实施例能够解决多层网络的非接入空闲态移动终端的移动性管理的问题，且不需要设计新的通信协议和移动终端芯片，保证了该方法的可行性。
具体地，在一实施例中，柔性小区管理器接收移动终端信息，根据移动终端信息创建相应的柔性小区处理器，以使柔性小区处理器根据移动终端信息创建相应的柔性小区，柔性小区处理器可以决定柔性小区的覆盖范围，根据移动终端信息，确定对接的天线节点，以使移动终端当前所处的实体小区和该实体小区邻区的若干天线设施组成柔性小区。
需要说明的是，柔性小区处理器能够根据移动终端信息的变化，动态改变柔性小区对接的天线节点，从而使得柔性小区能够随着移动终端而移动，保证移动终端的通信质量，减少由于位置移动而切换小区的次数。即本发明实施例提供的多层网络能够以移动终端为中心，对于一个移动终端，服务层由一个柔性小区构成，该柔性小区可以动态改变对接的天线节点，随着移动终端的位置的移动而移动，保证移动终端可以在移动过程中保持在该柔性小区中接受针对性的服务，从而保证通信质量，减少切换次数。
参照图4，本发明实施例还提供一种多层网络通信方法，图4是本发明实施例提供的一种多层网络通信方法的子步骤流程图。该方法应用于上述实施例提供的多层网络通信系统中的柔性小区管理器，该多层网络通信系统中的多层网络包括若干服务层，服务层预设有柔性小区，每类柔性小区设置有对应的预设迁入条件，如图4所示，图3中的方法步骤S200包括但不限于步骤S210。
步骤S210，当移动终端信息满足预设迁入条件，则创建与预设迁入条件对应的柔性小区处理器以使柔性小区处理器根据移动终端信息创建相应的柔性小区，以及将移动终端切换至柔性小区接受服务。
在一实施例中，多层网络包括若干服务层，服务层包括若干柔性小区，每个服务层中的柔性小区设置有对应的预设迁入条件，即每个服务层均有对应的预设迁入条件，各类柔性小区由相应的柔性小区处理器创建，因此预设迁入条件与柔性小区处理器也是一一对应的，柔性小区管理器可以根据移动终端信息和预设迁入条件，将移动终端分配至不同的网络层，即不同的柔性小区或者实体小区。当柔性小区管理器确定移动终端信息满足某一类预设迁入条件，则创建与该类预设迁入条件对应的柔性小区处理器，柔性小区处理器根据移动终端信息创建相应的柔性小区，柔性小区管理器将移动终端分配至该柔性小区，以使移动终端在针对其行为、业务等信息而设置的网络层中接受服务，从而有效抑制干扰，提高通信效率。
容易理解的是，对于一个移动终端，一个服务层可以包括一个柔性小区，也可以包括多个同一类柔性小区；而对于多个移动终端，多层网络通信系统中的一个服务层可以包括多个移动终端对应的多个柔性小区，同一服务层的柔性小区为同一类柔性小区，对应的预设迁入条件相同，不同服务层之间的柔性小区不是同类柔性小区，对应的预设迁入条件不同。
需要说明的是，服务层也可以包括实体小区。
具体地，在一实施例中，如图5所示，图5是本发明实施例提供的一种多层网络通信方法的子步骤流程图，图3中的方法步骤S200还包括但不限于步骤S220。
步骤S220，当移动终端信息任一预设迁入条件都不满足，将移动终端驻留在实体小区接受服务。
在本实施例中，当移动终端信息任一预设迁入条件都不满足，柔性小区管理器则将该移动终端驻留在实体小区中接受服务，即不需要创建柔性小区，便能够使移动终端得到稳定高效的通信服务或更优质的通信服务，利用实体小区为移动终端提供服务即可，从而节省网络资源。
参照图6，本发明实施例还提供一种多层网络通信方法，图6是本发明实施例提供的一种多层网络通信方法的部分步骤流程图，该方法应用于上述实施例提供的多层网络通信系统中的柔性小区管理器，在该多层网络通信系统中，当移动终端在实体小区中接受服务，该方法还包括步骤S300。
步骤S300，当移动终端信息满足任一预设迁入条件，则创建相应的柔性小区处理器以使柔性小区处理器创建柔性小区，并将移动终端切换至柔性小区接受服务。
在一实施例中，移动终端接入多层网络后，柔性小区管理器根据移动终端信息将移动终端分配至实体小区，当移动终端在实体小区中接受服务且移动终端信息满足任一预设迁入条件，柔性小区管理器根据移动终端信息和预设迁入条件，创建相应的柔性小区处理器以使柔性小区处理器创建柔性小区，将移动终端切换至柔性小区接受服务。
可以理解的是，在本发明提供的多层网络通信系统中，柔性小区管理器可以根据移动终端信息将移动终端切换至合适的小区中，以使移动终端可以根据行为、业务的不同针对性地在不同网络层中接受服务，从而有效抑制干扰，提高通信效率。
参照图7，本发明实施例还提供一种多层网络通信方法，图7是本发明实施例提供的一种多层网络通信方法的部分步骤流程图，该方法应用于上述实施例提供的多层网络通信系统中的柔性小区管理器，在该多层网络通信系统中，每类柔性小区设有对应的预设迁出条件，当移动终端在柔性小区中接受服务，该方法还包括步骤S400。
步骤S400，当服务层预设有一类柔性小区，且移动终端信息满足预设迁出条件，将移动终端切换至实体小区接受服务；
当服务层预设有多类柔性小区，且移动终端信息满足预设迁出条件，判断移动终端信息是否满足任一预设迁入条件，若移动终端信息满足预设迁入条件，则创建与预设迁入条件对应的柔性小区处理器以使柔性小区处理器创建柔性小区，并将移动终端切换至新创建的柔性小区接受服务；若移动终端信息任一预设迁入条件都不满足，则将移动终端切换至实体小区接受服务。
在一实施例中，柔性小区管理器根据预设迁入条件，针对移动终端的特征、业务等信息将移动终端分配至相应的柔性小区，在移动终端处于该柔性小区中接受服务的情况下，当移动终端信息满足预设迁出条件，柔性小区管理器将移动终端从该柔性小区切换至其他小区，以使该移动终端在更加适合的小区中接受服务，从而保证通信质量和通信效率。
需要说明的是，服务层预设有一类柔性小区是指多层网络只有两个网络层；服务层预设有多类柔性小区，是指多层网络除了接入层，还包括多个网络层。
具体地，在一实施例中，服务层预设有一类柔性小区，即多层网络只有两层网络，当移动终端信息满足预设迁出条件，柔性小区管理器将移动终端从当前柔性小区切换至实体小区接受服务，从而在保证通信质量和通信效率的情况下，也可以节省网络资源。
在另一实施例中，服务层预设有多类柔性小区，即多层网络除了接入层，还包括多个网络层，当移动终端信息满足预设迁出条件，柔性小区管理器判断移动终端信息是否满足任一预设迁入条件，若移动终端信息满足预设迁入条件，则创建与预设迁入条件对应的柔性小区处理器以使柔性小区处理器创建柔性小区，并将移动终端从当前柔性小区切换至新创建的柔性小区接受服务，从而使得移动终端可以在更加适合的柔性小区中接受服务，保证通信质量和通信效率；若移动终端信息任一预设迁入条件都不满足，则将移动终端切换至实体小区接受服务，从而在保证通信质量和通信效率的情况下，也可以节省网络资源。
在一实施例中，柔性小区管理器根据预设迁出条件和预设迁入条件，将移动终端从柔性小区切换至其他小区，在移动终端迁出柔性小区之后，柔性小区管理器删除该柔性小区对应的柔性小区处理器，即该柔性小区被删除。
可以理解的是，在本实施例提供的多层网络通信方法中，可以即时创建柔性小区，并动态删除柔性小区，删除不需要的柔性小区，可以减少网络资源的占用，提高网络利用率。
在本发明的一些实施例中，本发明提供的多层网络通信方法还包括创建柔性小区之后，将移动终端接入的实体小区和实体小区的邻区配置为柔性小区的邻区。
在一实施例中，由于柔性小区与实体小区共享空口协议，可以将移动终端接入的实体小区和实体小区的邻区配置为柔性小区的邻区，为柔性小区配置邻区，可以使得柔性小区适用现有的空口协议，移动终端可以按照现有的协议对通信信号的各种测量量进行测量，从而保证该多层网络通信方法的可行性。
在本发明的一些实施例中，移动终端在柔性小区与其他小区之间切换的方式为虚拟切换，即通过发送用于改变空口上的小区编号的信令，将移动终端在柔性小区与其他小区之间切换。具体地，当移动终端需要切换小区，柔性小区管理器发送启动虚拟切换的信令，以使当前所在小区发送切换信令，目标小区为移动终端需要切换进去的小区，将空口上的小区编号更改为目标小区的编号，从而实现虚拟切换。
可以理解的是，切换过程中不改变实际的物理节点，减少了物理节点的切换次数，从而通信效率得到提高，且移动终端不对实体小区和柔性小区进行区分，不需要额外设计硬件或者软件，保证了该多层网络通信方法的可行性。
下面，结合附图对本发明提供的多层网络通信方法作具体描述。
如图8所示，图8是本发明实施例提供的柔性小区管理器对新接入移动终端的服务流程示意图，在一些实施例中，移动终端接入实体小区，实体小区管理器将移动终端信息发送给柔性小区管理器，柔性小区管理器判断移动终端信息是否满足预设迁入条件。其中移动终端信息为移动终端的行为和业务，每类柔性小区均设有预设迁入条件，记为Ci，i＝1...N，容易理解的是，N类预设迁入条件互不相同。若移动终端行为和业务满足第k类预设迁入条件Ck，柔性小区管理器则创建第k类柔性小区处理器，以使该柔性小区处理器创建相应的柔性小区，并且柔性小区管理器将移动终端从实体小区虚拟切换至第k类柔性小区；若移动终端的行为和业务对于任一预设迁入条件都不满足，柔性小区管理器则将移动终端驻留在实体小区中。
如图9所示，图9是本发明实施例提供的柔性小区管理器在移动终端信息变更后，对移动终端的服务流程示意图，在一些实施例中，移动终端根据自身的行为和业务按照预设迁入条件在第k类柔性小区中接受服务，当移动终端的行为和业务发生变更，实体小区管理器判断移动终端的行为和业务是否满足第k类柔性小区对应的预设迁出条件Ek，需要说明的是，每一类柔性小区均设有预设迁出条件，记为Ei，i＝1...N。若移动终端的行为和业务不满足预设迁出条件Ek，柔性小区管理器则将移动终端驻留在当前第k类柔性小区中；若移动终端的行为和业务满足预设迁出条件Ek，柔性小区管理器则判断移动终端的行为和业务是否满足预设迁入条件Ci，若移动终端的行为和业务满足第j类柔性小区对应的预设迁入条件Cj，柔性小区管理器则创建第j类柔性小区处理器，以使该柔性小区处理器创建相应的第j类柔性小区，并且柔性小区管理器将移动终端从第k类柔性小区虚拟切换至第j类柔性小区；若移动终端的行为和业务对于任一预设迁入条件都不满足，柔性小区管理器则将移动终端从第k类柔性小区虚拟切换至实体小区中。
具体地，在一实施例中，工作在3.5GHz的带宽为100MHz的5G蜂窝网络中，将传统的5G小区设定为实体小区，将现有的5G基站中数据处理通信模块作为实体小区处理器，在边缘计算节点或者云服务器上部署柔性小区处理器和柔性小区管理器，移动终端为符合5G协议的手机或者数据卡等设备。设定网络中只有一类柔性小区，其预设迁入条件C1为“移动终端移动速度超过60公里每小时”，预设迁出条件E1为“移动终端的移动速度小于30公里每小时”。多层网络服务过程如下：当移动终端处于非接入空闲态时，按照现有的5G空闲态移动性协议驻留到合适的实体小区，进行位置更新，广播和寻呼消息收发。当业务到达时，移动终端发起接入，按照5G空口协议，在当前驻留实体小区下进行小区接入，进入连接态。实体小区处理器对移动终端的速度进行测量，并发送给柔性小区管理器，测量方法可基于对通信信号的多谱频移测量。柔性小区管理器对其进行判断，当移动终端的速度超过60公里每小时，判定该移动终端应该被柔性小区服务，创建一个新的柔性小区处理器，并将该移动终端分配给该柔性小区处理器服务。柔性小区处理器将当前服务的实体小区和周围的6个信号最强的实体小区邻区的天线设施一起组合构成一个柔性小区。柔性小区中所有天线发送相同的信号。该柔性小区和实体小区共享100MHz带宽，各自的物理信道采取时分或者频分的方式，采用静态复用或者实时调度动态复用的方式互无干扰地组合。柔性小区管理器发送信令以使对应的实体小区和柔性小区开始虚拟切换流程。实体小区发送切换命令，并将柔性小区作为目标小区。移动终端接收到命令后根据5G协议断开当前实体小区的链接，重新同步并接入柔性小区。虚拟切换的过程中，实际的通信节点不变。虚拟切换成功后，将移动终端接入的实体小区以及实体小区的邻区配置为柔性小区的邻区，移动终端可以根据配置的邻区对通信信号的测量量进行测量。移动终端在柔性小区中接受服务，当移动终端移动到当前柔性小区的边缘时，柔性小区处理器重新将周围的6个当前信号最强的邻区的天线设施一起组合构成当前柔性小区，以保证柔性小区跟随移动终端一起移动，移动终端在移动时无需切换柔性小区。
在另一实施例中，工作在2.6GHz的带宽为20MHz的4G蜂窝网络中，将传统的4G小区设定为实体小区，将现有的4G基站中数据处理通信模块作为实体小区处理器。在边缘计算节点或者云服务器上部署柔性小区处理器和柔性小区管理器。移动终端终端为符合4G协议的手机或者数据卡等设备。设定多层网络中只有一类柔性小区，其预设迁入条件C1为“移动终端的当前信干噪比低于5dB”，预设迁出条件E1为“当移动终端的当前信干噪比高于10dB”。多层网络服务过程如下：当移动终端处于非接入空闲态时，按照现有的4G空闲态移动性协议驻留到合适的实体小区，进行位置更新，广播和寻呼消息收发。当业务到达时，移动终端发起接入，按照4G空口协议，在当前驻留实体小区下进行小区接入，进入连接态。实体小区处理器对移动终端的接收信号强度和干扰情况进行测量，并发送给柔性小区管理器，测量方法可基于对通信信号导频信息的测量和汇报。柔性小区管理器对其进行判断，当移动终端的当前信干噪比低于5dB，判定该移动终端应该被柔性小区服务，创建一个新的柔性小区处理器，并将该移动终端分配给该柔性小区处理器服务。柔性小区处理器将当前服务的实体小区和周围的3个干扰最强的实体小区邻区的天线设施一起组合构成一个柔性小区。柔性小区中所有天线发送相同的信号。该柔性小区和实体小区共享20MHz带宽，各自的物理信道采取时分或者频分的方式，采用静态复用或者实时调度动态复用的方式互无干扰地组合。柔性小区管理器发送信令以使对应的实体小区和柔性小区进行虚拟切换流程。实体小区发送切换命令，并将柔性小区作为目标小区。移动终端接收到命令后根据4G协议断开当前实体小区的链接，重新同步并接入柔性小区。此过程中，实际的通信节点不变。虚拟切换成功后，移动终端接入的实体小区以及实体小区的邻区被配置为柔性小区的邻区，移动终端可以根据配置的邻区对通信信号的测量量进行测量。移动终端在柔性小区中接受服务，当移动终端当前的信号环境改变，如果在不被柔性小区服务的情况下，其信干噪比可以高于10dB，柔性小区管理器则判断当前移动终端已无必要用柔性小区服务，发送信令以使柔性小区和实体小区进行虚拟切换。柔性小区发送切换命令，并将实体小区作为目标小区。移动终端接收到命令后根据4G协议断开当前柔性小区的链接，重新同步并接入实体小区。此过程中，实际的通信节点不变。
参照图10，本发明实施例还提供一种运行控制装置1000，该装置包括至少一个控制处理器1010和用于与至少一个控制处理器1010通信连接的存储器1020；存储器1020存储有可被至少一个控制处理器1010执行的指令，指令被至少一个控制处理器1010执行，以使至少一个控制处理器1010能够执行如上述方法实施例中任一项的多层网络通信方法。
可以理解的是，该运行控制装置1000可以执行如上述方法实施例中任一项的多层网络通信方法，能够基于现有的基础设施和空口协议，构建多层网络通信系统，网络层包括接入层和若干服务层，接入层包括若干实体小区，服务层包括若干柔性小区，柔性小区与实体小区共享基础设施和频谱，且采用相同的空口协议。实体小区完成非接入空闲态移动终端的移动性管理，多层网络包括多个不同功能和目的网络层，能够针对不同的业务将移动终端分配至相应的网络层，从而有效抑制干扰，提高通信效率，且针对不同的移动终端使用不同的基础设施和资源组合进行网络覆盖，提高了基础设施和资源组合的使用效率，提升了用户体验和性能，实现了服务和资源的解绑定。
本发明实施例还提供一种通信设备，该设备包括上述实施例提供的运行控制装置1000，能够基于现有的基础设施和空口协议，构建多层网络通信系统，网络层包括接入层和若干服务层，接入层包括若干实体小区，服务层包括若干柔性小区，柔性小区与实体小区共享基础设施和频谱，且采用相同的空口协议。实体小区完成非接入空闲态移动终端的移动性管理，且多层网络包括多个不同功能和目的网络层，能够针对不同的业务将移动终端分配至相应的网络层，从而有效抑制干扰，提高通信效率，且针对不同的移动终端使用不同的基础设施和资源组合进行网络覆盖，提高了基础设施和资源组合的使用效率，提升了用户体验和性能，实现了服务和资源的解绑定。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，计算机可执行指令用于使计算机执行如上述方法实施例任一项提供的多层网络通信方法。
本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。某些物理组件或所有物理组件可以被实施为由处理器，如中央处理器、数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质或非暂时性介质和通信介质或暂时性介质。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘DVD或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。
上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (13)

1.一种多层网络通信系统，其特征在于，所述多层网络通信系统构建的多层网络包括接入层和服务层，所述接入层包括若干实体小区，所述服务层包括柔性小区；其中所述柔性小区与所述实体小区共享基础设施和频谱，且采用相同的空口协议；所述多层网络通信系统包括实体小区处理器、柔性小区管理器和柔性小区处理器；
所述实体小区处理器用于处理所述实体小区的数据，完成非接入空闲态移动终端的移动性管理，接收所述移动终端的接入请求以使所述移动终端接入所述多层网络，并将移动终端信息发送给所述柔性小区管理器；
所述柔性小区管理器用于根据所述移动终端信息创建所述柔性小区处理器，以及将所述移动终端分配至所述柔性小区或者所述实体小区中接受服务；
所述柔性小区处理器用于创建所述柔性小区，处理所述柔性小区的数据，以及与所述移动终端进行数据收发通信。
2.根据权利要求1所述的多层网络通信系统，其特征在于，所述柔性小区由所述移动终端接入的所述实体小区以及所述实体小区邻区的天线设施组合构成，且所述柔性小区对接的所述天线设施的天线节点由所述柔性小区处理器确定。
3.根据权利要求2所述的多层网络通信系统，其特征在于，所述柔性小区处理器根据所述移动终端信息动态改变所述柔性小区对接的所述天线节点。
4.一种多层网络通信方法，应用于多层网络通信系统中的柔性小区管理器，所述多层网络通信系统构建的多层网络包括接入层和服务层，所述接入层包括若干实体小区，所述服务层包括柔性小区；其中所述柔性小区与所述实体小区共享基础设施和频谱，且采用相同的空口协议；所述多层网络通信系统还包括实体小区处理器和柔性小区处理器；所述实体小区处理器用于处理所述实体小区的数据，完成非接入空闲态移动终端的移动性管理，接收所述移动终端的接入请求以使所述移动终端接入所述多层网络，并将所述移动终端信息发送给所述柔性小区管理器；所述柔性小区管理器用于创建所述柔性小区处理器；所述柔性小区处理器用于创建所述柔性小区，处理所述柔性小区的数据，以及与所述移动终端进行数据收发通信；所述方法包括：
接收所述实体小区管理器发送过来的移动终端信息；
根据所述移动终端信息，将所述移动终端分配至所述柔性小区或者所述实体小区接受服务。
5.根据权利要求4所述的多层网络通信方法，其特征在于，所述服务层预设有所述柔性小区，每类所述柔性小区设置有对应的预设迁入条件；
当所述移动终端信息满足所述预设迁入条件，则创建与所述预设迁入条件对应的柔性小区处理器以使所述柔性小区处理器根据所述移动终端信息创建相应的所述柔性小区，以及将移动终端切换至所述柔性小区接受服务。
6.根据权利要求5所述的多层网络通信方法，其特征在于，当所述移动终端信息任一所述预设迁入条件都不满足，将所述移动终端驻留在所述实体小区接受服务。
7.根据权利要求5所述的多层网络通信方法，其特征在于，每类所述柔性小区设有对应的预设迁出条件，当所述移动终端在所述柔性小区中接受服务：
当所述服务层预设有一类所述柔性小区，且所述移动终端信息满足所述预设迁出条件，将所述移动终端切换至所述实体小区接受服务；
当所述服务层预设有多类所述柔性小区，且所述移动终端信息满足所述预设迁出条件，判断所述移动终端信息是否满足任一所述预设迁入条件，若所述移动终端信息满足所述预设迁入条件，则创建与所述预设迁入条件对应的柔性小区处理器以使所述柔性小区处理器创建所述柔性小区，并将所述移动终端切换至新创建的所述柔性小区接受服务；若所述移动终端信息任一所述预设迁入条件都不满足，则将所述移动终端切换至所述实体小区接受服务。
8.根据权利要求6所述的多层网络通信方法，其特征在于，当所述移动终端在所述实体小区中接受服务且所述移动终端信息满足任一所述预设迁入条件，则创建相应的所述柔性小区处理器以使所述柔性小区处理器创建所述柔性小区，并将所述移动终端切换至所述柔性小区接受服务。
9.根据权利要求4至权利要求8任一项所述的多层网络通信方法，其特征在于，创建所述柔性小区之后，将所述移动终端接入的实体小区和所述实体小区的邻区配置为所述柔性小区的邻区。
10.根据权利要求7所述的多层网络通信方法，其特征在于，将所述移动终端迁出所述柔性小区后，删除所述柔性小区对应的所述柔性小区处理器。
11.一种运行控制装置，其特征在于，包括至少一个控制处理器和用于与所述至少一个控制处理器通信连接的存储器；所述存储器存储有可被所述至少一个控制处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个控制处理器执行，以使所述至少一个控制处理器能够执行如权利要求4至10任一项所述的多层网络通信方法。
12.一种通信设备，其特征在于，包括如权利要求11所述的运行控制装置。
13.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使计算机执行如权利要求4至10任一项所述的多层网络通信方法。
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