通过用户设备改进和扩展蜂窝服务制造技术

一种方法、无线设备和网络节点，配置为使被配置为执行预定基站功能的无线设备能够充当对通信网络中的至少一个其他无线设备的基站。该方法包括：确定触发向所述至少一个其他无线设备提供所述预定基站功能这一需求的条件，向所述通信网络中的网络节点通知所述无线设备可用于提供所述预定基站功能，从所述网络节点接收对提供所述预定基站功能的批准，以及向所述至少一个其他无线设备提供所述预定基站功能。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】通过用户设备改进和扩展蜂窝服务
本公开涉及无线通信，尤其涉及通过选择要充当基站并为其他无线设备执行预选的基站功能的特定无线设备，来扩展可用于通信网络中的周围无线设备的蜂窝服务的覆盖范围和质量。
技术介绍
现代无线电接入网络(RAN)旨在提供对各种核心网络(CN)的高比特率移动接入，这些核心网络包括基于网际协议(IP)套件的公共交换电话网(PSTN)、分组交换数据网络(PDN)和企业网络。RAN与CN之间的接口通常以这样的方式设计和标准化：这种方式便于向各种无线设备提供高质量的端到端服务，这些无线设备属于以各种UE能力表征的不同类别。这些UE能力包括所支持的峰值数据速率、UE大小、成本、电池寿命、多天线和射频(RF)能力等。例如，在3GPP长期演进(LTE)版本8和版本9系统中，类别5UE在下行链路(DL)中支持高达300Mbps并且在上行链路(UL)中支持高达75Mbps，而类别1UE仅需要在DL中支持10Mbps并且在UL中支持5Mbps。DL表示用于从诸如基站之类的网络节点向无线设备发送信号的电信链路。UL表示用于从无线设备向诸如基站之类的网络节点发送信号的电信链路。同样，在所支持的比特率、覆盖区域、BS间通信能力和可以用于将RAN连接到CN节点的技术选项方面，所部署的RAN基础设施的能力(包括基站(BS)和互连(回程)网络的能力)是不同的。在LTE系统中，RAN与CN之间的接口(称为S1接口)可以通过各种开放系统互连(OSI)第2层和第3层技术实现，这些技术包括固定以太网和基于IP的网络、光纤波分复用网络和/或微波或毫米波无线电链路。参考图1，示出了蜂窝网络10的典型架构。网络10包括RAN12和CN14。RAN12包括RAN节点16a-16f(在此统称为“16”)(例如基站，如eNodeB(eNB))以及相关的RAN基础设施(例如与相应RAN节点16通信的无线设备17a-17g(在此统称为“17”))。CN14在回程网络18上实现。在一个实施例中，回程网络18是基于TCP/IP的网络。CN14可以包括例如服务网关(SGW)19和移动性管理实体(MME)20。在LTE环境中，RAN12与CN14之间的接口被称为S1接口，其可以由RAN节点16和回程网络18的边缘路由器(ER)22实现。可用于实现S1接口的技术包括固定技术(例如，有线、光学等)或无线技术。应当注意，本公开不限于S1接口上的方法的实现，并且本文描述的方法可以在其他接口类型上实现。在由例如地震、飓风或海啸引起的灾难情况下，需要至少保持本地通信服务以允许发现受害者并允许救援人员之间的基本通信服务。为了满足这些要求，3GPP已经定义了技术组件，当整个RAN12的部分部件受到公共保护和灾难救援(PPDR)和国家战略保护系统(NSPS)所涉及的情况的影响时，这些技术组件可以用于维持本地通信。例如，RAN12的部分或全部覆盖范围可能变得不正常，或者即使RAN节点16保持完整，S1接口也可能变得不可用。例如，在图1中，一些RAN节点16(即无线电基站BS)可能损坏，或者一些BS无法连接到CN14的FR22，导致端到端服务的丢失。图2表示以下情况：由于一个或多个RAN节点16变得不正常或由于RAN与CN之间的S1接口的丢失或劣化，导致一些被服务的无线设备失去服务(即，不再处于蜂窝服务(即服务基站)的覆盖区域内)。现有技术没有提供在部分或整个RAN或S1接口被损坏或部分功能失常的情况下提供端到端通信服务的有效的解决方案。如图2中所示，在例如PPDR或NSPS情况下，RAN节点16(例如，BS)和S1接口上的通信链路中的一些受到影响。在这种情况下，现有技术可以在彼此非常接近的设备之间提供本地通信服务，但是不能维持端到端服务。现有技术的另一个问题出现在大量无线设备17同时请求服务时。在这种情况下，诸如BS之类的RAN节点16可能无法向请求高质量端到端服务的所有或大多数无线设备17提供足够的比特率。例如，这种情况下的瓶颈可能是：用户接口与无线电接入点(即BS)之间的无线电接口或RAN与CN之间的接口、BS和/或CN节点的处理能力、或上述的组合。在这种情况下，现有技术限制了同时被服务的无线设备的数量，或限制了提供给被服务无线设备的服务，或采用这些技术的某种组合。
技术实现思路
本公开有利地提供了一种方法、无线设备和网络节点，其用于通过选择要充当基站并为其他无线设备执行预选的基站功能的特定无线设备，来扩展可用于通信网络中的周围无线设备的蜂窝服务的覆盖范围和质量。根据本公开的一个方面，提供了一种方法，用于使被配置为执行预定基站功能的无线设备能够充当对通信网络中的至少一个其他无线设备的基站。在一个实施例中，该方法包括：确定触发向所述至少一个其他无线设备提供所述预定基站功能这一需求的条件，向所述通信网络中的网络节点通知所述无线设备可用于提供所述预定基站功能，从所述网络节点接收对提供所述预定基站功能的批准，以及向所述至少一个其他无线设备提供所述预定基站功能。根据该方面的一个实施例，确定触发向所述至少一个其他无线设备提供所述预定基站功能这一需求的条件包括：执行测量以确定蜂窝覆盖的质量。根据该方面的另一个实施例，所述测量包括以下中的至少一项：参考信号接收功率(RSRP)、参考信号接收质量(RSRQ)、端到端比特率、分组错误概率以及等待时间。根据该方面的另一个实施例，由所述无线设备执行的所述预定基站功能包括：模拟基站上行链路(UL)和基站下行链路(DL)以支持所述至少一个其他无线设备，从而维持关于所述至少一个其他无线设备使用的基站uL协议和基站DL协议。根据该方面的另一个实施例，由所述无线设备执行的所述预定基站功能包括：使用用于维持连接的旁路协议建立旁路，以支持所述至少一个其他无线设备。根据该方面的另一个实施例，所述网络节点是边缘路由器，并且其中，向所述通信网络中的所述至少一个其他无线设备提供所述预定基站功能包括模拟与所述边缘路由器的S1接口。根据该方面的另一个实施例，从所述网络节点接收对提供所述预定基站功能的批准还包括：从所述网络节点接收配置参数，所述配置参数与所述无线设备执行所述预定基站功能时的操作有关。根据该方面的另一个实施例，所述配置参数包括以下中的至少一项：载波频率、用于DL操作和UL操作的操作带宽、用于所述无线设备的新的小区标识(CellID)、相邻小区列表、最大允许发射功率以及S1接口参数。根据该方面的另一个实施例，确定触发向所述至少一个其他无线设备提供所述预定基站功能这一需求的条件包括：检测所述无线设备与服务于所述无线设备的基站之间的蜂窝覆盖的丢失。根据该方面的另一个实施例，确定触发向所述至少一个其他无线设备提供所述预定基站功能这一需求的条件包括：从所述网络节点接收信号，所述信号表示在服务于所述无线设备的基站与无线电接入网络(RAN)之间的S1接口已经受损。根据该方面的另一个实施例，所述方法还包括向所述网络节点发送确认，所述确认表示所述无线设备将向所述至少一个其他无线设备提供所述预定基站功能。根据该方面的另一个实施例，所述网络节点是基站，并且其中，确定触发向所述至少一个其他无线设备提供所述预定基站功能这一需求的条件是由所述基站基于对所述基站上的预定本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种使无线设备(23)能够充当通信网络(21)中的至少一个其他无线设备(17)的基站的方法，所述无线设备(23)被配置为执行预定基站功能，所述方法包括：确定触发向所述至少一个其他无线设备(17)提供所述预定基站功能这一需求的条件(S810)；向所述通信网络(21)中的网络节点(25)通知所述无线设备(23)可用于提供所述预定基站功能(S820)；从所述网络节点(25)接收对提供所述预定基站功能的批准(S830)；以及向所述至少一个其他无线设备(17)提供所述预定基站功能(S840)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种使无线设备(23)能够充当通信网络(21)中的至少一个其他无线设备(17)的基站的方法，所述无线设备(23)被配置为执行预定基站功能，所述方法包括：确定触发向所述至少一个其他无线设备(17)提供所述预定基站功能这一需求的条件(S810)；向所述通信网络(21)中的网络节点(25)通知所述无线设备(23)可用于提供所述预定基站功能(S820)；从所述网络节点(25)接收对提供所述预定基站功能的批准(S830)；以及向所述至少一个其他无线设备(17)提供所述预定基站功能(S840)。2.根据权利要求1所述的方法，其中，确定触发向所述至少一个其他无线设备(17)提供所述预定基站功能这一需求的条件包括：执行测量以确定蜂窝覆盖的质量。3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述测量包括以下中的至少一项：参考信号接收功率RSRP、参考信号接收质量RSRQ、端到端比特率、分组错误概率以及等待时间。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，由所述无线设备(23)执行的所述预定基站功能包括：模拟基站上行链路UL和基站下行链路DL以支持所述至少一个其他无线设备，从而维持关于所述至少一个其他无线设备(17)使用的基站UL协议和基站DL协议。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，由所述无线设备(23)执行的所述预定基站功能包括：使用旁路协议建立支持所述至少一个其他无线设备的旁路，以维持连接性。6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，所述网络节点(25)是边缘路由器(22)，并且，向所述通信网络中的所述至少一个其他无线设备(17)提供所述预定基站功能包括模拟与所述边缘路由器(22)的S1接口。7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中，从所述网络节点(25)接收对提供所述预定基站功能的批准还包括：从所述网络节点(25)接收配置参数，所述配置参数与所述无线设备(23)执行所述预定基站功能时的操作有关。8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述配置参数包括以下中的至少一项：载波频率、用于下行链路DL操作和上行链路UL操作的操作带宽、用于所述无线设备(23)的新的小区标识CellID、相邻小区列表、最大允许发射功率以及S1接口参数。9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中，确定触发向所述至少一个其他无线设备(17)提供所述预定基站功能这一需求的条件包括：检测所述无线设备(23)与服务于所述无线设备(23)的基站之间的蜂窝覆盖的丢失。10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其中，确定触发向所述至少一个其他无线设备(17)提供所述预定基站功能这一需求的条件包括：从所述网络节点(25)接收信号，所述信号表示在服务于所述无线设备(23)的基站与无线电接入网络RAN(12)之间的S1接口已经受损。11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法，还包括向所述网络节点(25)发送确认，所述确认表示所述无线设备(23)将向所述至少一个其他无线设备(17)提供所述预定基站功能。12.根据权利要求1所述的方法，其中，所述网络节点(25)是基站，并且，确定触发向所述至少一个其他无线设备(17)提供所述预定基站功能这一需求的条件是由所述基站基于对所述基站上的预定负载的检测来执行的。13.一种无线设备(23)，被配置为充当通信网络(21)中的至少一个其他无线设备(17)的基站，并且被配置为执行预定基站功能，所述无线设备(23)包括：处理电路(24)，所述处理电路(24)包括存储器(26)和处理器(28)，所述存储器(26)与所述处理器(28)通信，所述存储器(26)具有指令，所述指令当由所述处理器(28)执行时将所述处理器(28)配置为：确定触发向所述至少一个其他无线设备(17)提供所述预定基站功能这一需求的条件；以及通信接口(30)，被配置为：向所述通信网络(21)中的网络节点(25)通知所述无线设备(23)可用于提供所述预定基站功能；以及从所述网络节点(25)接收对提供所述预定基站功能的批准；所述处理器(28)还被配置为向所述通信网络(21)中的所述至少一个其他无线设备(17)提供所述预定基站功能。14.根据权利要求13所述的无线设备(23)，其中，确定触发向所述至少一个其他无线设备(17)提供所述预定基站功能这一需求的条件包括：执行测量以确定蜂窝覆盖的质量。15.根据权利要求14所述的无线设备(23)，其中，所述测量包括以下中的至少一项：参考信号接收功率RSRP、参考信号接收质量RSRQ、端到端比特率、分组错误概率以及等待时间。16.根据权利要求13至15中任一项所述的无线设备(23)，其中，由所述无线设备(23)执行的所述预定基站功能包括：模拟基站上行链路UL和基站下行链路DL以支持所述至少一个其他无线设备(17)，从而维持关于所述至少一个其他无线设备(17)使用的基站UL协议和基站DL协议。17.根据权利要求13至16中任一项所述的无线设备(23)，其中，由所述无线设备(23)执行的所述预定基站功能包括：使用旁路协议建立支持所述至少一个其他无线设备(17)的旁路，以维持连接性。18.根据权利要求13至17中任一项所述的无线设备(23)，其中，所述网络节点(25)是边缘路由器(22)，并且向所述通信网络(21)中的所述至少一个其他无线设备(17)提供所述预定基站功能包括模拟面向所述边缘路由器(22)的S1接口。19.根据权利要求13至18中任一项所述的无线设备(23)，其中，从所述网络节点(25)接收对提供所述预定基站功能的批准还包括：通过所述通信接口(30)从所述网络节点(25)接收配置参数，所述配置参数与所述无线设备(23)执行所述预定基站功能时的操作有关。20.根据权利要求19所述的无线设备(23)，其中，所述配置参数包括以下中的至少一项：载波频率、用于下行链路DL操作和上行链路UL操作的操作带宽、用于所述无线设备(23)的新的小区标识CellID、相邻小区列表、最大允许发射功率以及S1接口参数。21.根据权利要求13所述的无线设备(23)，其中，确定触发向所述至少一个其他无线设备(17)提供所述预定基站功能这一需求的条件包括：检测所述无线设备(23)与服务于所述无线设备(23)的基站之间的蜂窝覆盖的丢失。22.根据权利要求13所述的无线设备(23)，其中，确定触发向所述至少一个其他无线设备(17)提供所述预定基站功能这一需求的条件包括：通过所述通信接口(30)从所述网络节点(25)接收信号，所述信号表示在服务于所述无线设备(23)的基站与无线电接入网络RAN(12)之间的S1接口已经受损。23.根据权利要求13所述的无线设备(23)，其中，所述通信接口(30)还被配置为向所述网络节点(25)发送确认，所述确认表示所述无线设备(23)将向所述至少一个其他无线设备(17)提供所述预定基站功能。24.根据权利要求13所述的无线设备(23)，其中，所述网络节点(25)是基站，并且确定触发向所述至少一个其他无线设备(17)提供所述预定基站功能这一需求的条件是由所述基站基于对所述基站处的预定负载的检测来执行的。25.一种使通信网络(21)中的多个无线设备(17)中的被配置为执行预定基站功能的无线设备(17)能够向所述多个无线设备(17)中的至少一个其他无线设备(17)提供所述预定基站功能的方法，所述方法包括：从至少一个候选无线设备(23)接收关于所述至少一个候选无线设备(23)可用于提供所述预定基站功能的通知(S910)；评估所述至少一个候选无线设备(23)(S920)；以及至少基于对所述至少一个候选无线设备(23)的评估，批准所述至少一个候选无线设备(23)中的至少一个向所述通信网络(21)中的所述至少一个其他无线设备(17)提供所述预定基站功能(S930)。26.根据权利要求25所述的方法，其中，由所述至少一个候选无线设备(23)中的被批准的至少一个候选无线设备执行的所述预定基站功能包括：模拟基站上行链路UL和基站下行链路DL以支持所述至少一个其他无线...

【专利技术属性】
技术研发人员：盖博·福多，乔纳斯·科罗南德，安德斯·瓦伦，弗雷迪克·古纳尔森，本哥特·林多夫，
申请(专利权)人：瑞典爱立信有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞典,SE