蜂窩通信網絡中的網絡輔助交替覆蓋的製作方法
2023-12-08 22:55:31 2
本發明一般涉及移動通信。特別地，本發明涉及蜂窩通信網絡中的網絡輔助交替覆蓋。
背景技術：
蜂窩通信網絡必須在周期性和非周期性臨時故障期間保持可操作。周期性事件，諸如對硬體和/或軟體的定期維護升級，和/或對現有網絡及其相關聯的網絡元件的配置改變，通常產生副作用和因此的服務降級。在這樣的情況下，難以排除網絡故障。另外，非周期性事件，諸如設備故障、軟體崩潰或塔中的結構問題，或者運轉中斷，導致基站或小區或扇區的部分不可操作。而且，當扇區或塔或鏈路的組件故障時，整個站點將關閉。大多數時候，保持這些站點處於工作狀態並且一直運行是運營商的責任。如果第一輪故障排除失敗，只有那時才可能典型地牽涉到網絡維護或設備供應商人員。在全部該時間期間，小區的覆蓋區域內的用戶受到影響。
因此，本發明的目的是減輕以上所描述的問題和引入一種解決方案，該解決方案允許在至少部分小區運轉中斷事件或維護事件期間的蜂窩通信網絡中的網絡輔助交替覆蓋。
技術實現要素：
本發明的第一方面是一種包括至少一個處理器的移動通信設備。所述至少一個處理器被配置成使得：
響應於至少部分小區運轉中斷事件或維護事件的指示，基於從蜂窩網絡基站接收到的帶外通信配置信息而從蜂窩通信模式切換到帶外通信模式；
在帶外通信模式中根據需要執行通信；以及
響應於接收到切換回到蜂窩通信模式的消息，切換回到蜂窩通信模式。
本發明的第二方面是一種在蜂窩通信網絡中提供網絡輔助交替覆蓋的方法。響應於至少部分小區運轉中斷事件或維護事件的指示，基於從蜂窩網絡基站接收到的帶外通信配置信息，將移動通信設備從蜂窩通信模式切換到帶外通信模式。由移動通信設備在帶外通信模式中根據需要執行通信。響應於接收到切換回到蜂窩通信模式的消息，將移動通信設備切換回到蜂窩通信模式。
本發明的第三方面是一種電腦程式，包括適配成當在移動通信設備上執行時導致以下內容的代碼：
響應於至少部分小區運轉中斷事件或維護事件的指示，基於從蜂窩網絡基站接收到的帶外通信配置信息而將移動通信設備從蜂窩通信模式切換到帶外通信模式；
由移動通信設備在帶外通信模式中根據需要執行通信；以及
響應於接收到切換回到蜂窩通信模式的消息，將移動通信設備切換回到蜂窩通信模式。
本發明的第四方面是一種包括至少一個處理器的裝置。所述至少一個處理器被配置成使得：
基於位於蜂窩通信網絡的相同小區中的數個移動通信設備的位置信息而生成帶外通信配置信息，所述帶外通信配置信息特定於所述數個移動通信設備中的每一個；以及
向所述數個移動通信設備中的至少一個發送其特定帶外通信配置信息。
本發明的第五方面是一種在蜂窩通信網絡中管理網絡輔助交替覆蓋的方法。帶外通信配置信息基於位於蜂窩通信網絡的相同小區中的數個移動通信設備的位置信息而生成。帶外通信配置信息特定於所述數個移動通信設備中的每一個。將其特定帶外通信配置信息發送至所述數個移動通信設備中的至少一個。
本發明的第六方面是一種電腦程式，包括適配成當在第四示例實施例的裝置上執行時導致以下內容的代碼：
基於位於蜂窩通信網絡的相同小區中的數個移動通信設備的位置信息而生成帶外通信配置信息，所述帶外通信配置信息特定於所述數個移動通信設備中的每一個；以及
向所述數個移動通信設備中的至少一個發送其特定帶外通信配置信息。
在本發明的示例實施例中，從所述數個移動通信設備接收位置信息。在本發明的另一示例實施例中，裝置能夠通過使用其它手段來獲取或確定所述數個移動通信設備的位置信息。
在本發明的示例實施例中，所接收到的帶外通信配置信息包括針對移動通信設備生成的移動通信設備特定帶外通信接近度信息，並且與位於相同小區中的至少一個其它移動通信設備交換所述帶外通信接近度信息。
在本發明的示例實施例中，將從位於相同小區中的至少一個其它移動通信設備接收到的帶外通信接近度消息轉發到蜂窩網絡基站。
在本發明的示例實施例中，蜂窩網絡至少部分地基於長期演進LTE技術，並且帶外通信包括設備到設備通信。
在本發明的示例實施例中，帶外通信包括設備到設備通信。
在本發明的示例實施例中，向所述數個移動通信設備廣播維護事件的指示。
在本發明的示例實施例中，基於從所述數個移動通信設備中的至少一個接收到的帶外通信接近度消息，重新評估所述數個移動通信設備中的至少一個的帶外通信覆蓋。
在本發明的示例實施例中，響應於負載改變，經由網絡控制消息，執行針對處於帶外通信通信模式的所述數個移動通信設備的業務（traffic）控制。
在本發明的示例實施例中，向所述數個移動通信設備廣播切換回到蜂窩通信模式的消息。
在本發明的示例實施例中，第四方面的裝置包括蜂窩網絡基站。
在本發明的示例實施例中，第四方面的裝置包括被配置成提供負載分配服務的裝置。
在本發明的示例實施例中，第三和/或第六方面的電腦程式存儲在計算機可讀介質上。
在本發明的示例實施例中，從位於蜂窩通信網絡的相同小區中的數個移動通信設備接收位置信息。在另一示例實施例中，蜂窩通信網絡操作在不從移動通信設備接收位置信息的情況下，使用例如至少一種算法來確定移動通信設備的位置信息。
要理解的是，以上描述的本發明的各方面和示例實施例可以彼此以任何組合來使用。若干方面和示例實施例可以組合在一起以形成本發明另外的示例實施例。作為本發明的一方面的移動通信設備、方法、裝置或電腦程式可以包括以上描述的本發明的示例實施例中的至少一個。
本發明允許在至少部分小區運轉中斷事件或維護事件期間的蜂窩通信網絡中的網絡輔助交替覆蓋。
附圖說明
被包括以提供對本發明的進一步理解並且構成本說明書的一部分的附圖圖示了本發明的示例實施例，並且與描述一起幫助解釋本發明的原理。在附圖中：
圖1是圖示了根據本發明的示例實施例的方法的通信流程圖；以及
圖2是圖示了根據本發明的示例實施例的裝置和設備的框圖。
具體實施方式
現在將詳細參考本發明的示例實施例，其示例在附圖中圖示。
在下文中，使用實現在利用基於長期演進LTE的技術的蜂窩通信網絡中的示例來說明本發明。然而，要理解的是，這些示例是非限制性的，並且本發明的示例實施例可以在任何蜂窩通信網絡中實現，其中基站和移動通信設備能夠進行帶外和D2D通信。網絡可以使用帶內和帶外通信。在帶內通信中，諸如例如並且不限於用戶、用戶通信業務和/或狀態信息之類的信息典型地通過物理鏈路、信道或超越並且不限於3GPP標準的其它通信技術來傳送。（狀態信息的示例包括並且不限於控制、管理和眾包信息。）在帶外通信中，用戶、用戶通信業務和狀態信息中的任何一個通過不同的物理鏈路、信道或超越並且不限於3GPP標準的其它通信技術來單獨傳送。另外，要理解的是，術語長期演進，如本文所使用的，旨在覆蓋其各種變更，諸如高級LTE，LTE-A。
本發明利用稱為設備到設備（D2D）通信的技術。典型地，D2D通信用作蜂窩網絡的底層，其操作在相同的資源上。除了蜂窩操作之外，其中用戶設備（UE）由網絡經由基站來服務，在LTE架構中稱為演進節點B（eNB）的UE單元可以通過D2D鏈路彼此直接通信。在網絡的正常操作（即，小區運轉中斷事件和維護事件之外）中，D2D連接中的UE保持由eNB控制並且繼續蜂窩操作。eNB可以控制用於蜂窩通信和由D2D鏈路使用的資源。D2D通信也稱為接近度服務（ProSe）通信。
圖1是圖示了根據本發明的示例實施例的方法的通信流程圖。
在101a-101d處，位於與蜂窩通信網絡基站250相同的蜂窩通信網絡的小區200中的移動通信設備210-240中的每一個向基站250發送其位置信息。101a-101d可以例如結合每一個移動通信設備210-240的網絡附連過程來執行。除了移動通信設備發送位置信息之外，存在確定移動通信設備在任何給定時間點的位置的若干方式。取決於需要、精確度和準確度，網絡運營商可以使得能夠實現那些算法並且使用它們來確定移動通信設備的位置。
要理解的是，即使為了簡單起見而在圖1和圖2中僅圖示了基站250，基站250也可以將它從移動通信設備210-240接收到的消息和/或信息轉發到單獨的裝置，所述單獨的裝置被配置成提供負載分配服務。在又一可替換方案中，負載分配服務可以被實現為基站250中的軟體。在這些情況下，例如102和/或108可以由該負載分配服務執行。
在102處，基於在101a-101d處接收到的位置信息，確定每一個移動通信設備210-240的位置，並且由基站/負載分配服務250生成設備到設備（D2D）配置信息。D2D配置信息特定於所述數個移動通信設備210-240中的每一個而生成。D2D配置信息可以包括例如D2D接近度標識符/身份和/或通信參數（諸如信標頻率和其它射頻相關信息），其可以在網絡故障的事件中使用。
在103a-103d處，將所生成的移動通信設備特定D2D配置信息發送至移動通信設備210-240中的每一個。103a-103d可以例如作為啟動期間的位置更新過程的部分而執行。當移動通信設備210-240
可替換地/此外，101a-101d，102和/或103a-103d可以例如周期性地執行，例如以便在移動通信設備210-240在小區200內移動時保持位置信息是最新的。在這樣的情況下，102也將被重複以重新生成D2D配置信息。類似地，103a-103d將被重複以重新分配重新生成的D2D配置信息。
在104處，從基站250向移動通信設備210-240廣播維護事件的指示。可替換地，在至少部分小區運轉中斷事件（即，意外事件，例如由於天氣或軟體崩潰所致的故障）的情況下，將不發送104的廣播消息。而是，移動通信設備210-240中的至少一個可以例如檢測其與基站250的連接的缺乏，並且如果其駐留在重疊的覆蓋區域中則嘗試鎖定到相鄰的基站。如果那是不可能的話，則其然後可以繼續進行到105a-105d。可能存在例外的情形，例如，當所有移動通信設備在移動的火車中，並且火車正在隧道內行進，並且在若干分鐘內不存在覆蓋時。在那些情況下，可以以避免這樣的誤觸發並且避免不必要的切換和信令的這樣的方式做出D2D定時器配置。
另外，位於相鄰小區的小區邊界區域中的移動通信設備可以用作D2D中繼器。相應地，它們可以開啟中繼模式操作，並且嘗試發現處於受影響的小區區域中的移動通信設備。
在105a-105d處，基於在103a-103d處從蜂窩網絡基站250接收到的D2D配置信息，將移動通信設備210-240從蜂窩通信模式切換到設備到設備（D2D）通信模式。另外，位於受影響的小區區域中的移動通信設備可以確保在105a-105d的切換之前不存在直接相鄰的小區覆蓋，並且它們還接收D2D信號的信標以確保其它參與的移動通信設備也在檢測基站的缺失。
如以上所討論的，在103a-103d處接收到的D2D配置信息可以包括特定於移動通信設備210-240中的每一個並且針對移動通信設備210-240中的每一個而生成的D2D接近度信息。在106a-106c處，位於相同小區200中的移動通信設備210-240可以彼此交換它們的D2D接近度信息，包括例如它們的D2D接近度標識符，並且確保它們可以經由鄰近的可操作小區到達網絡。在圖1的示例中，移動通信設備240充當用於小區200中的其它移動通信設備210-230的D2D網關。在107處，移動通信設備240將從移動通信設備210-230接收到的D2D接近度消息中繼或轉發到基站250。
圖1中公開的場景是可能的場景之一，並且還存在使通信鏈路可能的若干其它可能的方式。例如，在另一場景中，在交換信息的同時，移動通信設備可以發現自己，並且形成一個或多個集群，其中存在主和從移動通信設備。主和從移動通信設備的角色可以是動態的。在該區域內的這樣的動態形成的目標是主設備將把分組從該集群轉發到另一集群以到達相鄰的小區。例如，基於接近度、功率和/或其它位置相關信息來挑選主節點。
在108處，可以由基站/負載分配服務250重新評估移動通信設備210-240中的每一個的D2D覆蓋，以確保移動通信設備210-240中的每一個能夠經由D2D通信得到連通性。要理解的是，108可以周期性地重複。
通信由移動通信設備210-240在D2D通信模式中根據需要來執行，109。
在110處，響應於負載改變，經由網絡控制消息在D2D通信模式中執行針對移動通信設備210-240的業務控制。基站250的負載可能由於移動通信設備210-240中的任一個的移動和/或由於移動通信設備210-240中的任一個的應用使用等而改變。所有這些可以經由網絡控制消息被動態地知悉，並且網絡可以充當調解器以確保D2D接近度通信沒有任何問題地發生。
在稍後的時間點，當在受影響的區域中恢復服務時，由基站250向移動通信設備210-240廣播切換回到蜂窩通信模式的消息，111。該消息可以在D2D通信發生的同時經由網絡控制消息來傳送。
響應於接收到切換回到蜂窩通信模式的廣播消息111，移動通信設備210-240切換回到蜂窩通信模式，112a-112d。
如以上所討論的，本發明允許在故障事件中的網絡輔助的對等通信，其中網絡執行調解並且允許受控的、無幹擾的、最短路徑和基於接近度的通信。網絡具有對創建D2D會話的完全控制，並且其確保無幹擾通信。本發明提供了以分散且受控的方式使用接近度身份的機制，並且它們可以用於網絡輔助通信。
圖2是圖示了根據本發明的示例實施例的裝置和設備的框圖。移動通信設備201-240中的每一個包括至少一個處理器211，221，231，241。移動通信設備201-240中的每一個還可以包括至少一個存儲器212，222，232，242，其包括電腦程式代碼213，223，233，243。移動通信設備201-240中的每一個還可以具有通信模塊，所述通信模塊與遠程移動通信設備和蜂窩通信網絡基站通信。
所述至少一個處理器211，221，231，241被配置成使得：
響應於至少部分小區運轉中斷事件或維護事件的指示，基於從蜂窩網絡基站240接收到的帶外通信配置信息從蜂窩通信模式切換到帶外通信模式；
在帶外通信模式中根據需要執行通信；以及
響應於接收到切換回到蜂窩通信模式的消息，切換回到蜂窩通信模式。
如結合圖1所討論的，所接收到的帶外通信配置信息可以包括針對移動通信設備210，220，230，240中的每一個生成的移動通信設備特定帶外通信接近度信息。處理器211，221，231，241中的每一個還可以被配置成導致與位於相同小區200中的至少一個其它移動通信設備交換帶外通信接近度信息。
另外，處理器211，221，231，241中的每一個還可以被配置成使得將從位於相同小區200中的至少一個其它移動通信設備接收到的帶外通信接近度消息轉發到蜂窩網絡基站。
裝置250包括至少一個處理器251。裝置250還可以包括至少一個存儲器252，所述存儲器包括電腦程式代碼253。另外，裝置250可以包括蜂窩網絡基站和/或被配置成提供負載分配服務的裝置。
所述至少一個處理器251被配置成使得：
基於位於蜂窩通信網絡的相同小區200中的數個移動通信設備210-240的位置信息而生成帶外通信配置信息，所述帶外通信配置信息特定於所述數個移動通信設備210-240中的每一個；並且
向所述數個移動通信設備210-240中的至少一個發送其特定帶外通信配置信息。
所述至少一個處理器251還可以被配置成使得向所述數個移動通信設備廣播維護事件的指示。所述至少一個處理器251還可以被配置成使得基於從所述數個移動通信設備210-240中的至少一個接收到的帶外通信接近度消息，重新評估所述數個移動通信設備210-240中的至少一個的帶外通信覆蓋。所述至少一個處理器251還可以被配置成使得，響應於負載改變，經由網絡控制消息，在帶外通信模式中執行針對所述數個移動通信設備210-240的業務控制。所述至少一個處理器251還可以被配置成使得向所述數個移動通信設備210-240廣播切換回到蜂窩通信模式的消息。
儘管以上示例已使用了LTE D2D作為帶外通信技術的示例，但是所公開的解決方案與所有類型的帶外通信技術兼容。
示例實施例可以包括，例如，能夠執行示例實施例的方法的任何合適的手持設備、蜂窩電話、智慧型電話、無線設備、伺服器、工作站等等。示例實施例的設備和子系統可以使用任何合適的協議彼此通信，並且可以使用一個或多個經編程的計算機系統或設備來實現。
本發明的示例實施例可以在軟體、硬體、應用邏輯或軟體、硬體和應用邏輯的組合中實現。示例實施例可以存儲與本文所描述的各種方法有關的信息。該信息可以存儲在一個或多個存儲器中，諸如硬碟、光碟、磁光碟、RAM等等。一個或多個資料庫可以存儲用於實現本發明的示例實施例的信息。可以使用包括在本文列出的一個或多個存儲器或存儲設備中的數據結構（例如，記錄、表格、陣列、欄位、圖形、樹、列表等）來組織資料庫。關於示例實施例所描述的方法可以包括用於將由示例實施例的設備和子系統的方法收集和/或生成的數據存儲在一個或多個資料庫中的適當的數據結構。
示例實施例的全部或部分可以使用根據本發明的示例實施例的教導而編程的一個或多個通用處理器、微處理器、數位訊號處理器、微控制器等等方便地實現，如計算機和/或（一個或多個）軟體領域的技術人員將領會到的。適當的軟體可以由普通技術的程式設計師基於示例實施例的教導而容易地準備，如軟體領域技術人員將領會到的。此外，示例實施例可以通過專用集成電路的製備或通過互連常規組件電路的適當網絡來實現，如（一個或多個）電氣領域技術人員將領會到的。因此，示例實施例不限於硬體和/或軟體的任何特定組合。
通過存儲在計算機可讀介質中的任何一個上或其組合上，本發明的示例實施例可以包括用於控制示例實施例的組件、用於驅動示例實施例的組件、用於使得示例實施例的組件能夠與人類用戶交互等等的軟體。這樣的軟體可以包括但不限於，設備驅動器、固件、作業系統、開發工具、應用軟體等。這樣的計算機可讀介質還可以包括用於執行在實現本發明中所執行的處理的全部或部分（如果處理是分布式的話）的本發明的示例實施例的電腦程式。本發明的示例實施例的計算機代碼設備可以包括任何合適的可解釋或可執行代碼機制，包括但不限於腳本、可解釋程序、動態連結庫（DLL）、Java類和小應用程式、完全可執行程序等等。而且，可以分布本發明的示例實施例的處理的部分，以得到更好的性能、可靠性、成本等等。
如以上所陳述的，示例實施例的組件可以包括用於持有根據本發明的教導而編程的指令並且用於持有本文所描述的數據結構、表格、記錄和/或其它數據的計算機可讀介質或存儲器。計算機可讀介質可以包括參與向處理器提供指令以供執行的任何合適的介質。這樣的介質可以採取許多形式，包括但不限於非易失性介質、易失性介質、傳輸介質等等。非易失性介質可以包括例如光碟或磁碟、磁光碟等等。易失性介質可以包括動態存儲器等等。傳輸介質可以包括同軸線纜、銅線、光纖等。傳輸介質還可以採用聲學、光學、電磁波等等的形式，諸如在射頻（RF）通信、紅外（IR）數據通信等等期間生成的那些。計算機可讀介質的常見形式可以包括例如軟盤、柔性盤、硬碟、磁帶、任何其它合適的磁性介質、CD-ROM、CD±R、CD±RW、DVD、DVD-RAM、DVD±RW、DVD±R、HD DVD、HD DVD-R、HD DVD-RW、HD DVD-RAM、藍光碟、任何其它合適的光學介質、打孔卡、紙帶、光學標記片、具有孔或其它可光學識別的標記的圖案的任何其它合適的物理介質、RAM、PROM、EPROM、FLASH-EPROM、任何其它合適的存儲器晶片或盒、載波或計算機可以從其進行讀取的任何其它合適的介質。
如果需要，本文所討論的不同方法可以以不同的順序執行和/或彼此同時執行。
雖然已經結合數個示例實施例和實現方式描述了本發明，但是本發明不限於此，而是覆蓋落入預期權利要求的範圍內的各種修改和等效布置。