蜂窝电信系统中的方法和布置 |
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| 申请号 | CN200980160153.X | 申请日 | 2009-06-24 | 公开(公告)号 | CN102804861A | 公开(公告)日 | 2012-11-28 |
| 申请人 | 瑞典爱立信有限公司; | 发明人 | J·鲁尼; J·维克伯格; T·尼兰德; | ||||
| 摘要 | 本 发明 的基本思路是，当没有UE使用基站时，使基站进入低功率低 辐射 周期、即所谓的“休眠模式”，并且当附近存在允许接入基站的UE并且它可能临时需要基站时，引入方法从这个状态来“唤醒”基站。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种在经由集中网关连接到移动电信网络的能量有效基站EEBS中的方法，包括下列步骤： |
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| 说明书全文 | 蜂窝电信系统中的方法和布置技术领域背景技术[0002] 在第三代(3G)通用移动电信系统(UMTS)中，具体来说在其演进版本系统架构演进/长期演进(SAE/LTE)、又称作演进分组系统(EPS)中，引入家庭基站的概念。在3G中，家庭基站称作家庭Node B(HNB)，而在EPS中，它被称作家庭eNodeB(HeNB)。HNB或HeNB所服务的小区通常被称作毫微微小区。假定家庭基站放置在私人家庭中，利用家庭主人的固定宽带连接来接入核心网络。还假定家庭主人处理家庭基站的实际物理安装。因此，无法规划家庭基站的部署，这是因为它在很大程度上超出运营商的控制范围。家庭基站概念的另一个重要性质是潜在地极大量家庭基站。 [0003] 在进一步描述中，3G家庭Node B缩写为HNB，EPS/LTE家庭eNodeB缩写为HeNB，并且缩写词HN用于表示3G家庭Node B或EPS/LTE家庭eNodeB。 [0004] HN经由到运营商的网络的边界处的安全网关的(假定受到IPsec保护的)安全隧道连接到运营商的网络。经由这个隧道，HN连接到运营商的核心网络的核心网络节点。3GPP运营商还可在其核心网络中在HN与常规核心网络节点之间部署集中器节点。(3GPP(第三代合作伙伴项目)是规定3G/UMTS和EPS/SAE/LTE的标准的标准化团体。3GPP运营商是操作实现一个或多个3GPP标准的电信系统的运营商。)在EPS标准化中，这种集中器节点通常被称作HeNB网关，它可以是EPSHeNB解决方案中的可选节点。3G UMTS标准化中的对应节点名称是HNB网关，并且这个节点在3G HNB系统中是强制性的。在本申请文件中，HNB网关和HeNB网关又均可被称作HN网关。 [0005] 对于EPS和3G UMTS两者，HN均使用宽带接入网(例如数字用户线技术(xDSL)、电缆)作为传输网络的一部分。通过这种设置，又称作用户设备(UE)的移动终端经由HN和核心网络像任何其它UE一样进行通信。 [0006] HN概念与封闭订户组(CSG)的概念密切相关。还假定毫微微小区是CSG小区。这意味着，仅允许所选订户组通过那个小区来访问网络。CSG小区的CSG通过CSG ID来标识，CSG ID在小区中作为系统信息的一部分被广播。通常，各CSG小区具有它自己的唯一CSG ID，但是也有可能为多个小区定义相同CSG ID，由此形成其中允许相同所选订户组进行访问的CSG区域(CSG Zone)。虽然CSG小区原则上无需是毫微微小区，但是两个术语往往用作同义词。 [0007] 因此，不允许所有订户访问某个HN，并且不允许某个订户访问所有HN。在运营商的监控下，HN的拥有者(或者与HN所服务的一个或多个小区关联的一个或多个CSG的管理员)定义允许哪些订户访问HN的毫微微小区(CSG小区)(即，哪些订户包含在毫微微小区的CSG中)。这大概通过web接口(或者HN拥有者与运营商之间的其它“接口”)进行，并且CSG数据(或者HN接入列表(这是假定HN仅服务于一个CSG情况下的等效术语))存储在运营商的网络中的数据库中。HN拥有者大概采取所涉及订户的ISDN(综合服务数字网络)号(MSISDN，移动订户ISDN号)或者IMSI(国际移动订户识别码)的形式来输入允许的订户。 [0008] 对所允许CSG小区的搜索不是由网络来管理，而是留给UE自主地处理。为了识别所允许CSG小区，UE必须从小区中广播的系统信息中读取CSG ID，并且将它与称作CSG白名单的列表或所允许CSG列表中存储的CSG ID进行比较。当找到匹配时，UE已经发现所允许CSG小区。为了使对于所允许CSG小区的搜索更为有效，假定UE利用CSG小区位置的所谓“指纹”。这种指纹辅助小区搜索的准确机制没有经过标准化，并且将由各UE厂商来设计。但是，例如，通过监听来自所允许CSG小区的区域中的宏小区(即，通常比毫微微小区大许多的常规小区)的传输来得到指纹。来自LTE小区、3G小区和2G小区的传输均可用于形成CSG小区的位置的“签名”/“指纹”。可能是有用指示的所传送数据包括例如小区识别码(EPS中的E-CGI(演进UMTS陆地无线电接入网(E-UTRAN)小区全球识别码)和2G/3G中的CGI(小区全球识别码))、登记区域标识符(例如EPS中的跟踪区域识别码(TAI)、2G/3G中的位置区域识别码(LAI)和路由选择区域识别码(RAI)以及3G中的UTRAN登记区域(URA)识别码)。其它类型的无线电传输还可潜在地用于对指纹提供输入数据，例如无线局域网(WLAN)或全球微波接入互通(WiMAX)传输。UE在指纹存在于小区中时了解CSG小区的指纹(即，能够用于识别位置的记录相关接收数据)。以后，当搜索CSG小区时(或者在搜索CSG小区之前)，UE扫描无线电环境，并且当它接收到指纹匹配的指示(即，构成指纹的充分多的数据段匹配所接收的数据段)时，UE确定值得检查所检测的潜在CSG小区的CSGID。另外，网络可知道指纹，例如，网络可知道UE在哪一个宏跟踪区域(即，包括宏小区的跟踪区域)中具有所允许CSG小区。当UE使用CSG小区访问网络时，网络能够已经了解这种情况。 [0009] 当许多毫微微小区部署在某个区域中时，它们将充分地引起总无线电传输干扰，并且可使宏小区中的无线电环境的质量以及该区域中的蜂窝系统的一般性能降级。具体来说，这对于位置靠近不允许UE接入的HN的UE是一个问题。 [0010] 此外，电信业务的一般趋势在于，由于上升的能量价格，网络设备所消耗的能量代表运行网络的成本的越来越大的部分。加上全球环境趋势以及使企业具有良好环境景象(image)的已增加的重要性，这已经使运营商要求基础设备的厂商提出降低其设备的能量消耗的方式。 发明内容[0011] 因此，需要开发用于降低产生于来自基站、尤其是来自家庭基站以及为了容量原因而部署的在大部分时间可能未使用的基站的无线电传输的干扰和能量消耗的方法。 [0012] 这通过下列步骤来解决：当没有UE使用基站时，使基站进入低功率低辐射周期、即所谓的“休眠模式”，并且当附近存在允许接入基站的UE并且它可能临时需要基站时，引入方法从这个低功率状态“唤醒”基站。 [0013] 按照第一方面，提供一种在经由基站网关连接到移动电信网络的能量有效基站(EEBS)中的方法。在该方法中，检测是否没有允许接入EEBS的UE位于EEBS附近，如果没有检测到UE，则进入休眠模式。在休眠模式中，EEBS比在常规操作期间更不频繁地传送其参考信号和系统信息，并且保持休眠模式直到接收到指示为止。检测步骤可还包括如下步骤：接收发起位于由EEBS所覆盖的区域或者基站所服务的小区或小区的子集中的UE的寻呼的触发。触发可以是EEBS中的内部事件、例如定时器的到期，或者是外部事件、例如接收到关于EEBS应当从休眠模式唤醒的消息。然后，寻呼UE，以及如果没有从允许接入EEBS的UE接收到应答，则确定在EEBS附近没有检测到UE。 [0014] 按照本发明的第二方面，提供一种在移动电信网络的UE中的方法。移动电信网络包括宏基站和至少一个能量有效基站(EEBS)。至少一个EEBS配置成进入休眠模式，其中EEBS比在常规操作期间更不频繁地传送其参考信号和系统信息，并且允许UE接入至少一个EEBS。当UE处于空闲模式时，该方法包括下列步骤：通过执行(502)对允许UE接入的EEBS的搜索来确定休眠模式中的EEBS的识别码。这可通过下列步骤来实现： [0015] 1)延长所述搜索或通过使用比常规操作更频繁的搜索周期强化所述搜索，以便检测允许UE接入的处于休眠模式中的EEBS，使得检测到所识别EEBS。 [0016] 2)基于来自基站的传输来检测指示UE处于允许UE接入的EEBS附近的指纹，之后接着执行所述延长或强化的搜索，使得检测到所识别EEBS。 [0017] 3)基于来自基站的传输来检测指示UE处于允许UE接入的EEBS附近的指纹，并且向移动电信网络发送关于它应当唤醒与所确定识别码关联的EEBS的指示。 [0018] 当UE处于连接模式时，该方法包括下列步骤：通过基于来自基站的传输检测指示UE处于允许UE接入的EEBS附近的指纹，来确定休眠模式中的EEBS的识别码，并且向移动电信网络发送关于它应当唤醒与所确定识别码关联的EEBS的指示。 [0019] 按照第三方面，提供一种在集中多个EEBS的集中网关中的方法。EEBS配置成进入休眠模式，其中它们比在常规操作期间更不频繁地传送其参考信号和系统信息。在该方法中，将消息转发给EEBS，其中消息包括唤醒和唤醒取消命令。 [0020] 根据本发明的第四方面，提供一种EEBS。EEBS经由集中网关可连接到移动电信网络。EEBS包括：用于检测是否没有允许接入EEBS的UE位于EEBS附近的处理器；以及用于处理休眠模式的处理器，配置成在没有检测到UE时使EEBS进入休眠模式，其中EEBS配置成比在常规操作期间更不频繁地传送其参考信号和系统信息。EEBS还包括用于处理休眠模式的处理器，该处理器还配置成使EEBS保持休眠模式，直至接收到关于EEBS应当唤醒的指示。 [0021] 按照本发明的第五方面，提供移动电信网络的UE。移动电信网络包括宏基站和至少一个EEBS。至少一个EEBS配置成进入休眠模式，其中EEBS比在常规操作期间更不频繁地传送其参考信号和系统信息，并且允许UE接入至少一个EEBS。UE包括用于基于来自基站的传输来检测指示UE处于允许UE接入的EEBS附近的指纹的处理器。UE还包括用于如下的处理器：通过比常规操作延长对允许UE接入的EEBS的搜索或强化所述搜索，来执行所述搜索，以便检测允许UE接入的处于休眠模式中的EEBS；以及用于确定休眠模式中的所检测EEBS的识别码的处理器；以及发射器，用于向移动电信网络发送关于它应当唤醒与所确定识别码关联的EEBS的指示。 [0022] 按照本发明的第六方面，提供一种适合集中移动电信网络中的多个能量有效基站(EEBS)的集中网关(CG)。对EEBS的接入可限制到有限的一组用户，并且EEBS配置成进入休眠模式，其中EEBS比在常规操作期间更不频繁地传送其参考信号和系统信息。集中网关包括至少一个收发器，用于向EEBS转发包含唤醒和唤醒取消命令的消息。 [0023] 本发明的实施例的优点在于，它们允许未使用的基站(例如为了容量原因而部署的基站)、家庭eNodeB和家庭Node B进入低功率模式，由此节省能量并且降低蜂窝网络中的干扰等级。这降低由于能量产生而引起的能量成本和环境影响，以及提高网络的性能。发明解决方案实现对基站应当进入代功率模式的时间以及基站应当恢复常规操作的时间的有效控制。附图说明 [0024] 图1a和图1b示出其中可实现本发明的实施例的蜂窝电信网络。 [0025] 图2是按照本发明的一个实施例的方法的序列图。 [0026] 图3和图4是按照本发明的实施例的基站的方法的流程图。 [0027] 图5是按照本发明的实施例的UE的方法的流程图。 [0028] 图6是按照本发明的实施例的基站网关的方法的流程图。 [0029] 图7-9示出按照本发明的实施例的基站、网关和UE。 具体实施方式[0030] 下面参照附图更全面地描述本发明，附图中示出本发明的优选实施例。但是，本发明可通过许多不同形式来实施，而不应当理解为局限于本文所提出的实施例；相反，提供这些实施例以使得本公开透彻和全面，并且向本领域的技术人员全面地传达本发明的范围。附图中，相似的参考标号表示相似的元件。 [0031] 此外，本领域的技术人员会理解，本文以下所述的部件和功能可使用结合编程的微处理器或通用计算机起作用的软件和/或使用专用集成电路(ASIC)来实现。大家还会理解，虽然主要采取方法和装置的形式来描述本发明，但是本发明也可通过计算机程序产品以及通过包括计算机处理器和耦合到处理器的存储器的系统来实施，其中采用可执行本文所公开的功能的一个或多个程序来对存储器编码。 [0032] 为了便于简化本发明的实施例的描述，引入术语“能量有效基站”。能量有效基站是采用本发明的一个或数个实施例或实施例的部分的基站。由于本发明的实施例能够应用于若干类型的基站，所以术语“能量有效基站”能够包含若干类型的基站，其中包括例如不同大小/容量、不同接入模式、不同无线电接入技术和蜂窝网络技术以及不同部署目的。在一种典型情况下，能量有效基站是家庭基站、即HeNB或HNB。如前面所述，对HN所服务的小区的接入通常限制到有限的一组订户，即，封闭订户组(CGS)。但是，能量有效基站还可服务于没有受限接入的小区，例如用于覆盖扩展的毫微微小区、微微小区(picocells)、微小区以及甚至宏小区，并且能量有效基站可使用不同无线电接入技术，例如3G WCDMA/HSPA或EPS/LTE。另外，HN所服务的小区可使用所谓的“混合模式”，它表示任何订户都能够访问小区，但是有限的一组订户优先。优先化能够通过各种形式出现。优先化的一种方式在于，当小区中的资源受到限制时，优先化UE被赋予优先化接入，而仅当小区中存在可用的多余资源时，才允许其它UE接入。优先化的另一种方式在于，优先化UE被赋予更好的服务质量(QoS)或者被允许接入比其它UE更大范围的服务。由于典型能量有效基站是HN，所以能量有效基站往往将经由HN网关连接到蜂窝核心网络。但是，甚至不是HN的或者其小区的接入不受限的能量有效基站也可经由与HN网关相似的集中节点连接到核心网络，这是因为HN网关概念(或者HN网关概念的部分)也可潜在地在其它情形下再使用。另外，所有小区对所有订户的紧急呼叫/会话是开放的，这表示通常不允许接入某个小区的UE仍然能够在所谓的“受限服务状态”中预占小区，这表示UE在小区中将仅被允许受限服务、通常为紧急呼叫/会话。通常是，仅当在UE可接收常规服务的情况下不存在UE可用的小区时，UE才将在受限服务状态预占小区。此后，术语“能量有效基站”将缩写为EEBS，EEBS可经由其连接到核心网络的集中节点(例如HN网关)将称作“集中网关”并且缩写为CG。因此，缩写术语“EEBS”和“CG”包含实现3G WCDMA、HSPA和/或EPS/LTE(并且可能还有其它无线电接入技术和蜂窝网络技术)的节点。在描述需要区分使用不同无线电接入和蜂窝网络技术的EEBS和CG(例如由于在不同无线电接入和蜂窝网络技术的发明解决方案的实现中存在差别)的情况下，术语“EPS-EEBS”和“EPS-CG”将用于表示实现EPS/LTE技术的EEBS和CG，而术语“3G-EEBS”和“3G-CG”将用于表示实现3GWCDMA/HSPA技术的EEBS和CG。 [0033] 本发明的实施例可在蜂窝电信网络中实现，如图1a和图1b所示。图1a中，宏基站104为UE 108提供小区覆盖。另外，提供仅允许有限的一组用户接入的、由家庭基站例示的能量有效基站102。能量有效基站102服务于UE 108x，并且经由网关106和MME110连接到宏基站。 [0034] 本发明的实施例还在LTE系统的上下文中描述，除非另加说明。但是，如下面所述，本发明也可在诸如3G/UMTS之类的其它蜂窝系统中使用。 [0035] 本发明的基本思路是，如图1b所示，当没有UE使用EEBS时，使EEBS进入低功率低辐射周期、即所谓的“休眠模式”，并且当附近存在允许接入EEBS的UE并且它可能临时需要EEBS时，引入从这个状态中“唤醒”EEBS的方法。 [0036] 为了例示称作网络控制NC实施例的一个实施例，结合作为序列图的图2来提供以下示例。应当注意，这个示例是在家庭基站和LTE网络的上下文中，但是如下所述，本发明并不局限于这种情况。在步骤201，连接到HeNB的HeNB网关向HeNB发送寻呼UE的请求。HeNB在其覆盖区域中寻呼202UE。在步骤203，HeNB检测到没有接收到对这个寻呼的应答，并且决定进入204休眠模式。 [0037] 按照另一个实施例，提供一个UE辅助UA实施例，如图2下方进一步所示，表示为UA。UE检测HeNB的指纹，并且经由其宏eNB向HeNB发送205a、b、c唤醒命令。当接收到唤醒命令时，HeNB恢复206常规操作。当UE将要离开HeNB的覆盖区域(即，离开与HeNB的指纹匹配的区域)时，它向HeNB发送207唤醒取消消息，并且HeNB返回到休眠模式。 [0038] 这意味着，如图3所示，EEBS检测310是否没有允许接入EEBS的UE位于EEBS附近。如果没有检测到所述UE，则EEBS进入320休眠模式，其中EEBS比在常规操作期间更不频繁地传送其参考信号和系统信息。保持330休眠模式直到接收到关于EEBS应当从休眠模式唤醒并且返回常规操作的指示。 [0039] 允许接入EEBS的UE不仅包括明确允许接入基站的UE(即，其用户属于关联CSG的UE)，而且还包括即使不允许UE“正常”接入基站也允许在“受限服务模式”预占小区的UE。这种UE无论如何都可经由基站发起紧急会话。每当存在无线电接入时，这应当始终是可能的，而与运营商和特权无关。为了实现这种紧急会话，如果不存在更好的备选方案，则UE将在“受限服务模式”(例如“仅紧急会话”)预占不允许的CGS小区。另外，虽然在本申请文件中描述“封闭”模式小区，但是还存在正进行标准化的“混合”模式，其中部分用户(属于关联CSG的用户)优先，但是只要存在多余资源，则允许任何用户接入小区。 [0040] 如上所述，在本发明所引入的休眠模式期间，EEBS比在常规操作期间更不频繁地传送其参考信号和系统信息。在EPS/LTE系统中，参考信号是参考符号，而在3G/UMTS系统中，参考信号由公共导频信道(CPICH)上使用保留代码的已知数据组成。 [0041] 常规操作意味着，基站频繁地发送参考信号，以使得UE能够容易迅速地检测到基站。在EPS/LTE系统中(其中正交频分复用(OFDM)无线电技术允许在时间和频率维上进行资源划分(例如调度))，则参考符号相当密集地分布于时频网格，使得各资源块中存在四个参考符号(其中资源块由12个副载波的每个上的7个OFDM符号组成，即，全部7×12＝84个OFDM符号)。在3G/UMTS/WCDMA系统中，参考数据在公共导频信道(CPICH)上连续地(即，参考数据段之间没有明显间隙)传送，其中CPICH由(出自WCDMA下行链路中使用的正交码的)专用代码来定义。另外，常规操作表示基站定期传送包含系统信息的消息，其中复合消息周期通常大约为数十毫秒。 [0042] 因此，当不存在使用本例中由HN例示的EEBS的UE时，并且已经指示没有所允许UE(即允许接入HN的订户的UE)处于HN附近，则HN开始通过降低其无线电传输来节省功率和降低它的所生成干扰。HN开始比在常规操作中更不频繁地传送参考符号和系统信息(SI)以及定期地从未使用的HN广播的其它任何内容。一种方式是简单地以允许关闭无线电发射器和接收器的占空比、比如90％的时间来接通和关闭它们。连同收发器上的这些节省一起，HN还可使其硬件的其它部分进入低功率或者甚至进入完全关机模式，其中这两种模式均称作休眠模式。 [0043] 因此，“休眠模式”可处于不同等级。例如，只有HN的无线电部分可休眠表示没有CSG/毫微微小区是活动并且是可由UE检测的。在另一个变体中，回程连接、例如HN与HN网关之间的连接也休眠。这表示对于不同“休眠模式”等级需要不同解决方案。例如，如果无线电部分和回程部分均正休眠，则“唤醒方法”需要由HN本身来触发。另一方面，如果回程没有休眠，则例如基于核心网络(CN)或HN网关的逻辑可用于检查HN是否应当离开“休眠模式”。 [0044] 按照不同实施例，进入休眠模式和恢复到常规操作的确定可通过UE辅助或者通过网络控制来执行。 [0045] 如果基站检测到没有允许接入基站的UE位于该基站附近，则基站确定进入休眠模式。基站可通过接收311发起寻呼的触发、寻呼312UE来检测那种情况，如图3和图4所示，以及如果没有从允许接入基站的UE接收到应答，则确定313在基站附近没有检测到315UE。如果接收到对寻呼的应答，则能够推断在基站附近存在UE 314，但是必须确定是否允许这些UE接入基站。被寻呼的UE可以是基站所覆盖的区域中的所有UE，或者只是允许接入基站的UE。可周期地接收发起寻呼的触发。此外，它可以是在HN处检测到没有UE活动或者从家庭基站网关接收的触发(采取请求的形式)。另外，在HN处没有UE活动本身可以是使HN进入休眠模式的触发，甚至无需使用寻呼来检验没有(所允许)UE存在。 [0046] 关于家庭基站应当从休眠模式唤醒并且返回到常规操作的指示可以是附连请求、服务请求位置更新、跟踪区域更新、路由选择区域更新或者寻呼响应。该指示也可以是从UE到网络节点/经由网络节点的明确指示(例如消息或者消息中的参数)，指示UE处于允许UE接入的某个HN附近，并且因此该HN优选地应当唤醒(如果它当前处于休眠模式)。此外，可从网络接收该指示，由UE、HN网关或者与HN关联的定时器触发。 [0047] 基站可经由移动电信网络从允许接入HN的UE来接收340唤醒命令，并且离开350休眠模式以恢复常规操作，在预定不活动时间之后返回360到休眠模式，其中预定时间与已经发送唤醒命令的UE同步。基站还可在从已经发送唤醒命令的UE接收到明确指令时返回360到休眠模式。 [0048] 现在来看图5，示出按照一个实施例的UE辅助解决方案，其中处于空闲模式或连接模式的UE能够检测501基站的指纹，指示UE处于允许UE接入的HN附近。这触发空闲模式中的UE通过延长该搜索或者使用比在常规操作期间更为频繁的搜索周期，来执行对与所检测指纹关联的HN的广泛搜索502。但是，作为替代，空闲模式中的UE能够执行502对允许UE接入的HN的广泛搜索，甚至无需先前检测到与所允许HN之一关联的指纹。在这种情况下，可周期地发起广泛搜索或者在由用户人工触发之后发起广泛搜索。扩展搜索的目的是便于发现处于休眠模式的HN。然后，UE确定503与所检测指纹关联的或者通过广泛搜索检测到的HN的识别码。连接模式中的UE然后向移动电信网络发送504关于它应当唤醒使用所确定识别码的HN的指示，并且当UE不再位于HN附近时经由移动电信网络向HN发送505唤醒取消消息。空闲模式中的UE也可向移动电信网络发送504关于它应当唤醒使用所确定识别码的HN的指示，并且当UE不再位于HN附近时经由移动电信网络向HN发送505唤醒取消消息。但是，这些动作不是由通过广泛搜索检测到HN的空闲模式中的UE来执行。 [0049] 如下面所述，搜索可在检测到宏基站的指纹(指示UE处于允许UE接入的至少一个HN附近)时被发起。另外，可周期地发起搜索或者由UE的用户人工发起搜索。 [0050] 因此，为了便于按照UE辅助解决方案来发现低功率模式中的HN，有权接入HN的空闲模式中的UE可使用更广泛搜索、例如延长的或者更频繁的搜索周期。UE可在检测到HN的所允许CSG小区的指纹时进行这个操作，或者可选地(例如在UE中没有可靠指纹可得到时)，周期地(例如每隔5分钟发起)进行这个操作。另外，UE的用户可人工触发对所允许CSG小区的广泛搜索。 [0051] 上述空闲模式行为可适合于所允许CSG小区的发现对其不是时间关键的空闲UE。但是，对于连接模式中的UE，情况是不同的。由于性能和/或计费原因，会希望实现连接模式UE的快速CSG小区发现。因此，当(连接到宏小区的)连接模式中的UE识别所允许HN/CSG小区的“指纹”时，它使用(UE在连接到CSG小区时可了解到的)一个或多个适当识别码来通知网络关于将要唤醒的HN。在EPS中，这些识别码优选地是HeNB的eNB ID和CSG小区的TAI。在3G中，这些识别码优选地是CSG小区的RAI、HNB的识别码以及HNB与其连接的HNB GW的RNC-ID(无线电网络控制器识别码)。一个备选方案是使网络能够基于作为 3G中的UTRAN小区标识符和EPS中的E-CGI的全球小区识别码来识别HN，在这种情况下，通知网络关于其服务HN将被唤醒的CSG小区的全球小区识别码会是充分的。在所涉及HN具有多个小区的情况下，除了上述优选识别码之外还提供全球小区识别码也可能是有用的，在这种情况下，全球小区识别码准确地指示HN的哪一些小区受到影响。UE可使用到3G中的RNC或EPS中的eNB的RRC(无线电资源控制)信令或者到3G中的SGSN/MSC(服务GPRS支持节点/移动交换中心)服务器或EPS中的MME(移动性管理实体)的NAS(非接入层)信令来通知网络。UE可将信息作为现有NAS或RRC消息的一部分或者作为新的专用“唤醒消息”传送给网络。UE所提供的识别码包含允许接收网络节点定位服务于所涉及CSG小区的HN和这个HN的HN网关的信息。TAI/RAI(跟踪区域识别码/路由选择区域识别码)允许MME/SGSN定位服务于HN的MME/SGSN(池)，它通常是MME/SGSN池本身。HeNB的eNB ID使服务MME池中的MME识别HeNB以及HeNB与其连接的HeNB GW(若有的话)，并且HNB的ID与HNB GW的RNC-ID相结合使服务SGSN池中的SGSN识别HNB。如果X2接口在接收来自UE的消息的(H)eNB与所涉及HeNB之间(可能经由HeNB网关)是可用的，则接收来自UE的消息的(H)eNB能够使用所涉及HeNB的eNB ID(或者所涉及HeNB的小区的全球小区识别码)，如果由UE提供的话)来标识所涉及HeNB。 [0052] 网络节点然后向HN发送“唤醒消息”，指示它恢复常规操作。如果UE提供了所涉及CSG小区的全球小区识别码，则网络节点能够将其传送给HN，以使得HN在服务于多于一个小区时能够有选择地恢复仅在所指示小区中的常规操作。如果发送节点是SGSN，则在使用SGSN池概念时，消息可首先被发送给另一个SGSN池中的另一个SGSN，并且然后经由HNB网关发送给HNB。如果发送节点是RNC，则消息在经过上述路径之前首先被发送给服务于RNC的SGSN。如果发送节点是MME，消息可首先被发送给另一个MME池中的另一个MME，并且然后经由HeNB网关发送给HeNB。如果发送节点是eNB，则消息在经过上述路径之前首先被发送给服务于eNB的MME。备选地，唤醒消息可被发送给HN网关，HN网关又通知HN。如果X2接口在接收来自UE的消息的(H)eNB与所涉及HeNB之间(可能经由HeNB网关)是可用的，则接收来自UE的消息的(H)eNB可经由X2接口将唤醒指示直接转发给所涉及HeNB。 [0053] 在接收到该消息时，HN恢复常规操作，并且返回确认消息，确认消息始终回传给UE。UE然后能够使用常规搜索/发现方法来发现CSG小区，以使得能够发起到CSG小区的切换。 [0054] 如果例如由于HN关闭而使HN没有连接到HN网关，或者如果HN因其它原因不可用，则HN网关将代表HN返回否定确认。UE因而能够暂时(例如，诸如300秒之类的所指定时间)停止搜索CSG小区，并且然后再次尝试唤醒过程。 [0055] 在被唤醒之后，如果HN没有由所允许UE来访问，则它不应当无限地继续进行常规操作。再次返回到低功率模式/休眠模式的时间能够按照两种不同方式来控制。 [0056] 按照一个备选方案，HN在返回到低功率模式之前等待某个预定义的(例如配置的)时间段，除非由所允许UE来访问，在这种情况下，HN当然继续进行常规操作。UE还应当优选地知道这个时间段，以使得它知道需要新唤醒消息的时间。这被称作同步低功率进入控制。 [0057] 按照称作异步低功率进入控制的另一个备选方案，HN保持在常规操作模式，直至明确地收到关于唤醒它的UE不再在附近的通知。因此，已经发送唤醒消息并且接收到肯定确认的UE当不再能够检测到触发唤醒消息的指纹(HN本身也不能够被检测)时应当按照与发送唤醒消息相同的方式来发送取消消息。在接收到取消消息时，HN返回到低功率模式。如果HN接收到若干连续唤醒消息，它应当跟踪这些消息的数量以及可能跟踪发送这些消息的UE的数量，并且在接收到来自已经发送唤醒消息的所有UE的取消消息之前不应当返回到低功率模式。因为唤醒HN的UE例如由于它在覆盖之外而可能无法发送取消消息，所以HN不能完全依靠取消消息，并且因此应当使用基于时间的控制作为回退方法。因此，即使HN没有接收到任何取消消息，它也应当在某个时间段之后最终返回到低功率模式。这个时间段应当优选地比适合同步控制的时间段明显要长，例如30分钟。这个时间段应当优选地是UE已知的，以使得它(它们)能够相应地调整其行为。 [0058] 当连接到HN的最后一个UE离开HN时，HN应当使用同步低功率进入控制来管理它进入低功率模式的时间。如果UE通过切换离开HN，则HN备选地可使用异步低功率进入控制，这要求所切换UE知道它在离开指纹区域时应当发送取消消息。 [0059] 当HN没有连接到其HN网关(例如因为HN关闭)并且HN网关接收到送往未连接HN的唤醒消息时，除了返回否定确认之外，HN网关还可将这个唤醒消息或者关于其接收的指示存储某个时间。当HN稍后重新连接到HN网关时，HN网关检查它是否具有为该HN所存储的唤醒消息或者这种消息的指示。如果是的话，则HN网关可指示HN停止进入低功率模式一段时间。HN的常规行为应当优选地在重新连接到HN网关之后的某个时间使用常规操作，并且在已经接通之后肯定也是这样，但是虽然如此，来自HN网关的指令可能触发HN保持在常规操作模式比它原本应当保持的更长的时间。 [0060] 在这种情况下，HN网关也可尝试通知已经发送唤醒消息的UE以及也可能通知允许接入HN的其它UE关于HN这时已经重新连接到HN网关(或者再次变为可用)并且应当是使用常规操作可接入的。为了通知发送了唤醒消息的UE，EPS HeNB网关可向在唤醒消息被发送时服务于UE的MME发送消息。如果这个MME仍然服务于该UE，则它能够经由eNB、使用送往UE的NAS信令或者送往eNB的S1AP(S1应用协议)信令以及从eNB到UE的RRC信令向UE转发该信息。为了实现这个方面，唤醒消息应当包括UE的识别码(即，GUITI(全球唯一临时识别码)、S-TMSI(S临时移动订户识别码)或IMSI)以及服务MME的GUMMEI(全球唯一MME识别码)(由UE、eNB或MME插入唤醒消息)，并且这些识别码应当存储在HeNB网关中，并且应当包含在HeNB网关所发送的通知消息中。注意，服务MME的GUMMEI是GUTI的一部分，因此如果提供GUTI，则无需单独传送GUMMEI。如果先前的服务MME不再服务于UE，则该通知将失败。在3G中，来自HNB网关的唤醒消息和通知应当包括唯一地标识服务SGSN/MSC服务器的对应3G标识符，并且SGSN/MSC服务器能够按照相似方式经由RNC将该信息转发给UE。如果经由HeNB GW在从UE接收到唤醒消息的(H)eNB与所涉及HeNB之间建立了X2接口，则HeNB GW可尝试通过将消息发送给从UE接收到唤醒消息的(H)eNB(并且它通过由HeNB GW在其中截取这个唤醒消息的X2接口来转发这个唤醒消息)，以使得这个(H)eNB能够将通知转发给UE，来通知UE。 [0061] 除了通知发送了唤醒消息的UE之外，HN网关也可以可选地通知允许接入HN的其它UE关于HN已经重新连接到HN网关，并且这即使在HN网关尚未存储任何唤醒消息或者唤醒消息的指示时也可进行。要这样做，HN网关可通知可识别受影响的UE(即包含在与HN关联的CSG中的订户的UE)的操作、维护、管理和提供(OMA&P)系统，并且OMA&P系统则可使用与CSG白名单被传送给UE时相似的机制、例如通过通知MME或者通过通知又联络MME的HSS所触发的OMA DM、NAS信令、空中机制或SMS(例如安全SMS)来通知受影响的UE。 [0062] 要求标准化的另一个变体是，RRC协议引入CSG保持存活机制；这可仅限制到CSG小区，即，预占CSG小区的UE应当在可配置时间之内执行保持存活动作。这可能只是RRC连接请求，其中具有按照特殊方式来处理、例如只是由HN来确认的特殊原因。如果HN在某个时间段尚未从任何UE接收到这个保持存活指示(也没有检测到任何其它UE活动)，则它能够安全地进入休眠模式。虽然具有在核心网络节点上造成某些附加负荷的缺点，但是相似行为可使用周期位置、路由选择区域或跟踪区域更新来实现。因此，检测基站附近的UE的步骤可包括检测HN的小区中没有UE活动，其中没有活动包括没有接收到保持存活消息、附连请求、服务请求、路由选择区域更新、位置更新或跟踪区域更新。相应地，UE可在预占HN时以规则间隔向允许UE接入的HN发送保持存活消息，以便防止HN进入休眠模式。 [0063] 改进空闲UE的解决方案的性能的一个选项是令空闲UE发送唤醒消息。注意，由于UE必须至少暂时处于连接模式以便发送唤醒消息，所以，空闲UE发送唤醒消息严格来说是不正确的，但是目的在于获得如下事实：UE不具有用户平面连接并且仅为了信令而进入连接模式，可能甚至专门为了发送唤醒消息。 [0064] UE能够平衡它无论如何都进入连接模式的时机，例如在网络附连或登记区域(即，LA、RA或TA)更新期间，以便发信号通知网络，并且当这个可能性出现时发送唤醒消息(条件是检测到由HN所服务的所允许CSG小区的指纹)。可选地，UE还可联络网络，并且进入连接模式，专门为了发送唤醒消息。 [0065] 同步低功率进入控制或异步低功率进入控制也能够与来自“空闲”UE的唤醒消息结合使用。 [0066] 现在将通过以下示例来描述网络控制方法。首先考虑不同休眠模式确定方法。 [0067] 在网络控制方法中，HN在休眠模式确定过程中考虑CSG小区中允许接入CSG小区的已连接UE和空闲UE的存在， [0068] 第一部分是确定HN应当进入休眠模式的时间，即，网络可如何知道不存在预占HN的空闲UE。显然，当HN上存在活动的UE时，不应当进入休眠模式。 [0069] HN或HN网关可知道允许接入并且使用HN的UE。这个信息例如可从管理CSG和HN的OMA&P(操作、维护、管理和提供)系统明确得到316。 [0070] 如图6所示，由于HN网关将HN连接到移动网络，所以HN网关能够在HN与移动电信网络的核心网络节点之间转发消息610，并且甚至进一步经由核心网络转发给宏基站和连接到宏基站的UE。按照本发明的实施例，HN网关还能够检测620HN的断开连接(或者如果HN由于其它原因而不可用，例如由于O&M操作或软件升级)，并且能够相应地通知630该UE关于所检测断开连接(或者因另一个原因引起的不可用性)。如果HN断开连接(或者由于其它原因而不可用)，则发送给那个HN的消息可存储640在HN网关中供将来当HN重新连接到HN网关时(或者当HN再次变为可用时)转发。 [0071] 按照称作基于HN的方法的网络控制方法的一个实施例，HN知道所允许UE的IMSI(例如通过上述方式)，并且控制休眠模式确定。能够处理休眠模式的确定，而无需对协议的标准化变更。如果在某个时间段没有检测到UE活动，则HN可通过根据哪些识别码是允许使用HN的UE已知的来使用IMSI或S-TMSI/TMSI，发起对UE的正常寻呼。如果没有UE应答该寻呼，则HN能够进入休眠模式。如果UE由于寻呼而建立到HN的RRC连接并且应答该寻呼，则RRC连接被释放，并且HN在再次寻呼之前进入等待时段，即保持常规操作(没有处于休眠模式)。 [0072] 为了寻呼LTE中处于DRX(不连续接收)模式的UE，HeNB必须能够计算无线电帧和UE将监听寻址到它的寻呼消息的帧中的寻呼时机。为了这样做，HeNB必须知道如上所述它在本例中知道的UE的IMSI或者至少IMSI的某个部分以及系统信息(SI)中包含的一些信息、例如DRX参数。由于HeNB广播SI，所以它也知道这些参数。但是，存在分配代用(override)SI中的参数之一的UE特定DRX参数的可能性。这个代用参数如果使用的话则通常在S1AP PAGING消息中从MME传递给HeNB(或eNB)，但是在这个上下文中不存在要依靠的S1APPAGING消息。虽然DRX寻呼算法(即，计算帧和寻呼时机)的结果当前稍微不清楚，但是可能的是，代用DRX参数的唯一可能结果是，UE监听寻呼消息的时机的频率增加。这意味着，如果HeNB不知道并且因而不考虑分配给UE的这种代用参数，则HeNB所计算的相关时机将匹配UE所计算(和所使用)的对应时机的子集、例如每第二个或每第四个。因此，结果仅是寻呼将花费比它原本花费的略微更长的时间，这是小问题。 [0073] 如果最终结果是，DRX寻呼算法通过超过频率的变化的更多方式、例如偏移的变化受到代用DRX参数影响，则这总之会是小问题。原因在于如下不是不可能的：从标准中去除代用这个参数的可能性，以及如果没有去除，则至少可能不会被使用，。 [0074] 当所允许UE的数量小时可能最适合的又一个备选方案在于，HN在一个或几个周期期间，在所有寻呼时机中一个接一个寻呼每个所允许UE。 [0075] 按照称作基于HN网关的方法的另一个实施例，HN网关例如通过上述方式知道所允许UE的IMSI，并且控制休眠模式确定。在HN与HN网关之间的协议中需要标准化变更，以便引入能够从HN网关发送给HN以便命令HN进入休眠模式的可选消息，下面进行描述。 [0076] 如果在某个时间段没有检测到活动，则HN网关可发起对允许使用HN的UE的正常寻呼。如果没有UE应答该寻呼，则HN网关能够采用新消息来命令HN进入休眠模式。如果UE由于寻呼而建立到HN的RRC连接并且应答寻呼(这引起建立到HN网关的连接)，则由于寻呼响应而在HN与HN网关之间所建立的连接由HN网关来释放。然后，RRC连接因此随后被释放，并且HN网关在再次命令寻呼之前进入等待时段。 [0077] 此外，标准可按照如下方式来修改。RRC协议可修改成使得引入新寻呼类型，即“CSG寻呼”方法。在这种情况下，在某个时间段没有检测到活动时，HN发起CSG寻呼。然后，允许接入HN的UE应当进行响应，以及如果没有UE进行响应，则HN能够进入休眠模式。 [0078] CSG寻呼能够从HN或者从HN网关来触发。如果它是从HN网关来触发的，则在HN网关与HN之间的信令中可需要寻呼类型的新指示，以便指示CSG寻呼。 [0079] 另外，从HN发送到UE的CSG寻呼消息能够按照两种不同方式来构建。该消息能够包含“CSG寻呼”的指示符，表示具有所允许CSG小区的列表、即CSG白名单中的当前小区的CSG-ID的所有UE都应当响应CSG寻呼。另一个相似可能性是将CSG-ID包含在CSG寻呼消息中。 [0080] 最后，还能够存在预占CSG小区的具有对CSG小区的受限接入的UE。在CSG小区是UE所检测的唯一覆盖的情况下，这些UE可在受限服务状态预占，例如为了实现紧急呼叫。这些UE也应当响应CSG寻呼消息。 [0081] CSG寻呼的一个备选方案是引入通用P-RNTI(寻呼组识别码)，在被接收时所有UE对其作出反应(即，实质上的通用寻呼)。寻呼消息的PagingRecord参数中的UE识别码则可设置成通用UE识别码或CSG识别码(实质上使它成为CSG寻呼)或者只是不存在/无效。 [0082] 一旦HN因上述方法的任一种而进入了休眠模式，则存在使网络确定唤醒HN并且恢复常规操作的时间的若干变体。 [0083] 下面是3G/UMTS的基于HNB的方法。如果与宏层相比单独LA/RA(位置区域/路由选择区域)用于HNB层，并且HNB处理唤醒过程，则HNB可以规则间隔唤醒，并且开始广播系统信息某个时间。HNB从低功率模式唤醒的频度在某种程度上可动态确定，即，如果能够检测到来自其它基站的覆盖，则使HNB唤醒不是时间关键的，这是因为会话能够无需HNB而继续进行。在这类情况期间，HNB在低功率模式中花费的时间间隔能够延长，以便提高能量节省。允许使用这个HNB的任何UE最终发现HNB，并且执行接入以执行LA/RA更新。HNB则保持常规操作，并且定期地执行休眠模式确定。另外，HNB在判定是保持常规操作还是继续休眠模式时，可考虑LA/RA更新的结果。例如，如果这种情况下所触发的位置和路由选择区域更新均被拒绝，则HNB可再次进入休眠模式。 [0084] 如果同一LA/RA用于HNB和宏层，则还需要执行对于休眠模式确定所述的寻呼方法之一，以便找出所允许UE是否处于HNB的覆盖区域中。 [0085] 为了实现允许UE预测HNB将唤醒以传送系统信息的时间的优化，这些唤醒时机可使用所指定算法根据所允许UE已知的参数来得出。已知参数例如可能是小区的CSG ID。重叠宏小区中的传输、例如帧号可用作HNB和UE的公共时间参考，因而实现同步。 [0086] 进一步描述EPS中的基于HeNB的方法。这种情况与3G/UMTS的上述基于HNB的方法非常相似，但是使用跟踪区域(TA)代替LA/RA。另外，如果使用TA列表并且UE中的TA列表包括HeNB/CSG小区TA和宏TA，则也需要这些寻呼方法之一来发现HN的覆盖区域中的所允许UE。 [0087] 以上对于3G/UMTS的基于HNB的方法所述的优化同步/预测的方法也可用于HeNB。 [0088] HN网关还可处理唤醒过程。在这种情况下，HN网关能够以规则间隔唤醒HN，并且如对于休眠模式确定所述的那样来发起寻呼，HN中接收的寻呼命令可被看作是唤醒的指示，或者新的专用消息可用于在寻呼消息被发送之前唤醒HN。如果没有所寻址UE响应该寻呼，则HN网关能够发送消息，以便命令HN再次休眠。如果所寻址UE进行应答，则HN保持常规操作(即，保持在非休眠模式)，并且HN网关返回到再次执行休眠模式确定。 [0089] 如果核心网络(CN)、例如MME知道UE的所允许HN/CSG小区的位置的指纹(至少在某种程度上，例如覆盖HN/CSG小区的位置的重叠宏小区或重叠宏层TA)，则启用可适用于其中存在TA(跟踪区域)列表的概念的LTE的另一种变体。然后，MME能够在将HeNB的TA加入UE的TA列表时还采用新S1AP消息来通知HeNB关于所允许UE处于CSG小区附近。HeNB则能够离开休眠模式。类似地，MME能够通知HeNB关于从UE的TA列表中删除CSG小区TA的时间或者UE分离的时间，HeNB则可具有算法来确定进入休眠模式的时间，即，跟踪没有留下其TA列表中具有CSG小区TA的UE的时间。 [0090] 这些过程可使用确认消息来确保HeNB接收到关于所有变更的通知。 [0091] 现在来看图7、图8和图9，它们示出按照本发明的实施例的EEBS、UE和集中网关(CG)。 [0092] 图7中示出EEBS，其中EEBS可以是家庭基站或者如上所述的另一种类型的基站。EEBS 700包括：用于检测是否没有允许接入EEBS的UE位于EEBS附近的处理器701；以及用于处理休眠模式的处理器702，配置成如果没有检测到UE则进入休眠模式。在休眠模式中，EEBS配置成比在常规操作期间更不频繁地传送其参考信号和系统信息。用于处理休眠模式的处理器702还配置成保持休眠模式，直至接收到关于EEBS 700应当唤醒的指示。用于检测是否没有允许接入基站的UE位于基站附近的处理器701以及用于处理休眠模式的处理器702可以是同一个处理器。 [0093] 在另一个实施例中，基站还包括：接收器703，用于接收发起对UE的寻呼的触发；发射器704，用于寻呼UE；以及用于检测的处理器701还配置成如果没有从允许接入基站的UE接收到应答则确定在基站附近没有检测到UE。用于处理休眠模式的处理器702配置成如果在附近没有检测到允许接入基站的UE则使基站进入休眠模式。基站还包括连接到基站700的无线电部分705的天线707以及到网络的回程连接706。 [0094] 在又一个实施例中，接收器703配置用于经由核心网络从网络节点或者从UE接收唤醒命令。用于检测的处理器701配置成在接收到唤醒命令时确定在附近检测到UE。用于处理休眠模式的处理器702配置成在附近检测到UE时(即，如果接收到唤醒命令)使基站离开休眠模式以恢复常规操作，除非基站在接收到唤醒命令时已经使用常规操作，在这种情况下，用于处理休眠模式的处理器702配置成使基站保持常规操作。此外，用于处理休眠模式的处理器702还配置成在预定时间之后或者在从已经发送唤醒命令的UE接收到明确指令时使基站返回到休眠模式，其中预定时间与已经发送唤醒命令的UE同步。基站还包括连接到基站700的无线电部分705的天线707以及到网络的回程连接706。 [0095] 此外，图8示出集中移动电信网络的配置成进入休眠模式的多个EEBS(例如家庭基站)的集中网关(CG)、例如家庭基站网关(HN网关)800，其中EEBS比在常规操作期间更不频繁地传送其参考信号和系统信息。CG网关包括至少一个收发器801，用于向EEBS转发包含唤醒和唤醒取消命令的消息。通常，CG网关包括用于与核心网络进行通信的一个收发器以及用于与EEBS进行通信的另一个收发器。但是，单个收发器可用于与核心网络以及与EEBS的通信。 [0096] 此外，按照一个实施例，CG包括：处理器802，用于检测EEBS与CG断开连接/重新连接(或者由于其它原因(例如O&M操作或软件升级)而不可用)；以及收发器配置成通知UE关于EEBS例如由于断开连接/重新连接、重启、临时错误状况、O&M操作、软件或硬件升级等等而不可用/可用。按照一个实施例，CG包括用于存储包含唤醒和唤醒取消命令的消息的存储器803。 [0097] 图9示出UE 900，其中包括处理器902，用于执行对允许UE接入的HN的搜索(其方式是通过延长该搜索或者使用比常规操作更频繁的搜索周期)，以便检测允许UE接入的、处于休眠模式的HN。UE还包括处理器901，用于基于来自宏基站的传输来检测指纹，这指示UE处于允许UE接入的HN或CSG小区附近。另外，提供用于确定休眠模式中的所检测HN的识别码的处理器903，并且UE 900还包括用于向移动电信网络发送关于它应当唤醒使用所确定识别码的HN的指示的发射器904以及用于接收来自基站的传输的接收器905。用于检测指纹的处理器901、用于执行搜索的处理器以及用于确定识别码的处理器903可以是同一个处理器。 [0098] 应当注意，用于执行搜索的处理器902可配置成周期地或者在检测到宏基站的指示UE处于允许UE接入的至少一个HN附近的指纹时发起搜索。它还可进一步配置成在来自UE的用户的人工指示时发起搜索。 [0099] 另外，发射器904可配置成在预占HN所服务的CSG小区时以规则间隔向允许UE接入的HN发送保持存活消息，以便防止HN进入休眠模式。为了在已经唤醒HN之后使HN转回休眠模式，发射器904可配置成经由移动电信网络向HN发送唤醒取消消息。 [0100] 应当注意，“附近”可被理解为UE辅助实施例中的“在其中检测到指纹的区域”，或者被理解为网络控制实施例中的“HN所服务的任一个小区的覆盖区域中”。 |
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