具有与用户平面解耦和的控制平面的多频带蜂窝网络制造技术

公开了一种蜂窝网络(100)。该蜂窝网络包括多个控制平面收发器站(105)，每个被配置为在对应的第一覆盖区域(105A)上提供无线电覆盖以允许所述第一覆盖区域(105A)内的用户设备(110)与控制平面收发器站(105)交换信令流量。对于每个控制平面收发器站(105)，蜂窝网络(100)还包括位于所述第一覆盖区域(105A)内的一个或多个用户收发器站(115(i))，每个用户收发器站(115(i))被配置为在对应的第二覆盖区域(115(i)A)上提供无线电覆盖，以允许所述第二覆盖区域(115(i)A)内的用户设备(110)通过利用在相应的频带集合中的所选择的频带与用户收发器站(115(i))交换用户流量。当所述第一覆盖区域中的一个第一覆盖区域(105A)内的用户设备(110)请求交换用户流量时，蜂窝网络(100)被配置为：基于该用户设备(110)在所述一个第一覆盖区域(105A)内的位置，选择位于所述一个第一覆盖区域(105A)内的一组候选用户收发器站(115(i))；基于以下各项中的至少一个来选择在位于所述一个第一覆盖区域(105A)内的用户收发器站(115(i))的频带集合中的一组候选频带：指示请求类型的请求参数、指示用户类别的用户参数、以及指示用户设备类别的用户设备参数(110)，以及允许用户设备(110)基于所选择的该组候选收发器站(115(i))和所选择的该组候选频带之间的映射利用所选择的频带与一个或多个所选择的用户收发器站(115(i))交换用户流量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有与用户平面解耦和的控制平面的多频带蜂窝网络
本专利技术一般地涉及无线通信网络，诸如蜂窝网络之类。
技术介绍
蜂窝网络的演进在扩展和性能方面已经经历了显著的增长，并且在3GPP(“第三代合作伙伴计划”)内，LTE(“长期演进”)/LTE-高级(LTE-Advanced)的规范已被定义。为允许在相应覆盖区域(小区)上辐射无线电波的固定位置收发器基站或节点(例如，eNodeB)与该覆盖区域内的用户设备(例如，诸如蜂窝电话之类的用户终端)之间高速运输数据构想了3GPPLTE/LTE-高级标准。目前，蜂窝网络在新用户数量和数据吞吐量要求方面在增加。新的高级用户设备(诸如智能电话和平板电脑之类)的不断增长的可用性已经使得终端用户可获得大量的客户端应用，所述客户端应用中的许多导致频繁的数据发送和接收。这意味着蜂窝网络必须管理数量不断增长的信令信息。如本领域技术人员已知的，对于信令信息(或简称“信令”)，其意味着在蜂窝网络的节点和用户设备之间交换以确保用户设备正确地链接到蜂窝网络的信息。与用户信息(用户信息对应于基于用户设备所请求的服务的具体类型在用户设备和网络之间交换的实际内容数据)相对比，信令信息与用户设备和网络之间的连接的建立、控制和管理有关。信令信息流量增加是由一些因素引起的，诸如例如智能电话、平板电脑和一般现代移动设备所需的“永久在线”IP连通性、需要非常频繁的定期更新的用于移动设备的应用(“App”)的广泛可用性、以及机器对机器(M2M)设备的增长之类。如例如在JuhaKorhonen，ArtechHouse的2003年第2版的“Introductionto3Gmobilecommunications”第7.2节第134页所公开的，蜂窝网络可被认为是由称为控制平面(简称为“C-平面”)和用户平面(简称为“U-平面”)的两部分形成。C-平面是蜂窝网络的主要针对于管理信令信息流量的部分，而U-平面是蜂窝网络的主要针对于管理用户信息流量的部分。在当前的蜂窝网络中，通常将信令信息流量(或简称为“信令流量”)和用户信息流量(或简称为“用户流量”)作为单个实体进行管理。在这种情况下，C-平面和U-平面之间的分离主要仅在逻辑层面上发生。这些蜂窝网络的每个节点，无论其对应的覆盖区域的大小如何，都被配置为在其覆盖区域内并针对所述覆盖区域中的每个用户设备来管理信令和用户流量两者。因此，信令信息和用户信息可以由相同网络节点例如通过利用不同的时间和/或频率资源来发送/接收。为了提高蜂窝网络的效率和可靠性，最近已经进行了研究以提供其中C-平面和U-平面在逻辑和物理层面都被解耦和的网络架构，以允许信令流量与用户流量分离地行进。为了简洁起见，这种类型的蜂窝网络现在将被称为“解耦和网络”。该类型的架构例如在Globecom2012Workshop：InternationalWorkshoponEmergingTechnologiesforLTE-AdvancedandBeyond4G的第624-630页的H.Ishii等人的“AnovelarchitectureforLTE-B:C-plane/U-planesplitandPhantomCellConcept”中描述。解耦和网络的节点可以属于与C-平面相关联的第一类别，或属于与U-平面相关联的第二类别。通常由网络的宏节点实现的第一类别的节点(也称为“C-平面节点”)负责C-平面覆盖，并且专门主要管理信令流量，在由已知蜂窝系统当前使用的频率的低频带(例如，800MHz)处工作。C-平面节点被配置为保证信令信息的交换以及与用户设备的基本连通性。就基本连通性而言，其意味着连接能够允许交换具有某些(有限的)服务质量(QoS)约束的用户流量，这些约束是在诸如比特率、误比特率(BER)、延迟(latency)之类的QoS参数方面体现的。例如，C-平面节点可能能够建立能够允许仅低比特率的用户流量交换的连接。通常由网络的小节点实现的第二类别的节点(也称为“U-平面节点”)代而负责U-平面覆盖，并且专门主要管理用户流量。每个C-平面节点的覆盖区域大小通常大于每个U-平面节点的覆盖区域大小。解耦和网络的所有C-平面节点的覆盖区域(可能有重叠地)覆盖解耦和网络所位于的领域的部分。U-平面节点位于解耦和网络的每个C-平面节点的覆盖区域内，其中所述U-平面节点的覆盖区域(可能有重叠地)覆盖继而被对应的C-平面节点的覆盖区域覆盖的领域的至少部分。从现在开始，当用户设备被称为在C-平面节点的覆盖区域内时，这意味着所述用户设备适宜建立到所述C-平面节点的链路以便处于C-平面节点的控制下并且能够与其(主要地)交换信令流量。类似地，当用户设备被称为在U-平面节点的覆盖区域内时，这意味着所述用户设备适宜建立到所述U-平面节点的链路并且能够与其交换用户流量。为了增加蜂窝网络的总体容量，可以有利地设计U-平面节点以便在不同的频带(例如包括比由已知蜂窝系统当前利用的频带高得多的频带(例如，60GHz))处工作，允许以非常高的比特率(诸如例如10Gbit/s)交换用户流量。实际上，在高频处，存在更多的频谱可用性，并且通信能够利用具有宽带宽的信道，以便使得能够以非常高的比特率进行传输。在本领域中已经面临利用不同频带的蜂窝网络(多频带蜂窝网络)的概念。例如，M.Mouly、M.B.Pautet的“TheGSMSystemforMobileCommunications”(1992，ISBN2-9507190-0-7，第218-223页(第4.2.2.2节))描述了在GSM系统中采用的“跳频”的综合技术。为了通过利用频率分集和干扰分集两者来改善性能，在通信期间使用的载波频率根据在发送和接收侧都已知的法则在预定义的载波频率集合内(以给定的周期性)变化。以这种方式，潜在的干扰和衰落被避免(或至少减少)。Molish等人的“Propagationissuesforcognitiveradio”(IEEE论文集，卷97，No.5，2009年5月，第787-804页)涉及与认知无线电概念有关的传播问题。根据认知无线电原理，系统意识到环境并使其传输参数(包括载波频率)动态地适应环境。为了改善认知无线电系统中的频谱使用，改变载波的频率。例如，次要用户可以利用许可给主要用户的临时未使用的载波。然后次要用户可以根据通过频谱感测过程或通过数据库访问实时发现的空闲频谱来改变其载波。LachlanL.H.的“Measurement-BasedBandAllocationinMultibandCDMA”(IEEETransactionsonWirelessCommunications，卷4，No.2，2005年3月)描述了一种用于基于路径增益测量或距离将呼叫分配给CDMA系统中的不同可用频带的方法。US6,954,645公开了一种用于在多频带无线网络中进行信道分配以减少移动台的呼叫阻塞概率和呼叫切换率的系统和方法。该系统包括微小区基站、至少一个宏小区基站、移动台和信道分配中心。当移动站做出/接收呼叫或执行切换时，信道分配中心使用按需重新打包(repackingondemand,RoD)方案向移动台分配宏小区基站或微小区基站的无线电信道。RoD具有本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种蜂窝网络(100)，所述蜂窝网络(100)包括多个控制平面收发器站(105)，每个控制平面收发器站(105)被配置为在对应的第一覆盖区域(105A)上提供无线电覆盖，以允许所述第一覆盖区域(105A)内的用户设备(110)与控制平面收发器站(105)交换信令流量；对于每个控制平面收发器站(105)，所述蜂窝网络(100)还包括位于所述第一覆盖区域(105A)内的一个或多个用户收发器站(115(i))，每个用户收发器站(115(i))被配置为在对应的第二覆盖区域(115(i)A)上提供无线电覆盖，以允许所述第二覆盖区域(115(i)A)内的用户设备(110)通过利用在相应的频带集合中的所选择的频带与用户收发器站(115(i))交换用户流量，其特征在于当所述第一覆盖区域中的一个第一覆盖区域(105A)内的用户设备(110)请求交换用户流量时，所述蜂窝网络(100)被配置为：‑基于所述用户设备(110)在所述一个第一覆盖区域(105A)内的位置，选择位于所述一个第一覆盖区域(105A)内的一组候选用户收发器站(115(i))；‑基于以下各项中的至少一个来选择在位于所述一个第一覆盖区域(105A)内的用户收发器站(115(i))的频带集合中的一组候选频带：指示请求类型的请求参数、指示用户类别的用户参数、以及指示用户设备类别的用户设备参数(110)，以及‑允许所述用户设备(110)基于所选择的该组候选收发器站(115(i))和所选择的该组候选频带之间的映射，利用所选择的频带与一个或多个所选择的用户收发器站(115(i))交换用户流量。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种蜂窝网络(100)，所述蜂窝网络(100)包括多个控制平面收发器站(105)，每个控制平面收发器站(105)被配置为在对应的第一覆盖区域(105A)上提供无线电覆盖，以允许所述第一覆盖区域(105A)内的用户设备(110)与控制平面收发器站(105)交换信令流量；对于每个控制平面收发器站(105)，所述蜂窝网络(100)还包括位于所述第一覆盖区域(105A)内的一个或多个用户收发器站(115(i))，每个用户收发器站(115(i))被配置为在对应的第二覆盖区域(115(i)A)上提供无线电覆盖，以允许所述第二覆盖区域(115(i)A)内的用户设备(110)通过利用在相应的频带集合中的所选择的频带与用户收发器站(115(i))交换用户流量，其特征在于当所述第一覆盖区域中的一个第一覆盖区域(105A)内的用户设备(110)请求交换用户流量时，所述蜂窝网络(100)被配置为：-基于所述用户设备(110)在所述一个第一覆盖区域(105A)内的位置，选择位于所述一个第一覆盖区域(105A)内的一组候选用户收发器站(115(i))；-基于以下各项中的至少一个来选择在位于所述一个第一覆盖区域(105A)内的用户收发器站(115(i))的频带集合中的一组候选频带：指示请求类型的请求参数、指示用户类别的用户参数、以及指示用户设备类别的用户设备参数(110)，以及-允许所述用户设备(110)基于所选择的该组候选收发器站(115(i))和所选择的该组候选频带之间的映射，利用所选择的频带与一个或多个所选择的用户收发器站(115(i))交换用户流量。2.如权利要求1所述的蜂窝网络(100)，其中每个控制平面收发器站(105)还被配置为在其对应的第一覆盖区域(105A)上提供无线电覆盖，以在交换用户流量的所述请求涉及与控制平面收发器站(105)的服务质量约束兼容的服务质量时允许所述第一覆盖区域(105A)内的用户设备(110)与所述控制平面收发器站(105)交换用户流量。3.如权利要求1所述的蜂窝网络(100)，其中每个控制平面收发器站(105)还被配置为在其对应的第一覆盖区域(105A)上提供无线电覆盖，以在交换用户流量的所述请求涉及与控制平面收发器站(105)的服务质量约束不兼容的服务质量并且同时不能够与任何用户收发器站(115(i))建立链路的情况下允许所述第一覆盖区域(105A)内的用户设备(110)与所述控制平面收发器站(105)交换用户流量。4.如权利要求2或3所述的蜂窝网络(100)，其中所述控制平面收发器站(105)的所述服务质量约束包括以下各项中的至少一个：-所述控制平面收发器站(105)能够管理的最大用户率比特率；-所述控制平面收发器站(105)能够管理的最小用户流量误比特率；-所述控制平面收发器站(105)能够管理的最小用户流量延迟。5.如前述权利要求中任一项所述的蜂窝网络(100)，其中，所述蜂窝网络(100)被配置为依据最小路径损耗，基于用户收发器站(115(i))到用户设备(110)的电磁接近度，选择位于所述一个第一覆盖区域(105A)内的一组候选用户收发器站(115(i))。6.如前述权利要求中任一项所述的蜂窝网络(100)，其中所述蜂窝网络(100)还被配置为根据指示请求类型的所述请求参数、指示用户类别的所述用户参数和指示用户设备类别的所述用户设备参数中的至少一个，以有序顺序对所选择的组中的候选频带进行排序，所选择的所述频带被用于允许用户设备(110)与由所述蜂窝网络(100)基于候选频带的所述有序顺序选择的一个或多个所选择的用户收发器站(115(i))交换用户流量。7.如前述权利要求中任一项所述的蜂窝网络(100)，其中指示请求类型的所述请求参数包括用户...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·巴尔贝利斯，G·卡洛奇拉，F·穆拉托，
申请(专利权)人：意大利电信股份公司，
类型：发明
国别省市：意大利,IT