WO2017071282A1 - 一种实现移动性管理的方法及网元 - Google Patents

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WO2017071282A1
WO2017071282A1 PCT/CN2016/088221 CN2016088221W WO2017071282A1 WO 2017071282 A1 WO2017071282 A1 WO 2017071282A1 CN 2016088221 W CN2016088221 W CN 2016088221W WO 2017071282 A1 WO2017071282 A1 WO 2017071282A1
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network element
cell
terminal
information
prediction
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乔奕
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中兴通讯股份有限公司
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    • H04W36/00—Hand-off or reselection arrangements
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    • H04W36/0011—Control or signalling for completing the hand-off for data sessions of end-to-end connection
    • H04W36/0033—Control or signalling for completing the hand-off for data sessions of end-to-end connection with transfer of context information
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    • H04W8/00—Network data management
    • H04W8/22—Processing or transfer of terminal data, e.g. status or physical capabilities

Definitions

  • the embodiments of the present invention relate to, but are not limited to, the fifth generation mobile communication technology (5G) network technology, and in particular, to a method and a network element for implementing mobility management.
  • 5G fifth generation mobile communication technology
  • Mobility management is an important part of mobile communication management. How to improve the reliability of mobile and reduce handover delay is an important direction of mobility management research.
  • the handover is triggered mainly after the signal quality changes, and the cell is switched to a cell with better signal quality.
  • a 5G network the scenario of network deployment is more complicated. For example, from the perspective of coverage, there will be macro stations, micro stations, and ultra dense networks (UDN).
  • UDN ultra dense networks
  • the coverage of the cell is relatively small and the mobile terminal moves faster, according to the traditional mobility management mode, there may be no time to switch and drop calls; even if there is a handover, the handover delay may exist based on the complex network deployment situation. Big problems, in this way, will inevitably affect the perception of 5G users.
  • the switching delay required in 5G is less than 5 milliseconds, and the existing commercial system cannot be satisfied. Therefore, in order to improve the handover success rate and reduce the handover delay, it is necessary to improve the manner of radio resource management.
  • Embodiments of the present invention provide a method and a network element for implementing mobility management, which can implement wireless Effective management of resources to ensure the success rate of subsequent handovers and reduce handover delays.
  • An embodiment of the present invention provides a method for implementing mobility management, including: when a cell prediction needs to be performed, the first network element acquires terminal context information;
  • the first network element predicts the next cell according to the obtained terminal context information, and performs resource reservation within the predicted next cell jurisdiction.
  • the method further includes: the terminal switches and camps on the predicted next cell, and updates the terminal context information of the terminal.
  • the method further includes:
  • the acquiring, by the first network element, the terminal context information includes:
  • the first network element acquires the terminal context information from the received cell prediction request.
  • the terminal context information includes: a geographical location information sequence in the measurement report reported by the terminal, and the received second network element and the signal quality information of the first network element in the measurement report reported by the terminal .
  • the terminal context information further includes: a radio resource parameter that the terminal has allocated in the second network element, and a service parameter of the terminal.
  • the determining whether the cell prediction needs to be performed includes: if the geographic location information of the terminal in the measurement report is determined by the fingerprint map In the area predicted by the cell, it is determined that cell prediction needs to be performed;
  • determining whether the cell prediction needs to be performed includes: determining, if the signal quality information in the measurement report is less than or equal to a preset signal quality threshold of the initiated cell prediction, determining It is necessary to make a cell prediction.
  • the method further includes: the second network element records information in the measurement report.
  • the method further includes:
  • the first network element stores signal quality information and location information of the terminal carried in the cell prediction request, and updates the fingerprint map parameter of the corresponding second network element.
  • the predicting the next cell includes:
  • the first network element predicts a first cell sequence according to signal quality information in the terminal context information
  • the first network element infers a first next location point according to the location information sequence in the terminal context information.
  • the predicting a first cell sequence comprises: the first network element calculating, according to the signal quality information reported by the terminal, a probability of cutting to a next cell; the first network element according to the calculated probability The sequence of large to small results in a first cell sequence comprising N cells, where N is greater than or equal to one.
  • the signal quality information includes: a signal to noise ratio EC/NO, or a received signal code power RSCP, or a reference signal received power RSRP, or a reference signal received quality RSRQ.
  • the inferring the first next location point comprises: calculating a location, a direction, and a speed of the terminal according to signal quality of the multiple cells in the terminal context information, and inferring the first next location point.
  • the method before the predicting the next cell, the method further includes: the first network element acquiring context information related to the cell prediction.
  • the acquiring the context information related to the cell prediction includes:
  • the first network element sends a context information request related to the cell prediction to the third network element, where at least the context type that needs to be acquired, the fingerprint map increment information of the second network element, and the location of the terminal in the second network element are carried.
  • the method further includes: the first network element correcting the calculated first next location point information according to the context information related to the cell prediction.
  • the correcting the calculated first next location point information includes:
  • the first network element performs the correction on the predicted first cell sequence by using the mapped second cell sequence to obtain a modified cell sequence including N cells.
  • the resource reservation in the predicted next cell jurisdiction includes:
  • the first network element directly sends a resource reservation request to the target second network element corresponding to the next cell that is predicted; the target second network element sends the pre-received to the first network element after the radio resource is reserved. a resource reservation response for the reserved radio resources;
  • the resource reservation in the predicted next cell jurisdiction includes:
  • the first network element sends a resource reservation preparation to the third network element, and the third network element sends a resource reservation request to the target first network element to which the predicted second network element of the next cell belongs. And sending, by the target first network element, a resource reservation request to the target second network element;
  • the target first network element After the target second network element completes the resource reservation, the target first network element sends a resource reservation response carrying the reserved radio resource, and the target first network element sends the first network element to the first network element via the third network element. Resource reservation response.
  • the present invention also provides a first network element, including a first acquiring module and a first processing module, where
  • a first acquiring module configured to acquire terminal context information when cell prediction needs to be performed
  • the first processing module is configured to predict the next cell according to the obtained terminal context information, and perform resource reservation in the predicted next cell jurisdiction.
  • the first acquiring module is specifically configured to: when receiving the cell prediction request, acquire terminal context information carried in the cell prediction request;
  • the first acquiring module is further configured to: store signal quality information and location information of the terminal carried in the cell prediction request, and update a fingerprint map parameter of the corresponding second network element.
  • the first processing module is specifically configured to:
  • Determining a first cell sequence according to signal quality information of the second network element in the terminal context information calculating a position, a direction, and a speed of the terminal according to signal quality of the plurality of cells in the terminal context information, and inferring the first a location point;
  • the resource reservation preparation is sent to the third network element; and the bearer sent from the target first network element to the first network element via the third network element is received.
  • the first acquiring module is further configured to: acquire context information related to the cell prediction.
  • the receiving the context information related to the cell prediction specifically includes: sending a context prediction related context information request to the third network element; and receiving a context information response that is returned by the third network element and carrying the cell prediction related context information. ;at this time,
  • the first processing module is further configured to: correct the calculated first next location point information according to the obtained context prediction related context information.
  • the correcting the calculated first next location point information specifically includes:
  • the first network element is a centralized control point of a second network element in the fifth generation mobile communication technology 5G network.
  • the present invention further provides a second network element, including a second acquiring module, and a second processing module, where
  • a second obtaining module configured to obtain a measurement report reported by the terminal
  • the second processing module is configured to determine, according to the measurement report reported by the terminal, whether cell prediction needs to be performed, and when determining that the cell prediction needs to be performed, send a cell prediction request that carries the terminal context information to the first network element.
  • the second processing module is specifically configured to:
  • the location point is recorded on the fingerprint map, and the location point is The second network element, such as signal information of each neighboring area of the access point;
  • the signal quality information in the measurement report is less than or equal to a preset signal quality threshold of the initiating cell prediction, it is determined that cell prediction needs to be performed.
  • the second processing module is further configured to: when it is determined that cell prediction is not required, record information in the measurement report.
  • the second processing module is further configured to: when the handover algorithm determines that the handover of the initiating terminal is required, the terminal switches and resides in the target first network element to which the predicted target second network element belongs; Update the context information of the terminal.
  • the second network element is an access point of the 5G network to which the terminal accesses the wireless network.
  • the present invention further provides a third network element, including a third acquiring module, and a third processing module, where
  • the third obtaining module is configured to receive a context information request related to the cell prediction from the first network element, where the context type that needs to be acquired, the fingerprint map incremental information of the second network element, and the terminal in the second network element Location information sequence;
  • the third processing module is configured to update the fingerprint map increment information of the corresponding second network element; infer the motion track of the terminal according to the position information sequence of the terminal, and infer the second next location point information according to the obtained motion track; And returning, to the first network element, a context information response related to the cell prediction, where at least carrying: the fingerprint map increment information of the second network element, and the inferred second next location point information of the terminal.
  • the third network element is implemented in the 5G network between the first network element and the first network element A central management entity for the radio resource management coordination function between the second network elements within the jurisdiction.
  • the embodiment of the invention further provides a computer readable storage medium storing computer executable instructions for performing any of the above methods for implementing mobility management.
  • the first network element acquires terminal context information; the first network element predicts the next cell according to the obtained terminal context information, and is predicted. Resource reservation within a community jurisdiction.
  • the technical solution provided by the embodiment of the present invention by predicting the next cell and reserving the radio resource, instead of allocating the radio resource after the handover process is initiated, thus implementing effective management of the radio resource on the one hand, and On the one hand, the success rate of subsequent handovers is also improved, and the handover delay is shortened, thereby improving the system performance as a whole.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a network deployment architecture for implementing mobility management according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a flowchart of a method for implementing mobility management according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a schematic structural diagram of a first network element for implementing mobility management according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is a schematic structural diagram of a second network element for implementing mobility management according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a schematic structural diagram of a third network element for implementing mobility management according to an embodiment of the present invention.
  • 5G's functions are roughly divided into several parts: Central Management Entities, Reliable Service Composition, Radio Node Management, and Air Interface Management. (AI Management), etc., wherein each entity further includes several functional entities, for example, Context Management is included in the central management entity, and Mobility Management is included in the wireless node management.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a network deployment architecture for implementing mobility management according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1 , basic functions of each network element are as follows:
  • the terminal accesses the wireless network through the second network element, such as the access point 1.
  • the second network element which may be a micro-station, has a data plane function and a control plane function, has short-term radio resource management capability and partial long-term radio resource management capability, and can establish a fingerprint map of the station on the second network element.
  • the short-term radio resource management mentioned in METIS refers to radio resource management with time less than or equal to 1 millisecond
  • long-term radio resource management refers to radio resource management with time greater than 1 millisecond.
  • the fingerprint map refers to geographic location information including wireless signal quality information.
  • the second network element is controlled by the management of the first network element, where the first network element may be a macro station. As shown in FIG. 1, access point 1 and access point 2 are controlled by macro station 1, and access point 3 and access point 4 are controlled by macro station 2.
  • the first network element which may be a macro station, is a centralized control point of the second network element, and has a data plane and a control plane function, and guides how the second network element utilizes radio resources to implement part of the long-term radio resource management function.
  • the terminal can also access the wireless network from the macro station.
  • a fingerprint map of all second network elements in its jurisdiction is to be established on the first network element, including a fingerprint map of the neighboring areas of all second network elements in its jurisdiction.
  • the third network element such as the central management entity, is above the first network element. As shown in FIG. 1, the macro station 1 and the macro station 2 are centrally controlled by the central management entity.
  • the third network element is a higher-level management entity, and implements a radio resource management coordination function between the first network element and the second network element within the jurisdiction of the first network element. A fingerprint map of all sites within its jurisdiction is established on the third network element, and context information of all accessed terminals is stored; the third network element has data analysis, learning, and prediction functions.
  • FIG. 2 is a flowchart of a method for implementing mobility management according to the present invention. As shown in FIG. 2, the method includes:
  • Step 200 The first network element acquires terminal context information when cell prediction needs to be performed.
  • the method of the present invention further includes: determining, by the second network element, whether the cell prediction needs to be performed according to the measurement report reported by the terminal, and sending a cell prediction request to the first network element when determining that the cell prediction needs to be performed. Specifically include:
  • the terminal periodically reports the measurement report to the second network element, such as the access point, where the content of the measurement report includes at least: the second network element received by the terminal, such as the access point, and the signal quality information of the first network element, such as a macro station. It may further include geographic location information (which may be absolute location information or relative location information) of the terminal, and the like.
  • the second network element determines, according to the obtained measurement report, whether cell prediction needs to be performed, including:
  • the second network element establishes a fingerprint map of the station, such as an access point
  • the location map is recorded on the fingerprint map
  • the signal information of the second neighboring area of the second network element, such as the access point is recorded at the location point.
  • the cell prediction request is sent to the first network element, and the terminal context information carried in the cell prediction request includes at least:
  • the content carried in the cell prediction request may further include: a radio resource parameter that the terminal has allocated in the second network element; a service parameter of the terminal, such as a service type, a quality of service (QoS) parameter, and the like.
  • a radio resource parameter that the terminal has allocated in the second network element such as a radio resource parameter that the terminal has allocated in the second network element.
  • a service parameter of the terminal such as a service type, a quality of service (QoS) parameter, and the like.
  • the second network element records information in the measurement report reported by the terminal.
  • the terminal context information acquired by the first network element is the content carried in the cell prediction request from the second network element.
  • step 200 when the first network element receives the cell prediction request, the method further includes:
  • the signal quality information and the location information of the terminal carried therein are stored, and the fingerprint map parameters of the corresponding second network element are updated.
  • the step 200 further includes: the first network element acquiring context information related to the cell prediction.
  • Specific implementations include:
  • the first network element sends a context prediction related context information request to the third network element, such as the central management entity, where the context information request includes at least: a context type to be acquired: for example, a fingerprint map incremental information of the second network element neighboring area.
  • a context type to be acquired for example, a fingerprint map incremental information of the second network element neighboring area.
  • the parameters in the fingerprint map are carried out by the measurement report of the terminal.
  • the frequency of reporting is large and the amount of data is large.
  • the context information exchange between the macro station and the centralized control point cannot be reported according to the time interval reported by the terminal for reporting and reporting. Go to report. So you need to find the point in time to update the context information.
  • the macro station requests the context from the central management entity, it can report a series of change parameters at one time.
  • the reason for emphasizing the fingerprint map increment in the neighboring area is that when the central management entity makes predictions by location, the next location may be the jurisdiction of the neighboring area.
  • the third network element receives the context information request related to the cell prediction, updates the fingerprint map incremental information of the corresponding second network element, and infers the motion track of the terminal according to the location information sequence of the terminal (such as the method using the existing neural network) And inferring (for example, using the existing neural network method) the second next position point information according to the obtained motion trajectory.
  • the fingerprint map is similar to the grid, for example, if the precision is 5 meters, the longitude and latitude are 5 meters by 5 meters.
  • the second network element has a larger area than this and contains multiple meshes.
  • a location corresponding to a grid may receive signals of multiple cells, a cell in which the terminal resides, and a cell in which the terminal does not reside.
  • the third network element returns a context information response related to the cell prediction to the first network element, where at least the fingerprint map increment information of the second network element and the inferred second next location point information of the terminal are carried.
  • Step 201 The first network element predicts the next cell according to the obtained terminal context information, and performs resource reservation in the predicted next cell jurisdiction.
  • This step specifically includes:
  • the first network element calculates the position, direction, and speed of the terminal according to the signal quality of the plurality of cells in the terminal context information, and then infers the first next location point.
  • the specific implementation is the prior art, and is not intended to limit the scope of the present invention, and details are not described herein again.
  • step 201 further includes:
  • the first network element corrects the calculated first next location point information according to the obtained context prediction related context information. Specifically include:
  • the point information is mapped to the corresponding second cell sequence; the first network element uses the mapped second cell sequence to correct the first cell sequence predicted in this step, to obtain a modified cell sequence including N cells, where N is greater than Or equal to 1.
  • the location point in the fingerprint map is an area
  • the location point calculated by the macro station according to the signal quality is a point.
  • the first cell sequence is represented by a probability, and a threshold may be set. When the predicted cell and the first cell sequence in the second cell sequence are inconsistent, the probability is replaced when the probability is lower than the threshold.
  • the resource reservation in the predicted next cell jurisdiction in this step includes:
  • the first network element directly sends a resource reservation request to the target second network element of the next cell, such as the target access point, and the target second network element sends the carried to the first network element after the wireless resource is reserved.
  • the resource reservation response of the reserved radio resources if the target second network element includes two or more, the resource reservation request is transmitted one by one according to the probability from large to small.
  • the resource reservation in the predicted next cell jurisdiction in this step includes:
  • the first network element sends a resource reservation preparation to the third network element, and the third network element sends a resource reservation request to the target first network element to which the target second network element of the next cell belongs, and then the target A network element sends a resource reservation request to the target second network element; after the target second network element completes the resource reservation, the resource reservation response carrying the reserved radio resource is sent to the target first network element, and the target is first The network element sends a resource reservation response to the first network element via the third network element.
  • the resource reservation in step 201 is described below with reference to FIG. 1, and the first network element is a macro station, the second network element is an access point, and the predicted second network element is an access point. , then,
  • the resource reservation in step 201 includes:
  • the macro station 1 directly sends a resource reservation request message to the access point 2, where the information carried includes, but is not limited to, the context information ID of the terminal, the current service type of the terminal, and the current service level QoS parameters of the terminal (such as GBR, MBR). And/or terminal-level QoS parameters (such as AMBR), radio resource parameters that the terminal has allocated in access point 1, and the like;
  • the access point 2 allocates a radio resource to the terminal according to the parameter carried in the resource reservation request, and sends a resource reservation response to the macro station 1.
  • the parameters carried in the resource reservation response include but are not limited to: the context information of the terminal. ID, the target access point identifier is the identifier of the access point 2, and the radio resource parameter allocated for the terminal.
  • the resource reservation in this step includes:
  • the macro station 1 sends a resource reservation preparation message to the central management entity, where the information carried includes It is not limited to: the target access point identifier, that is, the identifier of the access point 2, the context information ID of the terminal, the current service type of the terminal, and the current service level QoS parameters of the terminal (such as GBR, MBR) and/or terminal level QoS parameters (such as AMBR), the radio resource parameters that the terminal has allocated in the access point 1, etc.;
  • the central management entity receives the resource reservation preparation message, and parses the corresponding macro station according to the current access point identifier in the message, that is, the macro station 2 in this embodiment, and sends a resource reservation request to the macro station 2, and reserves the resource in the resource reservation.
  • the request message includes, but is not limited to, a target access point identifier, a context information ID of the terminal, a service type, a QoS parameter, a radio resource parameter that the terminal has allocated in the access point 1, and the like;
  • the macro station 2 sends a reservation request message to the access point 2, where the information carried includes, but is not limited to, the context information ID of the terminal, the current service type of the terminal, and the current service level QoS parameters of the terminal (such as GBR, MBR) and/or Or terminal-level QoS parameters (such as AMBR), radio resource parameters that the terminal has allocated in access point 1, and the like;
  • the information carried includes, but is not limited to, the context information ID of the terminal, the current service type of the terminal, and the current service level QoS parameters of the terminal (such as GBR, MBR) and/or Or terminal-level QoS parameters (such as AMBR), radio resource parameters that the terminal has allocated in access point 1, and the like;
  • the access point 3 allocates a radio resource to the terminal according to the parameter carried in the resource reservation request, and sends a resource reservation response to the macro station 2, where the parameters carried in the resource reservation response include but are not limited to: the context information of the terminal. ID, the radio resource parameter currently assigned to the terminal.
  • the macro station 2 transmits a resource reservation response to the macro station 1 via the central management entity.
  • the technical solution provided by the embodiment of the present invention improves the handover success rate and shortens the handover time by predicting the next cell and reserving the radio resource instead of the process of allocating the radio resource after the handover process is initiated. Extend, thereby improving system performance as a whole.
  • the method further includes: the terminal switching and camping on the predicted next cell.
  • the method includes: when the second network element determines, according to the handover algorithm, that the handover procedure of the terminal needs to be initiated, the terminal switches and resides in the target first network element to which the predicted target second network element obtained by the method provided by the present invention belongs. in. At the same time, the terminal context information of the terminal is updated. among them,
  • Updating the context information of the terminal includes:
  • the target first network element that is the target second network element reports the context information update message to the third network element.
  • the parameters carried in the context information update message include, but are not limited to, the latest location information of the terminal, that is, the target second network element.
  • big data analysis is a process of continuous learning, prediction and feedback. Therefore, feedback on the predicted results is needed to correct the prediction algorithm.
  • the second network element initiates the decision of the handover procedure, and has certain correlation with the decision of the next cell prediction initiated by the embodiment of the present invention, but the two processes are two independent processes, so that when If the next cell prediction process is initiated too late, or the terminal motion speed suddenly increases, the next cell prediction process is not completed, and a real handover process can be initiated. That is, the process of the next cell prediction has not been completed yet, and the process has been initiated. Switch the process.
  • FIG. 3 is a schematic structural diagram of a first network element for implementing mobility management according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 3, the method includes at least a first acquiring module and a first processing module, where
  • a first acquiring module configured to acquire terminal context information when cell prediction needs to be performed
  • the first processing module is configured to predict the next cell according to the obtained terminal context information, and perform resource reservation in the predicted next cell jurisdiction.
  • the first acquiring module is specifically configured to: when receiving the cell prediction request, acquire terminal context information carried in the cell prediction request;
  • the first obtaining module is further configured to: store signal quality information and location information of the terminal carried in the cell prediction request, and update the fingerprint map parameter of the corresponding second network element.
  • the first processing module is specifically configured as:
  • Determining a first cell sequence according to signal quality information of the second network element in the terminal context information calculating a position, a direction, and a speed of the terminal according to signal quality of the plurality of cells in the terminal context information, and then inferring the first next location point;
  • the resource reservation request is directly sent to the target second network element corresponding to the predicted first next location point, and the target second network element is pre- After leaving the radio resource, sending a resource reservation response to the first network element;
  • the resource reservation preparation is sent to the third network element, and the third network element is targeted to the predicted target second network element of the next cell.
  • the first network element sends a resource reservation request, and then the target first network element sends a resource pre-request to the target second network element.
  • the target second network element sends a resource reservation response to the target first network element, and the target first network element sends a resource reservation response to the first network element via the third network element.
  • the first obtaining module is further configured to: acquire context information related to the cell prediction. Specifically, the method is: sending a context prediction related context information request to a third network element; and receiving a context information response that is returned by the third network element and carrying the cell prediction related context information. at this time,
  • the first processing module is further configured to: correct the calculated first next location point information according to the obtained context prediction related context information. Specifically include:
  • the second cell sequence is modified by using the mapped second cell sequence to obtain a modified cell sequence including N cells.
  • FIG. 4 is a schematic structural diagram of a second network element that implements mobility management according to the present invention. As shown in FIG. 4, the method includes at least a second acquiring module, and a second processing module, where
  • the second obtaining module is configured to obtain a measurement report reported by the terminal.
  • the terminal periodically reports the measurement report to the second network element, such as the access point.
  • the measurement report includes but is not limited to the following: the second network element received by the terminal, such as the access point, and the signal quality of the first network element, such as the macro station.
  • Information, geographical location information of the terminal may be absolute location information, or relative location information).
  • the second processing module is configured to determine, according to the measurement report reported by the terminal, whether cell prediction needs to be performed, and when determining that the cell prediction needs to be performed, send a cell prediction request that carries the terminal context information to the first network element.
  • the second network element to which the second processing module belongs is established with the fingerprint map of the local station, when the geographical location information of the terminal in the measurement report is in the area predicted by the fingerprint map for the next cell prediction, it is determined that the cell needs to be performed. Predicting, wherein the fingerprint map has a location point, and signal information of the second network element, such as each neighboring area of the access point, at the location point; or, when the signal quality information in the measurement report reported by the terminal is less than or equal to the advance
  • the set signal quality threshold for initiating cell prediction determines that cell prediction needs to be performed.
  • the content carried in the cell prediction request may further include: the terminal is in the second network element.
  • the allocated radio resource parameters such as the service type, quality of service (QoS) parameters, and the like.
  • the second processing module is further configured to: when it is determined that cell prediction is not required, record information in the measurement report reported by the terminal.
  • the second processing module is further configured to: when the handover algorithm determines that the handover procedure of the terminal needs to be initiated, the terminal switches and resides in the target first network element to which the predicted target second network element belongs; and updates the context information of the terminal. .
  • FIG. 5 is a schematic structural diagram of a third network element for implementing mobility management according to the present invention. As shown in FIG. 5, the method includes at least a third acquiring module, and a third processing module, where
  • the third obtaining module is configured to receive a context information request related to the cell prediction from the first network element, where at least the context type that needs to be acquired: for example, the fingerprint map increment information of the neighboring area of the second network element, and the second network element The load information of the neighboring area, the fingerprint map increment information of the second network element, and the location information sequence of the terminal in the second network element.
  • the third processing module is configured to update the fingerprint map increment information of the corresponding second network element; infer the motion track of the terminal according to the position information sequence of the terminal, and infer the second next location point information according to the obtained motion track; And returning, to the first network element, a context information response related to the cell prediction, where at least carrying: the fingerprint map increment information of the second network element, and the inferred second next location point information of the terminal.
  • the technical solution of the present invention may be in the form of a software product in essence or in part contributing to the prior art.
  • the computer software product is stored in a storage medium (such as ROM/RAM, disk, CD), and includes a plurality of instructions for making a terminal device (which may be a mobile phone, a computer, a server, an air conditioner, or a network device). Etc.) Performing the methods described in various embodiments of the invention.
  • the method for implementing mobility management and the network element according to the embodiment of the present invention when the next cell prediction needs to be performed, the first network element acquires terminal context information; the first network element predicts the next cell according to the obtained terminal context information, and Resource reservation is performed within the predicted next cell jurisdiction.
  • the technical solution provided by the embodiment of the present invention by predicting the next cell and reserving the radio resource, instead of allocating the radio resource after the handover process is initiated, thus implementing effective management of the radio resource on the one hand, and On the one hand, the success rate of subsequent handovers is also improved, and the handover delay is shortened, thereby improving the system performance as a whole.

Landscapes

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  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
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  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

一种实现移动性管理的方法及网元，在需要进行下一个小区预测时，第一网元获取终端上下文信息；第一网元根据获得的终端上下文信息预测下一个小区，并在预测出的下一个小区管辖内进行资源预留。本发明实施例提供的技术方案，通过对下一个小区的预测并预留无线资源，而不是在切换流程发起后再分配无线资源的过程，这样，一方面实现了对无线资源的有效管理，另一方面也提高了后续切换的成功率，且缩短了切换时延，从而从整体上提升了系统性能。

Description

一种实现移动性管理的方法及网元 技术领域
本发明实施例涉及但不限于第五代移动通信技术(5G)网络技术，尤指一种实现移动性管理的方法及网元。
背景技术
随着移动通信的发展，移动通信的应用领域越来越广泛，对移动通信的性能要求也越来越高。目前，在致力于研究第五代移动通信技术(5G)的组织如构建2020年信息社会的无线通信关键技术(METIS，Mobile and Wireless Communications Enablers for the Twenty-Twenty(2020)Information Society)中，已经明确提出，未来用户的速率要提升10到100倍，端到端的时延减少到原先的五分之一，并且在减少时延的同时还需要大大提高通信的可靠性。
移动性管理是移动通信管理的重要组成部分，如何提高移动的可靠性并且减少切换时延是移动性管理研究的重要方向。
在传统的2G、3G、4G网络中，在进行移动性管理时，主要是在信号质量发生变化后再触发切换，切换到信号质量更好的小区。但是，在5G网络中，网络部署的场景更加复杂。比如从覆盖范围来说，会存在宏站、微站、以及超密集网络(UDN)。当小区的覆盖范围比较小，终端的移动速度较快时，按照传统的移动性管理方式，可能来不及切换而掉话；即使来得及切换，但是基于复杂的网络部署状况，也可能存在切换时延过大的问题，这样，必然会影响5G用户的感知。5G中要求的切换时延要小于5毫秒，现有的商用系统是无法满足的。因此，为了提高切换成功率，减少切换时延，需要对无线资源管理的方式进行改进。
目前基于5G网络的移动性管理还没有相关的技术方案。
发明内容
以下是对本文详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。
本发明实施例提供一种实现移动性管理的方法及网元，能够实现对无线 资源的有效管理，以确保后续切换的成功率并减少切换时延。
本发明实施例提供了一种实现移动性管理的方法，包括：在需要进行小区预测时，第一网元获取终端上下文信息；
第一网元根据获得的终端上下文信息预测下一个小区，并在预测出的下一个小区管辖内进行资源预留。
可选地，需要发起终端的切换时，该方法还包括：终端切换并驻留在所述预测出的下一个小区，并更新终端的终端上下文信息。
可选地，该方法之前还包括：
根据所述终端上报的测量报告，第二网元确定是否需要进行小区预测，并在确定出需要进行小区预测时，向所述第一网元发送携带有所述终端上下文信息的小区预测请求；
所述第一网元获取终端上下文信息包括：
所述第一网元从接收到的小区预测请求中获取所述终端上下文信息。
可选地，所述终端上下文信息包括：所述终端上报的测量报告中的地理位置信息序列，所述终端上报的测量报告中的接收到的第二网元以及第一网元的信号质量信息。
可选地，所述终端上下文信息还包括：所述终端在第二网元中已分配的无线资源参数，所述终端的业务参数。
可选地，如果所述第二网元建立有本站的指纹地图，所述确定是否需要进行小区预测包括：如果所述测量报告中的终端的地理位置信息在指纹地图划定的进行下一个小区预测的区域内，则确定出需要进行小区预测；
或者，如果所述第二网元没有建立指纹地图，所述确定是否需要进行小区预测包括：如果所述测量报告中的信号质量信息小于或等于预先设置的发起小区预测的信号质量阈值，则确定出需要进行小区预测。
可选地，如果确定出不需要进行小区预测，该方法还包括：所述第二网元记录所述测量报告中的信息。
可选地，所述第一网元收到小区预测请求时，该方法还包括：
所述第一网元存储所述小区预测请求中携带的终端的信号质量信息和位置信息，并更新对应的第二网元的指纹地图参数。
可选地，所述预测下一个小区包括：
所述第一网元根据所述终端上下文信息中的信号质量信息预测一个第一小区序列；
所述第一网元根据所述终端上下文信息中的位置信息序列推断第一下一个位置点。
可选地，所述预测一个第一小区序列包括：所述第一网元根据终端上报的所述信号质量信息计算切往下一个小区的概率；所述第一网元按照计算出的概率从大到小的顺序得出包括有N个小区的第一小区序列，这里，N大于或等于1。
可选地，所述信号质量信息包括：信噪比EC/NO、或接收信号码功率RSCP、或参考信号接收功率RSRP、或参考信号接收质量RSRQ。
可选地，所述推断第一下一个位置点包括：根据所述终端上下文信息中多个小区的信号质量计算终端的位置、方向、速度，再推断出所述第一下一个位置点。
可选地，所述预测下一个小区之前，该方法还包括：所述第一网元获取小区预测相关的上下文信息。
可选地，所述获取小区预测相关的上下文信息包括：
所述第一网元向第三网元发送小区预测相关的上下文信息请求，其中至少携带有需要获取的上下文类型、第二网元的指纹地图增量信息、终端在第二网元中的位置信息序列；
收到小区预测相关的上下文信息请求的第三网元，更新对应的第二网元的指纹地图增量信息；根据终端的位置信息序列推断出终端的运动轨迹，并根据得到的运动轨迹推断出第二下一个位置点信息；
所述第一网元接收来自第三网元返回的小区预测相关的上下文信息响应，其中至少携带有：所述第二网元的指纹地图增量信息、推断出的终端的第二下一个位置点信息。
可选地，该方法还包括：所述第一网元根据所述小区预测相关的上下文信息对所述计算出的第一下一个位置点信息进行修正。
可选地，所述对所述计算出的第一下一个位置点信息进行修正包括：
所述第一网元根据来自第三网元的小区预测相关的上下文响应消息中携带的第二下一个位置点对所述第一下一个位置点进行修正；利用指纹地图将修正后的位置点信息映射到对应的第二小区序列；
所述第一网元采用映射得到的第二小区序列对所述预测出的第一小区序列进行修正，得到一个包含N个小区的修正小区序列。
可选地，如果所述预测出的下一个小区在所述第一网元的管辖范围内，所述在预测出的下一个小区管辖内进行资源预留包括：
所述第一网元直接向预测出的下一个小区对应的目标第二网元发送资源预留请求；目标第二网元在预留出无线资源后向所述第一网元发送携带有预留出的无线资源的资源预留响应；
如果所述预测出的下一个小区不在所述第一网元的管辖范围内，所述在预测出的下一个小区管辖内进行资源预留包括：
所述第一网元向第三网元发送资源预留准备，第三网元向所述预测出的下一小区的目标第二网元所归属的目标第一网元发送资源预留请求，再由目标第一网元给目标第二网元发送资源预留请求；
在目标第二网元完成资源预留后向目标第一网元发送携带有预留出的无线资源的资源预留响应，目标第一网元经由第三网元向所述第一网元发送资源预留响应。
本发明还提供了一种第一网元，包括第一获取模块、第一处理模块，其中，
第一获取模块，设置为在需要进行小区预测时，获取终端上下文信息；
第一处理模块，设置为根据获得的终端上下文信息预测下一个小区，并在预测出的下一个小区管辖内进行资源预留。
可选地，所述第一获取模块具体设置为：在接收到小区预测请求时，获取小区预测请求中携带的终端上下文信息；
可选地，所述第一获取模块还设置为：存储所述小区预测请求中携带的终端的信号质量信息和位置信息，并更新对应的第二网元的指纹地图参数。
可选地，所述第一处理模块具体设置为：
根据所述终端上下文信息中的第二网元的信号质量信息预测一个第一小区序列；根据所述终端上下文信息中多个小区的信号质量计算终端的位置、方向、速度，再推断第一下一个位置点；
当预测出的下一个小区在所述第一网元的管辖范围内时，直接向预测出的第一下一个位置点对应的目标第二网元发送资源预留请求，接收来自目标第二网元的携带有预留出的无线资源的资源预留响应；
当预测出的下一个小区不在第一网元的管辖范围内时，向第三网元发送资源预留准备；接收来自目标第一网元经由第三网元向第一网元发送的携带可选地，所述第一获取模块还用于：获取小区预测相关的上下文信息。
可选地，所述取小区预测相关的上下文信息具体包括：向第三网元发送小区预测相关的上下文信息请求；接收来自第三网元返回的携带有小区预测相关的上下文信息的上下文信息响应；此时，
所述第一处理模块还设置为：根据获得的小区预测相关的上下文信息对所述计算出的第一下一个位置点信息进行修正。
可选地，所述对所述计算出的第一下一个位置点信息进行修正具体包括：
根据来自所述第三网元的小区预测相关的上下文响应消息中携带的第二下一个位置点对所述计算出的第一下一个位置点进行修正；
利用指纹地图将修正后的位置点信息映射到对应的第二小区序列；
采用映射得到的第二小区序列对所述预测出的第一小区序列进行修正，得到一个包含N个小区的修正小区序列。
可选地，所述第一网元为第五代移动通信技术5G网络中的第二网元的集中控制点。
本发明又提供了一种第二网元，包括第二获取模块，第二处理模块，其中，
第二获取模块，设置为获取终端上报的测量报告；
第二处理模块，设置为根据终端上报的测量报告确定是否需要进行小区预测，并在确定出需要进行小区预测时，向第一网元发送携带有终端上下文信息的小区预测请求。
可选地，如果所述第二处理模块所属的第二网元建立有本站的指纹地图，所述第二处理模块具体设置为：
当所述测量报告中的终端的地理位置信息在指纹地图划定的进行下一个小区预测的区域内，则确定出需要进行小区预测，其中，指纹地图上记录有位置点，以及位置点上该第二网元如接入点的各个邻区的信号信息；
或者，当所述测量报告中的信号质量信息小于或等于预先设置的发起小区预测的信号质量阈值，则确定出需要进行小区预测。
可选地，所述第二处理模块还设置为：确定出不需要进行小区预测时，记录所述测量报告中的信息。
可选地，所述第二处理模块还设置为：根据切换算法判决出需要发起终端的切换时，终端切换并驻留在预测出的目标第二网元所归属的目标第一网元中；更新终端的上下文信息。
可选地，所述第二网元为5G网络中终端接入无线网络的接入点。
本发明再提供了一种第三网元，包括第三获取模块，第三处理模块，其中，
第三获取模块，设置为接收来自第一网元的小区预测相关的上下文信息请求，其中包括：需要获取的上下文类型、第二网元的指纹地图增量信息、终端在第二网元中的位置信息序列；
第三处理模块，设置为更新对应的第二网元的指纹地图增量信息；根据终端的位置信息序列推断出终端的运动轨迹，并根据得到的运动轨迹推断出第二下一个位置点信息；向第一网元返回小区预测相关的上下文信息响应，其中至少携带有：第二网元的指纹地图增量信息、推断出的终端的第二下一个位置点信息。
可选地，所述第三网元为5G网络中的实现在第一网元间以及第一网元 管辖内的第二网元间的无线资源管理协调功能的中央管理实体。
本发明实施例再提供了一种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执行上述任一实现移动性管理的方法。
与现有技术相比，本发明实施例在需要进行下一个小区预测时，第一网元获取终端上下文信息；第一网元根据获得的终端上下文信息预测下一个小区，并在预测出的下一个小区管辖内进行资源预留。本发明实施例提供的技术方案，通过对下一个小区的预测并预留无线资源，而不是在切换流程发起后再分配无线资源的过程，这样，一方面实现了对无线资源的有效管理，另一方面也提高了后续切换的成功率，且缩短了切换时延，从而从整体上提升了系统性能。
本发明实施例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。
在阅读并理解了附图和详细描述后，可以明白其他方面。
附图概述
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，与本申请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。
图1为本发明实施例实现移动性管理的网络部署架构示意图；
图2为本发明实施例实现移动性管理的方法的流程图；
图3为本发明实施例实现移动性管理的第一网元的组成结构示意图；
图4为本发明实施例实现移动性管理的第二网元的组成结构示意图；
图5为本发明实施例实现移动性管理的第三网元的组成结构示意图。
本发明的较佳实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申 请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行。并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
在METIS公开发布的资料中，5G的功能大体分为几个部分：中心管理实体(Central Management Entities)，可靠性服务组件(Reliable Service Composition)，无线节点管理(Radio Node Management)，以及空中接口管理(AI Management)等，其中，每个实体又包含若干个功能实体，比如，在中心管理实体中包含有上下文管理(Context Management)，在无线节点管理中包含有移动性管理(Mobility Management)等。
图1为本发明实施例实现移动性管理的网络部署架构示意图，如图1所示，各网元基本功能如下：
终端，通过第二网元如接入点1接入无线网络。
第二网元，可以是微站，具有数据面功能和控制面功能，具有短时无线资源管理能力和部分长时无线资源管理能力，可以在第二网元上建立本站的指纹地图。其中，METIS中提到的短时无线资源管理是指时间小于或等于1毫秒的无线资源管理，长时无线资源管理是指时间大于1毫秒的无线资源管理。其中，指纹地图是指包含无线信号质量信息的地理位置信息。
第二网元受第一网元的管理控制，其中第一网元可以是宏站。如图1所示，接入点1和接入点2受宏站1控制，接入点3和接入点4受宏站2控制。
第一网元，可以是宏站，是第二网元的集中控制点，具有数据面和控制面功能，指导第二网元如何利用无线资源，实现部分长时无线资源管理功能。终端也可以从宏站接入无线网络。第一网元上要建立其管辖范围内的所有第二网元的指纹地图，包括其管辖范围内所有第二网元的邻区的指纹地图。
第三网元如中央管理实体，在第一网元之上，如图1所示，宏站1和宏站2受中央管理实体集中控制。第三网元是更高层次的管理实体，实现在第一网元间以及第一网元管辖内的第二网元间的无线资源管理协调功能。第三网元上建立有其管辖范围内的所有站点的指纹地图，并且存储有所有接入的终端的上下文信息；第三网元具有数据分析、学习和预测功能。
图2为本发明实现移动性管理的方法的流程图，如图2所示，包括：
步骤200：在需要进行小区预测时，第一网元获取终端上下文信息。
本发明方法之前还包括：第二网元根据终端上报的测量报告确定是否需要进行小区预测，并在确定出需要进行小区预测时，向第一网元发送小区预测请求。具体包括：
首先，终端会周期性向第二网元如接入点上报测量报告，测量报告的内容至少包括：终端接收到的第二网元如接入点以及第一网元如宏站的信号质量信息，还可以进一步包括终端的地理位置信息(可以是绝对位置信息，也可以是相对位置信息)等。
接着，第二网元根据获得的测量报告确定是否需要进行小区预测，包括：
如果第二网元如接入点建立有本站的指纹地图，指纹地图上记录有位置点，以及位置点上该第二网元如接入点的各个邻区的信号信息。此时，可以根据指纹地图划定的进行下一个小区预测的区域判断是否触发小区预测，如果测量报告中的终端的地理位置信息在上述划定的区域内，则确定出需要进行小区预测；或者，如果第二网元如接入点没有建立指纹地图，此时，可以根据预先设置的发起小区预测的信号质量阈值与终端上报的测量报告中的信号质量信息，如果终端上报的测量报告中的信号质量信息小于或等于信号质量阈值，则确定出需要进行小区预测。
然后，在确定出需要触发小区预测时，向第一网元发送小区预测请求，在小区预测请求中携带的终端上下文信息至少包括：
终端上报的测量报告中的地理位置信息序列；终端上报的测量报告中的接收到的第二网元以及第一网元的信号质量信息；
进一步地，小区预测请求中携带的内容还可以包括：终端在第二网元中已分配的无线资源参数；终端的业务参数如业务类型、服务质量(QoS)参数等。
进一步地，
如果确定出不需要进行小区预测，那么，第二网元记录终端上报的测量报告中的信息。
步骤200中，第一网元获取的终端上下文信息就是来自第二网元的小区预测请求中携带的内容。
步骤200中，当第一网元收到小区预测请求时，进一步包括：
存储其中携带的终端的信号质量信息和位置信息，并更新对应的第二网元的指纹地图参数。
进一步地，
步骤200还包括：第一网元获取小区预测相关的上下文信息。具体实现包括：
第一网元向第三网元如中央管理实体发送小区预测相关的上下文信息请求，在该上下文信息请求中至少包括：需要获取的上下文类型：比如第二网元邻区的指纹地图增量信息、第二网元邻区的负荷信息等，第二网元的指纹地图增量信息、终端在第二网元中的位置信息序列等。
这里需要说明的是，指纹地图中的参数是终端的测量报告带上来的，上报的频率大，数据量大，宏站和集中控制点间的上下文信息交互不可能按照终端上报测量上报的时间间隔去上报。所以需要找到更新上下文信息的时间点。当宏站向中央管理实体请求上下文的时候就可以把一系列的变化参数一次性报上来。之所以要强调邻区的指纹地图增量，是因为中央管理实体在用位置进行预测时，下一个位置点有可能是邻区的管辖范围。
第三网元收到小区预测相关的上下文信息请求，更新对应的第二网元的指纹地图增量信息；根据终端的位置信息序列推断出(如利用现有神经网络的方法)终端的运动轨迹，并根据得到的运动轨迹推断出(如利用现有神经网络的方法)第二下一个位置点信息。其中，指纹地图类似画网格，比如精度是5米的话，经度和纬度上是5米乘以5米。第二网元的面积比这个大，包含多个网格。一个网格对应的位置可以收到多个小区的信号，有终端驻留的小区，也有终端未驻留的小区。
第三网元向第一网元返回小区预测相关的上下文信息响应，其中至少携带有：第二网元的指纹地图增量信息、推断出的终端的第二下一个位置点信息。
步骤201：第一网元根据获得的终端上下文信息预测下一个小区，并在预测出的下一个小区管辖内进行资源预留。
本步骤具体包括：
第一网元根据终端上下文信息中的第二网元的信号质量信息预测一个第一小区序列(是进入下一个小区的概率)，可以包括：第一网元根据终端上报的信号质量信息计算切往下一个小区的概率，这里的信号质量信息包含但不限于信噪比EC/NO、或接收信号码功率(RSCP，Received Signal Code Power)、或参考信号接收功率(RSRP，Reference Signal Received Power)、或参考信号接收质量(RSRQ，Reference Signal Received Quality)等；第一网元按照计算出的概率从大到小的顺序得出包括有N个小区的第一小区序列，这里，N大于或等于1。其中，计算切往下一个小区的概率可以有很多种方法，比如有小区1、小区2和小区3，切往小区1的概率是P1＝RSRQ1/(RSRQ1+RSRQ2+RSRQ3)等。
第一网元根据终端上下文信息中多个小区的信号质量计算终端的位置、方向、速度，然后推断出第一下一个位置点。具体实现是现有技术，并不用于限定本发明的保护范围，这里不再赘述。
进一步地，如果在步骤200中，第一网元获取了小区预测相关的上下文信息，那么，步骤201还包括：
第一网元根据获得的小区预测相关的上下文信息对计算出的第一下一个位置点信息进行修正。具体包括：
第一网元根据来自第三网元的小区预测相关的上下文响应消息中携带的第二下一个位置点对本步骤中计算出的第一下一个位置点进行修正；利用指纹地图将修正后的位置点信息映射到对应的第二小区序列；第一网元采用映射得到的第二小区序列对本步骤预测出的第一小区序列进行修正，得到一个包含N个小区的修正小区序列，这里的N大于或等于1。
其中，指纹地图中的位置点是个区域，宏站根据信号质量计算的位置点是一个点。其中，第一小区序列是用概率表示的，可以设定一个阈值，当第二小区序列中预测的小区和第一小区序列不一致时，当概率低于这个阀值就替换。
如果预测出的下一个小区在第一网元的管辖范围内，那么，本步骤中的在预测出的下一个小区管辖内进行资源预留包括：
第一网元直接向预测出的下一个小区的目标第二网元如目标接入点发送资源预留请求，而目标第二网元在预留出无线资源后向第一网元发送携带有预留出的无线资源的资源预留响应。这里，如果目标第二网元包括两个或两个以上，那么按照概率从大到小，逐个发送资源预留请求。
如果预测出的下一个小区不在第一网元的管辖范围内，本步骤中的在预测出的下一个小区管辖内进行资源预留包括：
第一网元向第三网元发送资源预留准备，第三网元向预测出的下一小区的目标第二网元所归属的目标第一网元发送资源预留请求，再由目标第一网元给目标第二网元发送资源预留请求；在目标第二网元完成资源预留后向目标第一网元发送携带有预留出的无线资源的资源预留响应，目标第一网元经由第三网元向第一网元发送资源预留响应。
下面结合图1，举例对步骤201中的资源预留进行说明，假设第一网元为宏站1、第二网元为接入点1、预测出的目标第二网元为接入点2，那么，
当接入点2在宏站1的管辖范围之内时，步骤201中的资源预留包括：
宏站1直接向接入点2发送资源预留请求消息，其中携带的信息包括但不限于：终端的上下文信息ID和终端当前的业务类型和终端当前的业务级QoS参数(比如GBR，MBR)和/或终端级QoS参数(比如AMBR)，终端在接入点1中已分配的无线资源参数等；
接入点2根据资源预留请求中携带的参数，为终端分配无线资源，并向宏站1发送资源预留响应，其中，资源预留响应中携带的参数包括但不限于：终端的上下文信息ID，目标接入点标识即接入点2的标识、为终端分配的无线资源参数。
当接入点2在宏站1的管辖范围之内时，此时，假设接入点2所归属的目标第一网元为宏站2，且宏站1和宏站2同属于一个第三网元如中央管理实体；本步骤中的资源预留包括：
宏站1向中央管理实体发送资源预留准备消息，其中携带的信息包括但 不限于：目标接入点标识即接入点2的标识、终端的上下文信息ID和终端当前的业务类型和终端当前的业务级QoS参数(比如GBR，MBR)和/或终端级QoS参数(比如AMBR)，终端在接入点1中已分配的无线资源参数等；
中央管理实体收到资源预留准备消息，根据消息中的目前接入点标识解析出其对应的宏站即本实施例中宏站2，向宏站2发送资源预留请求，在资源预留请求消息中，包括但不限于：目标接入点标识、终端的上下文信息ID、业务类型，QoS参数，终端在接入点1中已分配的无线资源参数等；
宏站2向接入点2发送预留请求消息，其中携带的信息包括但不限于：终端的上下文信息ID和终端当前的业务类型和终端当前的业务级QoS参数(比如GBR，MBR)和/或终端级QoS参数(比如AMBR)，终端在接入点1中已分配的无线资源参数等；
接入点3根据资源预留请求中携带的参数，为终端分配无线资源，并向宏站2发送资源预留响应，其中，资源预留响应中携带的参数包括但不限于：终端的上下文信息ID，当前为终端分配的无线资源参数。宏站2经由中央管理实体向宏站1发送资源预留响应。
本发明实施例提供的技术方案，通过对下一个小区的预测并预留无线资源，而不是在切换流程发起后再分配无线资源的过程，这样，提高了切换的成功率，且缩短了切换时延，从而从整体上提升了系统性能。
本发明实施例方法之后，
需要发起终端的切换时，该方法还包括：终端切换并驻留在所述预测出的下一个小区。具体包括：第二网元根据切换算法判决出需要发起终端的切换流程时，终端切换并驻留在通过本发明提供的方法得到的预测出的目标第二网元所归属的目标第一网元中。同时，会更新终端的终端上下文信息。其中，
更新终端的上下文信息包括：
管辖目标第二网元的目标第一网元会向第三网元上报上下文信息更新消息，上下文信息更新消息中携带的参数包括但不限于：终端最新的位置点信息即目标第二网元的位置信息；第三网元根据上下文信息更新消息中携带的 参数，进行大数据的学习和分析，为下一个决策分析提供基础。其中，大数据分析是一个不停的学习、预测和反馈的过程。所以需要对预测的结果进行反馈，以修正预测算法。
需要说明的是，第二网元发起切换流程的判决，与本发明实施例发起下一个小区预测的判决虽然有一定的相关性，但是，这两个过程是两个独立的过程，这样，当发起下一个小区预测流程过迟，或者终端运动速度突然加快，造成下一个小区预测流程没有走完，就可以发起真正的切换流程，即存在下一个小区预测的过程还没有完成，就已经发起了切换流程的情况。
图3为本发明实施例实现移动性管理的第一网元的组成结构示意图，如图3所示，至少包括第一获取模块、第一处理模块，其中，
第一获取模块，设置为在需要进行小区预测时，获取终端上下文信息；
第一处理模块，设置为根据获得的终端上下文信息预测下一个小区，并在预测出的下一个小区管辖内进行资源预留。
具体地，
第一获取模块具体设置为：在接收到小区预测请求时，获取小区预测请求中携带的终端上下文信息；
第一获取模块还设置为：存储小区预测请求中携带的终端的信号质量信息和位置信息，并更新对应的第二网元的指纹地图参数。
第一处理模块具体设置为：
根据终端上下文信息中的第二网元的信号质量信息预测一个第一小区序列；根据终端上下文信息中多个小区的信号质量计算终端的位置、方向、速度，然后推断第一下一个位置点；
当预测出的下一个小区在第一网元的管辖范围内时，直接向预测出的第一下一个位置点对应的目标第二网元发送资源预留请求，而目标第二网元在预留出无线资源后向第一网元发送资源预留响应；
当预测出的下一个小区不在第一网元的管辖范围内时，向第三网元发送资源预留准备，第三网元向预测出的下一小区的目标第二网元所归属的目标第一网元发送资源预留请求，再由目标第一网元给目标第二网元发送资源预 留请求；在目标第二网元完成资源预留后向目标第一网元发送资源预留响应，目标第一网元经由第三网元向第一网元发送资源预留响应。
进一步地，
第一获取模块还设置为：获取小区预测相关的上下文信息。具体用于：向第三网元发送小区预测相关的上下文信息请求；接收来自第三网元返回的携带有小区预测相关的上下文信息的上下文信息响应。此时，
第一处理模块具体还设置为：根据获得的小区预测相关的上下文信息对计算出的第一下一个位置点信息进行修正。具体包括：
根据来自第三网元的小区预测相关的上下文响应消息中携带的第二下一个位置点对计算出的第一下一个位置点进行修正；利用指纹地图将修正后的位置点信息映射到对应的第二小区序列；采用映射得到的第二小区序列对预测出的第一小区序列进行修正，得到一个包含N个小区的修正小区序列。
图4为本发明实现移动性管理的第二网元的组成结构示意图，如图4所示，至少包括第二获取模块，第二处理模块，其中，
第二获取模块，设置为获取终端上报的测量报告。其中，终端会周期性向第二网元如接入点上报测量报告，测量报告包括但不限于以下内容：终端接收到的第二网元如接入点以及第一网元如宏站的信号质量信息、终端的地理位置信息(可以是绝对位置信息，也可以是相对位置信息)等。
第二处理模块，设置为根据终端上报的测量报告确定是否需要进行小区预测，并在确定出需要进行小区预测时，向第一网元发送携带有终端上下文信息的小区预测请求。具体地，
如果第二处理模块所属的第二网元建立有本站的指纹地图，当测量报告中的终端的地理位置信息在指纹地图划定的进行下一个小区预测的区域内，则确定出需要进行小区预测，其中，指纹地图上记录有位置点，以及位置点上该第二网元如接入点的各个邻区的信号信息；或者，当终端上报的测量报告中的信号质量信息小于或等于预先设置的发起小区预测的信号质量阈值，则确定出需要进行小区预测。
进一步地，小区预测请求中携带的内容还可以包括：终端在第二网元中 已分配的无线资源参数；终端的业务参数如业务类型、服务质量(QoS)参数等。
第二处理模块还设置为：确定出不需要进行小区预测时，记录终端上报的测量报告中的信息。
进一步地，
第二处理模块还设置为：根据切换算法判决出需要发起终端的切换流程时，终端切换并驻留在预测出的目标第二网元所归属的目标第一网元中；更新终端的上下文信息。
图5为本发明实现移动性管理的第三网元的组成结构示意图，如图5所示，至少包括第三获取模块，第三处理模块，其中，
第三获取模块，设置为接收来自第一网元的小区预测相关的上下文信息请求，其中至少包括：需要获取的上下文类型：比如第二网元邻区的指纹地图增量信息、第二网元邻区的负荷信息等，第二网元的指纹地图增量信息、终端在第二网元中的位置信息序列。
第三处理模块，设置为更新对应的第二网元的指纹地图增量信息；根据终端的位置信息序列推断出终端的运动轨迹，并根据得到的运动轨迹推断出第二下一个位置点信息；向第一网元返回小区预测相关的上下文信息响应，其中至少携带有：第二网元的指纹地图增量信息、推断出的终端的第二下一个位置点信息。
虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体 现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。本领域普通技术人员可以理解上述方法中的全部或部分步骤可通过程序来指令相关硬件完成，所述程序可以存储于计算机可读存储介质中，如只读存储器、磁盘或光盘等。可选地，上述实施例的全部或部分步骤也可以使用一个或多个集成电路来实现，相应地，上述实施例中的各模块/模块可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。本申请不限制于任何特定形式的硬件和软件的结合。
工业实用性
本发明实施例提出的实现移动性管理的方法及网元，在需要进行下一个小区预测时，第一网元获取终端上下文信息；第一网元根据获得的终端上下文信息预测下一个小区，并在预测出的下一个小区管辖内进行资源预留。本发明实施例提供的技术方案，通过对下一个小区的预测并预留无线资源，而不是在切换流程发起后再分配无线资源的过程，这样，一方面实现了对无线资源的有效管理，另一方面也提高了后续切换的成功率，且缩短了切换时延，从而从整体上提升了系统性能。

Claims (33)

  1. 一种实现移动性管理的方法，包括：在需要进行小区预测时，第一网元获取终端上下文信息；
    第一网元根据获得的终端上下文信息预测下一个小区，并在预测出的下一个小区管辖内进行资源预留。
  2. 根据权利要求1所述的方法，需要发起终端的切换时，该方法还包括：终端切换并驻留在所述预测出的下一个小区，并更新终端的终端上下文信息。
  3. 根据权利要求1或2所述的方法，该方法还包括：
    所述第一网元获取终端上下文信息之前，根据所述终端上报的测量报告，第二网元确定是否需要进行小区预测，并在确定出需要进行小区预测时，向所述第一网元发送携带有所述终端上下文信息的小区预测请求；
    所述第一网元获取终端上下文信息包括：
    所述第一网元从接收到的小区预测请求中获取所述终端上下文信息。
  4. 根据权利要求3所述的方法，其中，所述终端上下文信息包括：所述终端上报的测量报告中的地理位置信息序列，所述终端上报的测量报告中的接收到的第二网元以及第一网元的信号质量信息。
  5. 根据权利要求4所述的方法，所述终端上下文信息还包括：所述终端在第二网元中已分配的无线资源参数，所述终端的业务参数。
  6. 根据权利要求3所述的方法，如果所述第二网元建立有本站的指纹地图，所述确定是否需要进行小区预测包括：如果所述测量报告中的终端的地理位置信息在指纹地图划定的进行下一个小区预测的区域内，则确定出需要进行小区预测；
    或者，
    如果所述第二网元没有建立指纹地图，所述确定是否需要进行小区预测包括：如果所述测量报告中的信号质量信息小于或等于预先设置的发起小区预测的信号质量阈值，则确定出需要进行小区预测。
  7. 根据权利要求6所述的方法，如果确定出不需要进行小区预测，该方 法还包括：所述第二网元记录所述测量报告中的信息。
  8. 根据权利要求3所述的方法，所述第一网元收到小区预测请求时，该方法还包括：
    所述第一网元存储所述小区预测请求中携带的终端的信号质量信息和位置信息，并更新对应的第二网元的指纹地图参数。
  9. 根据权利要求3所述的方法，其中，所述预测下一个小区包括：
    所述第一网元根据所述终端上下文信息中的信号质量信息预测一个第一小区序列；
    所述第一网元根据所述终端上下文信息中的位置信息序列推断第一下一个位置点。
  10. 根据权利要求9所述的方法，其中，所述预测一个第一小区序列包括：所述第一网元根据终端上报的所述信号质量信息计算切往下一个小区的概率；所述第一网元按照计算出的概率从大到小的顺序得出包括有N个小区的第一小区序列，这里，N大于或等于1。
  11. 根据权利要求10所述的方法，其中，所述信号质量信息包括：信噪比EC/NO、或接收信号码功率RSCP、或参考信号接收功率RSRP、或参考信号接收质量RSRQ。
  12. 根据权利要求9所述的方法，其中，所述推断第一下一个位置点包括：根据所述终端上下文信息中多个小区的信号质量计算终端的位置、方向、速度，再推断出所述第一下一个位置点。
  13. 根据权利要求9所述的方法，所述预测下一个小区之前，该方法还包括：所述第一网元获取小区预测相关的上下文信息。
  14. 根据权利要求13所述的方法，其中，所述获取小区预测相关的上下文信息包括：
    所述第一网元向第三网元发送小区预测相关的上下文信息请求，其中至少携带有需要获取的上下文类型、第二网元的指纹地图增量信息、终端在第二网元中的位置信息序列；
    收到小区预测相关的上下文信息请求的第三网元，更新对应的第二网元 的指纹地图增量信息；根据终端的位置信息序列推断出终端的运动轨迹，并根据得到的运动轨迹推断出第二下一个位置点信息；
    所述第一网元接收来自第三网元返回的小区预测相关的上下文信息响应，其中至少携带有：所述第二网元的指纹地图增量信息、推断出的终端的第二下一个位置点信息。
  15. 根据权利要求13所述的方法，该方法还包括：所述第一网元根据所述小区预测相关的上下文信息对所述计算出的第一下一个位置点信息进行修正。
  16. 根据权利要求15所述的方法，其中，所述对所述计算出的第一下一个位置点信息进行修正包括：
    所述第一网元根据来自第三网元的小区预测相关的上下文响应消息中携带的第二下一个位置点对所述第一下一个位置点进行修正；利用指纹地图将修正后的位置点信息映射到对应的第二小区序列；
    所述第一网元采用映射得到的第二小区序列对所述预测出的第一小区序列进行修正，得到一个包含N个小区的修正小区序列。
  17. 根据权利要求3所述的方法，如果所述预测出的下一个小区在所述第一网元的管辖范围内，所述在预测出的下一个小区管辖内进行资源预留包括：
    所述第一网元直接向预测出的下一个小区对应的目标第二网元发送资源预留请求；目标第二网元在预留出无线资源后向所述第一网元发送携带有预留出的无线资源的资源预留响应；
    如果所述预测出的下一个小区不在所述第一网元的管辖范围内，所述在预测出的下一个小区管辖内进行资源预留包括：
    所述第一网元向第三网元发送资源预留准备，第三网元向所述预测出的下一小区的目标第二网元所归属的目标第一网元发送资源预留请求，再由目标第一网元给目标第二网元发送资源预留请求；
    在目标第二网元完成资源预留后向目标第一网元发送携带有预留出的无线资源的资源预留响应，目标第一网元经由第三网元向所述第一网元发送资源预留响应。
  18. 一种第一网元，包括第一获取模块、第一处理模块，其中，
    第一获取模块，设置为在需要进行小区预测时，获取终端上下文信息；
    第一处理模块，设置为根据获得的终端上下文信息预测下一个小区，并在预测出的下一个小区管辖内进行资源预留。
  19. 根据权利要求18所述的第一网元，其中，所述第一获取模块具体设置为：在接收到小区预测请求时，获取小区预测请求中携带的终端上下文信息。
  20. 根据权利要求19所述的第一网元，所述第一获取模块还设置为：存储所述小区预测请求中携带的终端的信号质量信息和位置信息，并更新对应的第二网元的指纹地图参数。
  21. 根据权利要求18所述的第一网元，其中，所述第一处理模块具体设置为：
    根据所述终端上下文信息中的第二网元的信号质量信息预测一个第一小区序列；根据所述终端上下文信息中多个小区的信号质量计算终端的位置、方向、速度，再推断第一下一个位置点；
    当预测出的下一个小区在所述第一网元的管辖范围内时，直接向预测出的第一下一个位置点对应的目标第二网元发送资源预留请求，接收来自目标第二网元的携带有预留出的无线资源的资源预留响应；
    当预测出的下一个小区不在第一网元的管辖范围内时，向第三网元发送资源预留准备；接收来自目标第一网元经由第三网元向第一网元发送的携带有预留出的无线资源的资源预留响应。
  22. 根据权利要求21所述的第一网元，所述第一获取模块还设置为：获取小区预测相关的上下文信息。
  23. 根据权利要求22所述的第一网元，其中，所述取小区预测相关的上下文信息具体包括：向第三网元发送小区预测相关的上下文信息请求；接收来自第三网元返回的携带有小区预测相关的上下文信息的上下文信息响应；此时，
    所述第一处理模块还设置为：根据获得的小区预测相关的上下文信息对 所述计算出的第一下一个位置点信息进行修正。
  24. 根据权利要求23所述的第一网元，其中，所述对所述计算出的第一下一个位置点信息进行修正具体包括：
    根据来自所述第三网元的小区预测相关的上下文响应消息中携带的第二下一个位置点对所述计算出的第一下一个位置点进行修正；
    利用指纹地图将修正后的位置点信息映射到对应的第二小区序列；
    采用映射得到的第二小区序列对所述预测出的第一小区序列进行修正，得到一个包含N个小区的修正小区序列。
  25. 根据权利要求18所述的第一网元，其中，所述第一网元为第五代移动通信技术5G网络中的第二网元的集中控制点。
  26. 一种第二网元，包括第二获取模块，第二处理模块，其中，
    第二获取模块，设置为获取终端上报的测量报告；
    第二处理模块，设置为根据终端上报的测量报告确定是否需要进行小区预测，并在确定出需要进行小区预测时，向第一网元发送携带有终端上下文信息的小区预测请求。
  27. 根据权利要求26所述的第二网元，如果所述第二处理模块所属的第二网元建立有本站的指纹地图，所述第二处理模块具体设置为：
    当所述测量报告中的终端的地理位置信息在指纹地图划定的进行下一个小区预测的区域内，则确定出需要进行小区预测，其中，指纹地图上记录有位置点，以及位置点上该第二网元如接入点的各个邻区的信号信息；或者，
    当所述测量报告中的信号质量信息小于或等于预先设置的发起小区预测的信号质量阈值，则确定出需要进行小区预测。
  28. 根据权利要求27所述的第二网元，所述第二处理模块还设置为：确定出不需要进行小区预测时，记录所述测量报告中的信息。
  29. 根据权利要求26所述的第二网元，所述第二处理模块还设置为：根据切换算法判决出需要发起终端的切换时，终端切换并驻留在预测出的目标第二网元所归属的目标第一网元中；更新终端的上下文信息。
  30. 根据权利要求26所述的第二网元，其中，所述第二网元为5G网络中终端接入无线网络的接入点。
  31. 一种第三网元，包括第三获取模块，第三处理模块，其中，
    第三获取模块，设置为接收来自第一网元的小区预测相关的上下文信息请求，其中包括：需要获取的上下文类型、第二网元的指纹地图增量信息、终端在第二网元中的位置信息序列；
    第三处理模块，设置为更新对应的第二网元的指纹地图增量信息；根据终端的位置信息序列推断出终端的运动轨迹，并根据得到的运动轨迹推断出第二下一个位置点信息；向第一网元返回小区预测相关的上下文信息响应，其中至少携带有：第二网元的指纹地图增量信息、推断出的终端的第二下一个位置点信息。
  32. 根据权利要求31所述的第三网元，其中，所述第三网元为5G网络中的实现在第一网元间以及第一网元管辖内的第二网元间的无线资源管理协调功能的中央管理实体。
  33. 一种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执行权1～权17任一项的实现移动性管理的方法。
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