CN117715136A - 通信系统以及通信方法 - Google Patents

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钟雷
马婧
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    • HELECTRICITY
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

本发明公开通信系统以及通信方法。进行能够使通信量平稳化且提高网络的利用效率的切换。一种通信系统,包括具有第1控制部的第1基站和具有第2控制部的第2基站,其特征在于,所述第1控制部在用户终端需要向所述第2基站切换时,向所述第2基站发送切换请求,所述第2控制部响应于所述切换请求的接收,将包括所述第2基站中的拥塞状态信息的切换响应发送给所述第1基站,所述第1控制部响应于所述切换响应的接收,将包括所述拥塞状态信息或者与所述拥塞状态信息对应的数据发送控制指令的切换指令发送给所述用户终端。

Description

通信系统以及通信方法
技术领域
本公开涉及通信系统中的切换处理。
背景技术
移动中的用户终端(UE)是在切换后也继续与此前同样的数据通信的做法(非专利文献1、2)。因此,即使在切换目的地基站拥塞的情况下,也继续此前的通信,所以拥塞进一步严重化,对重要的通信造成恶劣影响,并且,还导致网络整体的利用效率降低。
现有技术文献
非专利文献
非专利文献1:3GPP TS 38.300 9.2.3
非专利文献2:3GPP TS23.502 4.9.1.3
发明内容
本公开的一个方式的课题在于,提供一种能够进行能够使通信量平稳化且提高网络的利用效率的切换的通信系统。
本公开的一个方式是一种通信系统,包括具有第1控制部的第1基站和具有第2控制部的第2基站,其特征在于,
所述第1控制部在用户终端需要向所述第2基站切换时,向所述第2基站发送切换请求,
所述第2控制部响应于所述切换请求的接收,将包括所述第2基站中的拥塞状态信息的切换响应发送给所述第1基站,
所述第1控制部响应于所述切换响应的接收,将包括所述拥塞状态信息或者与所述拥塞状态信息对应的数据发送控制指令的切换指令发送给所述用户终端。
本公开的另一方式是一种通信方法,其特征在于,包括:
第1基站在判断为用户终端需要向第2基站切换时,向所述第2基站发送切换请求的步骤;
所述第2基站响应于所述切换请求的接收,将包括所述第2基站中的拥塞状态信息的切换响应发送给所述第1基站的步骤;以及
所述第1基站响应于所述切换响应的接收,将包括所述拥塞状态信息或者与所述拥塞状态信息对应的数据发送控制指令的切换指令发送给所述用户终端的步骤。
根据本公开的方式,能够使通信量平稳化且提高网络的利用效率。
附图说明
图1是示出第1实施方式所涉及的通信系统的系统结构的一个例子的图。
图2是示出切换处理的一个例子的图。
图3是示出切换处理的另一例子的图。
(符号说明)
10:用户终端;20a:基站(切换源基站);20b:基站(切换目的地基站);21a、21b:无线装置;22a、22b:基带装置;30:核心网络。
具体实施方式
本公开的一个实施方式是包括具有第1控制部的第1基站和具有第2控制部的第2基站的通信系统。
第1基站的第1控制部在用户终端需要切换到第2基站时,向第2基站发送切换请求。能够根据从用户终端发送的关于用户终端周边的基站的接收强度来判断是否需要切换,在来自第2基站的信号的接收强度超过阈值(阈值例如是来自第1基站的信号的接收强度)的情况下,能够判断为需要切换到第2基站。切换请求既可以从第1基站直接发送给第2基站,也可以从第1基站经由其他装置(例如核心网络)或者处理发送给第2基站。
第2基站的第2控制部响应于切换请求的接收,将包括第2基站中的拥塞状态信息的切换响应发送给所述第1基站。拥塞状态信息既可以是表示是否发生拥塞的二值信息,也可以是表示拥塞的程度的信息。例如,能够根据基站中的运算处理器的使用率、存储器的使用率、通信频带的使用率、无线资源(例如资源块)的使用率中的至少任意一个,判断有无发生拥塞以及拥塞的程度。另外,拥塞状态信息也可以是表示用户终端在切换后以何种程度的数据发送量进行通信的信息。能够根据在第2基站中有无发生拥塞或者拥塞的程度,判断应该以何种程度的数据发送量进行通信。切换响应既可以从第2基站直接发送给第1基站,也可以从第2基站经由其他装置(例如核心网络)或者处理发送给第1基站。
第1基站的第1控制部响应于从第2基站接收到切换响应,将切换指令发送给用户终端。在此,在切换指令中,包括拥塞状态信息或者与拥塞状态信息对应的数据发送控制指令。数据发送控制指令例如也可以包括表示用户终端在切换到第2基站后以何种程度的数据发送量进行通信的信息。能够根据第2基站的拥塞状态信息,判断应该以何种程度的数据发送量进行通信。切换指令既可以从第1基站直接发送给用户终端,也可以从第1基站经由其他装置(例如核心网络)或者处理发送给用户终端。
用户终端响应于来自第1基站的切换指令,将连接目的地从第1基站切换为第2基站。用户终端在从第1基站切换到第2基站后,以依照数据发送控制指令的数据发送量、或者与拥塞状态信息对应的数据发送量进行通信。进而,用户终端也可以根据通信数据的优先级,针对每个通信数据控制数据发送。
根据上述实施方式,用户终端在切换到第2基站后,能够以与第2基站的拥塞状况对应的数据发送量进行通信。因此,例如,能够抑制在第2基站中发生拥塞时拥塞严重化,能够使基站整体的通信量平稳化并且提高利用效率。
以下,根据附图,说明本公开的实施方式。以下的实施方式的结构是例示,本公开不限定于实施方式的结构。
<第1实施方式>
(系统结构)
图1是示出第1实施方式所涉及的无线通信系统1的系统结构的一个例子的图。无线通信系统1包括用户终端10、基站20a、20b以及核心网络30。以下,说明为第1实施方式所涉及的无线通信系统是5G的独立方式的系统,但无线通信系统1也可以是5G的非独立方式(4G和5G的共用)、4G、3G、无线LAN等任意无线通信方式的系统。
基站20a包括无线装置21a以及基带装置22a。无线装置21a承担无线发送接收和无线的物理层的下位功能,在与用户终端10之间发送接收电波,将信号在模拟-数字之间相互变换。基带装置22a承担无线资源分配(MAC)、重发控制(RLC)、分组加密(PDCP)、终端的无线资源管理(RRC)的功能。此外,基带装置22a的功能还能够分散安装到多个装置(例如DU(Distributed Unit,分布单元)以及CU(Central Unit,中央单元))。另外,无线装置21a以及基带装置22a(或者DU以及CU)既可以设置于物理性地分离的位置,也可以设置于相同的位置。基带装置22a(或者DU以及CU)构成为包括CPU等运算处理器、存储器(主存储装置)、辅助存储装置、通信接口等,通过运算处理器执行计算机程序,实现其功能。运算处理器是本公开中的控制部的一个例子。
基站20b包括无线装置21b以及基带装置22b。基站20b的结构与基站20a相同,所以省略说明。此外,在以下的说明中,在总括地说明基站的情况下,还有时省略符号中的尾标(a或者b)。
基站20a的基带装置22a和基站20b的基带装置22b利用Xn接口连接。但是,根据基站20,还存在未与其他基站20的基带装置22直接连接的情况。
核心网络30进行用户终端10的认证、用户终端10的位置管理、策略控制、分组转送控制、通信路径的建立、与外部网络的数据交换。核心网络30利用NG(N2/N3)接口与基站20a以及基站20b连接。另外,核心网络30与如因特网、移动载体那样的外部网络也连接。更详细而言,核心网络30具有控制平面以及用户平面的功能。控制平面的功能包括进行用户终端10的连接/移动管理的AMF(Access and Mobility Management Function,接入和移动性管理功能)、进行用户平面的会话管理的SMF(Session Management Function,会话管理功能)、管理加入者信息的UDM(Unified Data Management,统一数据管理)。用户平面与基站以及外部的网络连接,在与用户终端之间交换用户数据。
用户终端10是具有5G的无线通信功能的终端,典型而言,是智能手机终端、平板终端、个人计算机。用户终端10具有无线通信部以及信息处理部,使用无线通信部来与基站20连接而进行无线通信。
(切换处理例1)
图2是示出切换处理的例子的图。在该例子中,设想用户终端10从基站20a切换到基站20b。以下,将基站20a还称为切换源基站(切换源基站或者源基站),将基站20b还称为切换目的地基站(切换目标基站或者目标基站)。
另外,图2示出切换源基站20a和切换目的地基站20b可直接(或者不经由核心网络30)通信的情况下的切换处理。
图2所示的切换处理在切换源基站20a判断为需要将用户终端10切换到切换目的地基站20b时开始。如下所述进行切换源基站20a中的是否需要切换的判断。用户终端10测定从周边的基站发送的信号的接收强度,向当前连接的基站(切换源基站20a)发送测定结果。切换源基站20a在其他基站信号的接收强度超过阈值的情况下,判断为需要切换到该其他基站。此外,阈值例如是切换源基站20a的信号的接收强度。在多个基站信号的接收强度高于阈值的情况下,例如,接收强度最高的基站被确定为切换目的地的基站。
在切换处理开始时后,在步骤S1中,切换源基站20a的基带装置22a针对切换目的地基站20b的基带装置22b发送切换请求(Handover Request)。
在步骤S2中,切换目的地基站20b的基带装置22b响应于从切换源基站20a接收到切换请求,进行准许进入控制。准许进入控制是根据网络的状况确保无线资源,并根据状况控制通信的处理。另外,切换目的地基站20b的基带装置22b取得表示拥塞的状态的信息(以下称为拥塞状态信息)。拥塞状态信息既可以是表示是否发生拥塞的二值信息,也可以是表示拥塞的程度的信息。例如,能够根据基站中的运算处理器的使用率、存储器的使用率、通信频带的使用率、无线资源(例如资源块)的使用率中的至少任意一个,判断有无发生拥塞以及拥塞的程度。例如,能够如下所述取得通信频带以及无线资源的使用率。基带装置22b将无线资源的分配结果保存到存储器。基带装置22b能够根据保存于该存储器的分配信息,计算通信频带的使用率以及无线资源的使用率。此外,拥塞状态信息也可以是存储器/通信频带/无线资源的使用量。
在步骤S3中,切换目的地基站20b的基带装置22b将包括拥塞状态信息的切换响应(Handover Request Acknowledgement)发送给切换源基站20a的基带装置22a。
在步骤S4中,切换源基站20a的基带装置22a响应于切换响应的接收,针对用户终端10发送指示切换到切换目的地基站20b的切换指令(Handover Command)。由此,切换源基站20a使用户终端10执行切换。切换指令例如可以是指示与切换目的地基站20b之间的无线连接的RRC Reconfiguration消息。此时,基带装置22a将切换指令和与用户终端10切换后的数据发送有关的指令(以下还称为数据发送控制指令)一起发送给用户终端10。数据发送控制指令包括表示用户终端10在切换后以何种程度的数据发送量进行通信的信息。此外,切换源基站20a也可以将拥塞状态信息包含到切换响应而发送给用户终端10,使用户终端10判断在切换后应以何种程度的数据发送量发送。
在步骤S5中,用户终端10响应于从切换源基站20a接收到切换指令,将连接目的地基站从基站20a变更为基站20b。在连接目的地变更后,用户终端10以按照包含于数据发送控制指令的数据发送量进行发送的方式,执行发送控制。或者,在用户终端10接收到拥塞状态信息的情况下,用户终端10以按照与在拥塞状态信息中表示的拥塞状态对应的数据发送量进行发送的方式,执行发送控制。在用户终端10在切换后需要抑制数据发送量的情况下,降低或者停止优先级低的通信的吞吐量即可。作为降低吞吐量的方法的例子,可以举出流量整形(shaping)(将超过频带上限的分组缓冲,之后发送)。另外,根据通信的内容,也可以采用流量监管(policing)(将超过频带上限的分组丢弃)。另外,关于图像、动画以及声音中的任意一个的通信,也可以降低画质/音质、帧频/采样率的一部分或者全部而进行通信。进而,用户终端10也可以考虑通信数据的优先级,例如,不变更与自动驾驶有关的高优先级的通信,而降低日志、娱乐用途的低优先级的通信的吞吐量。另外,相反,如果在切换源基站20a中发生拥塞,且在切换目的地基站20b中未发生拥塞,则也可以以提高吞吐量而通信的方式控制。
在步骤S6中,用户终端10将表示切换完成的切换确认(Handover Confirm)发送给切换目的地基站20b。切换确认例如可以是RRC Reconfiguration Complete消息。
通过以上的处理,用户终端10的从切换源基站20a向切换目的地基站20b的切换处理完成。
(切换处理例2)
图3是示出切换处理的其他例子的图。在该例子中,也设想用户终端10从基站20a切换到基站20b。本例子是切换源基站20a和切换目的地基站20b并未用Xn接口连接,无法直接通信的情况下的切换处理。
图3所示的切换处理在切换源基站20a判断为需要将用户终端10切换到切换目的地基站20b时开始。是否需要切换的判断与上述相同,所以省略重复的说明。
在切换处理开始时,在步骤S11中,切换源基站20a的基带装置22a针对核心网络30发送切换请求(Handover Required)。此外,该处理能够捕捉为经由核心网络30从切换源基站20a向切换目的地基站20b发送切换请求。
在步骤S12中,核心网络30响应于来自切换源基站20a的切换请求,执行切换处理。此处的切换处理例如包括AMF以及UPF的选择。
在步骤S13中,核心网络30将切换请求(Handover Request)发送给切换目的地基站20b。
在步骤S14中,切换目的地基站20b将包括拥塞状态信息的切换响应(HandoverAcknowledgment)发送给核心网络30。拥塞状态信息的详细内容已在上述中说明,所以省略重复的说明。
在步骤S15中,核心网络30针对切换源基站20a发送包括拥塞状态信息的切换指令(Handover Command)。
在步骤S16中,响应于切换指令的接收,切换源基站生成与拥塞状态信息对应的数据发送控制指令,将包括数据发送指令的切换指令发送给用户终端10。
在步骤S17中,用户终端10响应于从切换源基站20a接收到切换指令,将连接目的地基站从基站20a变更为基站20b。在连接目的地变更后,用户终端10以按照包含于数据发送控制指令的数据发送量进行发送的方式,执行发送控制。该处理与上述相同,所以省略详细的说明。
在步骤S18中,用户终端10将表示切换完成的切换确认(Handover Confirm)发送给切换目的地基站20b。
在步骤S19中,切换目的地基站20b响应于切换确认的接收,将切换通知(HandoverNotify)发送给核心网络30。
通过以上的处理,用户终端10的从切换源基站20a向切换目的地基站20b的切换处理完成。
(本实施方式的有利的效果)
根据本实施方式,在切换目的地的基站中发生拥塞时,用户终端在切换后进行抑制数据发送量的通信,所以能够抑制拥塞严重化。另外,相反,在切换源的基站中发生拥塞,且在切换目的地的基站中未发生拥塞时,用户终端在切换后能够进行提高吞吐量的通信,网络的利用效率提高。这样,根据本实施方式,能够使基站整体的通信量平稳化并且提高利用效率。
<其他变形例>
上述实施方式只不过是一个例子,本公开能够在不脱离其要旨的范围内适当地变更而实施。
用户终端以与切换后的基站的拥塞状态对应的数据发送量进行数据发送即可,所以根据拥塞状态信息求出切换后的数据发送量的处理可以在切换源基站20a、切换目的地基站20b、用户终端10中的任意一个装置中进行。
另外,在上述中,切换源基站20a、切换目的地基站20b以及核心网络30之间的连接也可以在之间介有另外一个或者多个装置。
本公开中说明的处理、单元只要不产生技术上的矛盾,就能够自由地组合实施。
另外,说明为1个装置进行的处理也可以由多个装置分担执行。或者,说明为不同的装置进行的处理也可以由1个装置执行。在计算机系统中,能够灵活地变更通过什么样的硬件结构(服务器结构)实现各功能。
本公开也能够通过将安装有在上述实施方式中说明的功能的计算机程序提供给计算机,该计算机具有的1个以上的处理器读出并执行程序来实现。这样的计算机程序既可以通过能够连接到计算机的系统总线的非临时性的计算机可读存储介质提供给计算机,也可以经由网络提供给计算机。非临时性的计算机可读存储介质例如包括磁盘(软盘(注册商标)、硬盘驱动器(HDD)等)、光盘(CD-ROM、DVD盘、蓝光盘等)等任意类型的盘、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、EPROM、EEPROM、磁卡、闪存存储器、光学式卡、适合于保存电子命令的任意类型的介质。

Claims (5)

1.一种通信系统,包括具有第1控制部的第1基站和具有第2控制部的第2基站,其特征在于,
所述第1控制部在用户终端需要向所述第2基站切换时,向所述第2基站发送切换请求,
所述第2控制部响应于所述切换请求的接收,将包括所述第2基站中的拥塞状态信息的切换响应发送给所述第1基站,
所述第1控制部响应于所述切换响应的接收,将包括所述拥塞状态信息或者与所述拥塞状态信息对应的数据发送控制指令的切换指令发送给所述用户终端。
2.根据权利要求1所述的通信系统,其特征在于,
所述第2控制部根据运算处理器的使用率、存储器的使用率、通信频带的使用率以及无线资源的使用率中的至少任意一个,取得所述拥塞状态信息。
3.根据权利要求1所述的通信系统,其特征在于,
所述用户终端在切换到所述第2基站后,根据所述拥塞状态信息或者所述数据发送控制指令控制数据发送。
4.根据权利要求3所述的通信系统,其特征在于,
所述用户终端在切换到所述第2基站后抑制数据发送量的情况下,根据通信数据的优先级控制数据发送。
5.一种通信方法,其特征在于,包括:
第1基站在判断为用户终端需要向第2基站切换时,向所述第2基站发送切换请求的步骤;
所述第2基站响应于所述切换请求的接收,将包括所述第2基站中的拥塞状态信息的切换响应发送给所述第1基站的步骤;以及
所述第1基站响应于所述切换响应的接收,将包括所述拥塞状态信息或者与所述拥塞状态信息对应的数据发送控制指令的切换指令发送给所述用户终端的步骤。
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