КОНФИГУРАЦИЯ УЗЛА В СЕТИ СВЯЗИ
NODE CONFIGURATION IN COMMUNICATION NETWORK

Область техники
Настоящее изобретение относится к области конфигурации сети связи в целом и, в частности, к конфигурации узлов сети доступа в сети связи.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Большинство существующих сетей мобильной связи содержат сеть радиодоступа (RAN) и базовую сеть (CN). RAN и CN, в свою очередь, содержат множество узлов связи, соединенных друг с другом иерархическим способом.
Так, например, в стандартной сети GSM RAN может содержать базовые станции (BS) и контроллеры базовой станции (BSC), хотя CN может содержать мобильные коммутационные центры/гостевые регистры положения (MSC/VLR) и шлюзовой мобильный коммутационный центр (GMSC) (для сетей с коммутацией каналов) или обслуживающие узлы поддержки GPRS (SGSN) и узел поддержки шлюза GPRS (GGSN) (для сетей с коммутацией пакетов). В стандартной сети UMTS узлы, соответствующие BS в сети GSM, называются NodeB (узел В), и узлы, соответствующие BSC, называются контроллерами радиосети (RNC).
Эти сети мобильной связи могут отсюда рассматриваться как иерархические сети, содержащие архитектуру узлов четырех уровней, в которых BS или NodeB соединяются с BSC или RNC, которые, в свою очередь, соединены с MSC/VLR или SGSN, которые в конечном счете соединены с GMSC или GGSN. Узел RAN нижнего уровня, например BS или NodeB, выполнен с возможностью взаимодействовать с устройствами мобильной связи (часто упоминаемых как мобильные станции (MS) в контексте сетей GSM и абонентского оборудования (UE) в контексте сетей UMTS) в пределах сети, хотя узел CN верхнего уровня, например GMSC или GGSN, выполнен с возможностью взаимодействовать с другими сетями.
В будущих поколениях сетей связи существует необходимость снизить число иерархических уровней в архитектуре сети. То есть существует необходимость перейти от многоуровневых иерархических сетей, описанных выше, к сетям связи, которые имеют главным образом "плоские" архитектуры сети. Примеры стандартов сети связи при развитии, которые имеют более плоские архитектуры сети, чем большинство сетевых архитектур сегодня, являются сетями долгосрочного развития/развития системной архитектуры (LTE/SAE) и фиксированными и мобильными сетями WIMAX.
Функционирование области сети связи типично управляется через/с помощью системы управления областью, которая поддерживает одну или несколько функций управления, например управление производительностью, безопасностью, отказами и конфигурацией. В контексте систем мобильной связи, например, тех, которые описаны выше, система управления областью часто называется системой поддержки операций (OSS). Некоторые сети мобильной связи содержат одну OSS для управления RAN и другими OSS для управления CN, хотя другие содержат единственную OSS для управления как частью RAN, так и частью CN сети связи. Система управления областью, в свою очередь, может быть соединена с общей системой управления сетью и управления множеством областей сети.
В сетях мобильной связи сегодня узлы сети доступа, например BS и NodeB, конфигурируются вручную с помощью оператора сети либо на узле или через/с помощью OSS. Кроме того, узлы управляются централизованно и иерархически из OSS. То есть в каждый момент времени, когда eNB устанавливается, или перезагружается в, или удаляется из мобильной сети, например UMTS-сети, сетевой оператор должен, соответственно, вручную конфигурировать сеть. С возрастающей сложностью (т.е. размер сетей, гетерогенность во всех уровнях сетей, динамичность узлов, сетей и служб), представленной в будущих сетях, в комбинации с желанием собственников сетей снизить затраты управления сетями, это является субоптимальным способом в будущем.
US 2007/0104173 A1 описывает способ внедрения некоторого автоматизма в конфигурацию сетей мобильной связи с областями отслеживания. Это достигается с помощью конфигурирования объекта RAN, например eNB, с, по меньшей мере, одной областью отслеживания, с которой она должна ассоциироваться, и регистрации, таким образом, конфигурируемого объекта RAN по функции управления мобильностью и/или функции координации пейджинга для упомянутой области отслеживания.
Это является небольшим этапом в направлении получения узлов RAN с самооблуживанием, но все еще существует необходимость выполнить конфигурацию узлов RAN в сети связи более эффективно и снизить объем ручной работы, необходимой для того, чтобы правильно конфигурировать узлы RAN.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Целью настоящего изобретения является внедрение некоторого автоматизма в процесс конфигурации узлов доступа в сетях связи.
Задача достигается с помощью способа для конфигурирования узла сети доступа в сети связи, содержащей первый узел доступа и, по меньшей мере, второй узел сети доступа, способ содержит этапы:
- приема информации конфигурации от упомянутого, по меньшей мере, второго узла сети доступа в упомянутый первый узел сети доступа, и
- конфигурирования упомянутого первого узла сети доступа с помощью настроек параметров конфигурации на основе упомянутой переданной информации конфигурации.
Задача также достигается с помощью узла сети доступа в сети связи, например улучшенный NodeB (eNB) в сети LTE/SAE (долгосрочное развитие/развитие системной архитектуры), узел которой выполнен с возможностью
- принимать информацию конфигурации от, по меньшей мере, одного второго узла сети доступа в упомянутой сети, и
- настраивать параметры конфигурации для него самого на основе упомянутой принятой информации конфигурации.
Когда узел сети доступа согласно изобретению внедряется и конфигурируется в сети, узел, следовательно, может принимать информацию, обозначающую параметры конфигурации соседних узлов сети доступа и использовать упомянутую информацию для автоматической настройки своих собственных параметров конфигурации. Разрешая узлу сети доступа, который необходимо конфигурировать, настраивать свои собственные параметры конфигурации на основе получаемых настроек конфигурации в своих соседних узлах, необходимость для ручного ввода параметров конфигурации устраняется. Изобретение является также выгодным в том, что узлам конфигурирования не нужно глобально искать информацию конфигурации.
Разрешая узлам сети доступа принимать больше ответственности за их собственную ситуацию и состояние их соседства и действовать скорее на этой осведомленности, чем переходить к системе управления сетью, например OSS, при каждой небольшой подробности и необходимости сообщать системе управления, как реагировать и как конфигурировать, узлы согласно изобретению эффективно конфигурируются и управляются.
Таким образом, настоящее изобретение предоставляет более интеллектуальный узел сети доступа в сравнении с ранее известными узлами сети доступа. Это является особенно выгодным в, главным образом, более плоских архитектурах сетей будущих мобильных сетей, упомянутых в части описания предшествующего уровня техники, так как исключение промежуточных узлов, существующих в сетях сегодня (например, BSC, RNC, MSC/VLR, SGSN), подразумевает, что уровень интеллекта, ранее встроенный в эти узлы, теперь должен распределяться среди оставшихся узлов.
Изобретение также предусматривает узел сети доступа в сети связи, узел выполнен с возможностью участвовать в конфигурации второго узла сети доступа в упомянутой сети с помощью передачи своих настроек параметров конфигурации в упомянутый второй узел сети доступа.
Кроме того, изобретение предусматривает сеть связи, которая достигает вышеописанную задачу, которая содержит, по меньшей мере, один из вышеописанных узлов сети доступа.
Дополнительные уточнение способа, узлы сети доступа и сеть связи согласно изобретению описаны в последующем подробном описании и в независимой формуле изобретения прилагаемого набора формулы изобретения.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Настоящее изобретение станет более понятным из подробного описания, предусмотренного в данном документе и сопроводительных чертежах, которые приведены только в качестве иллюстрации и на которых:
Фиг. 1 является схематичным отображением сети, в которой изобретение может быть реализовано.
Фиг. 2А является блок-схемой последовательности операций, иллюстрирующей общую концепцию способа конфигурации для узлов сети доступа согласно изобретению.
Фиг. 2В является блок-схемой последовательности операций, которая иллюстрирует один конкретный способ осуществления способа, проиллюстрированного на фиг. 2А.
Фиг. 3 является схематичным отображением самоконфигурируемого узла доступа, который использует мобильный терминал для получения информации о его соседних узлах доступа.
Фиг. 4 является схемой сигнализации, которая иллюстрирует один способ для осуществления изобретения в сети LTE/SAE (долгосрочное развитие/развитие системной архитектуры).
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
В последующем описании для целей пояснения, а не ограничения, изложены конкретные подробности, например конкретные сетевые компоненты и конфигурации для того, чтобы предоставить всестороннее понимание настоящего изобретения. Тем не менее, для специалистов в данной области техники будет очевидно, что настоящее изобретение может быть осуществлено на практике в других вариантах осуществления, которые отклоняются от этих конкретных деталей. В некоторых примерах подробное описание хорошо известных сетевых компонентов и конфигураций пропущены для того, чтобы не затруднять описание настоящего изобретения ненужными подробностями.
Настоящее изобретение в дальнейшем в данном документе описывается в контексте сети LTE/SAE (долгосрочное развитие/развитие системной архитектуры) мобильной связи. Следует, тем не менее, принять во внимание, что изобретение применимо также к другим типам сетей, которые имеют аналогичную сетевую конфигурацию и аналогичную установку сетевых компонентов, например WIMAX-сети, WiBro-сети (мобильный WIMAX) и UMB-сети (ультрамобильная широкополосная передача).
LTE является проектом в пределах проекта партнерства третьего поколения (3GPP), целью которого является разработка будущего стандарта для беспроводной связи на основе UMTS, но улучшенного, чтобы справляться с будущими требованиями. SAE является архитектурой базовой сети LTE-сети.
Архитектура SAE содержит шлюз SAE (SAE GW), который является основным компонентом архитектуры. SAE GW в LTE-сетях замещает обслуживающие узлы поддержки GPRS (SGSN) и узел поддержки шлюза GPRS (GGSN) в UMTS-сетях, а также служит в качестве общего контроллера для сетей, не являющихся сетями 3 GPP. SAE GW типично содержит множество подкомпонентов, например объект управления мобильностью (MME), объект пользовательской плоскости (UPE), привязку 3GPP и привязку SAE. Хотя MME и UPE часто называются "подкомпоненты" SAE GW, модули MME и UPE типично располагаются в отдельном узле, который взаимодействует по открытому интерфейсу с SAE GW. Узел SAE GW и узел (узлы) MME/UPE являются частью того, что часто упоминается как EPC (эволюционное пакетное ядро), ядро SAE и шлюз SAE PDU сети SAE/LTE. Как и другие узлы управления управляющей плоскости, роль MME состоит в том, чтобы удостовериться, что пользовательские данные, т.е. трафик пользовательской плоскости, могут быть переданы в пределах сети. Он управляет и хранит контекст управляющей плоскости, обрабатывает аутентификацию, авторизацию и т.д. UPE является соответствующим объектом пользовательской плоскости и служит для управления и хранения контекста мобильного терминала (MT), обработки шифрования, маршрутизации пакетов и передачи и т.д. Привязка 3GPP управляет мобильностью между системами 2G/3G и LTE, и привязка SAE управляет мобильностью между системами 3GPP, а не 3GPP, например I-WLAN и т.д.
Кроме того, когда речь идет о сети радиодоступа (RAN) SAE/LTE -сети, NodeB и RNC (контроллеры радиосети) UMTS-сетей замещаются одним объектом, называемым улучшенным NodeB (eNB).
Это изобретение относится к тому, как управлять потоком информации в сети связи, например SAE/LTE-сети, когда узел сети доступа (например, eNB в SAE/LTE-сети) устанавливается или перезапускается в сети. В частности, он относится к тому, как отправлять информацию между узлами сети доступа, узлами управления управляющей плоскости (например, MME в SAE/LTE-сети) и системой управления областью (например, система поддержки операций (OSS) в LTE/SAE-сети), когда узел сети доступа устанавливается или перезапускается для эффективной конфигурации узла сети доступа так, чтобы он мог включиться в работу.
На фиг. 1 показаны LTE/SAE-сеть 1 и некоторые из ее компонентов. LTE/SAE-сеть рассматривается как содержащая OSS 3, базовую сеть (CN) 5 и сеть 7 радиодоступа (RAN).
OSS 3 является системой управления областью, которая поддерживает одну или несколько функций управления в LTE/SAE-сети 1, например функции отказов, производительности, безопасности и конфигурации. OSS 3 может рассматриваться как вход сетевого оператора в сеть, с помощью которой оператор может изменить сетевую конфигурацию с помощью ввода информации конфигурации. Сеть 1 может содержать одну OSS 3, которая управляет как CN 5, так и RAN 7, или она может содержать одну базовую OSS 13 для отдельного управления CN 5 и одну RAN OSS 15 для отдельного управления RAN 7. Следует отметить, что OSS 3 или базовая OSS 13 часто является частью CN 5. Тем не менее, функция сети 1 является независимой от того, находится ли постоянно OSS 3 или любая базовая 13 или RAN 15 часть OSS 3 в CN 5, RAN 7 или где-либо в сети 1. OSS 3, следовательно, проиллюстрирована как отдельная часть сети 1 для увеличения видимости сети 1, проиллюстрированной на фиг. 1. Следует также понимать, что OSS 3 может быть выполнена с возможностью взаимодействия с системой управления сети более высокого уровня (не показано), которая типично конфигурируется для контроля и управления множеством сетевых областей, например сетевой областью 1.
CN 5 содержит MME 9 или множество MME 9, соединенных друг с другом для создания пула 11 MME. MME 9 также типично соединяется с другими компонентами LTE/SAE-сети, например SAE GW (не показано), и может также соединяться с компонентами других сетей, например SGSN или UMTS-сети (не показано). Как MME встраивается в LTE/SAE-сеть и с какими компонентами он может взаимодействовать, тем не менее, хорошо известно в данной области техники и не нужно описывать в данном документе подробно. Следует также принять во внимание, что базовая сеть, например CN 5, типично содержит множество MME-пулов, например MME-пул 11. Как также хорошо известно в данной области техники и как описано в части предшествующего уровня техники, CN 5 в целом также содержит узлы пользовательской плоскости, например узлы объекта пользовательской плоскости (UPE), которые управляют контекстом пользовательской плоскости в сети 1. На фиг. 1 узлы пользовательской плоскости пропущены для того, чтобы не затруднять понимания чертежа ненужными подробностями.
RAN 7 содержит множество eNB 17a-c. Соседние eNB 17a-c соединяются друг с другом через интерфейс связи, называемый интерфейс X2 19. Интерфейс X2 19 иногда упоминается как "транспортное соединение" и типично является кабелем, с помощью которого соседние eNB 17a-c могут взаимодействовать друг с другом, как только они осведомлены об идентичности друг друга, как дополнительно описано ниже. Как хорошо известно в данной области техники, каждый eNB 17a-c охватывает соту или зону обслуживания и выполнен с возможностью, чтобы разрешать любому авторизованному мобильному терминалу (MT) 21, расположенному в пределах его соты, взаимодействовать с помощью сети 1. Каждый eNB 17a-c также выполнен с возможностью взаимодействовать с MME 9. Если существует более чем один MME 9, который создает пул 11 MME, каждый eNB 17a-c типично располагается с возможностью взаимодействовать со всеми MME 9 в пуле 11 MME. Каждый eNB 17a-c также выполнен с возможностью взаимодействовать с OSS 3 и DHCP/DNS 23, который может являться или может не являться частью OSS 3. Как хорошо известно в данной области техники, DHCP/DNS 23 (протокол динамической конфигурации хоста/сервер наименования области) служит для поддержания базы данных для разрешения имен хостов и IP-адресов и распределения упомянутых имен хостов и IP-адресов в eNB 17a-c, когда необходимо.
Когда новый eNB устанавливается в LTE/SAE-сеть 1, eNB должен соответствующим образом конфигурироваться до того, как он может использоваться. Например, он должен иметь информацию о том, к какому MME 9 или пулу 11 MME он должен принадлежать, чтобы передавать пользовательские данные в и от MT в пределах своей соты, с какими eNB он соседствует, чтобы обрабатывать хэндоверы, какую выходную мощность, частоты, временные интервалы и кодеки использовать, чтобы функционировать в сети и т.д. Что касается сегодняшнего дня, эти параметры должны либо вручную вводиться непосредственно в новый eNB или вручную вводиться в OSS 3 и передаваться в новый eNB, который вызывает высокую нагрузку и, таким образом, высокие затраты для сетевого оператора. То же самое выбирается для перезагрузки/реконфигурации уже существующего eNB.
Со ссылкой на фиг. 2А и 2В описывается способ согласно изобретению для самоконфигурирования eNB и, таким образом, снижения необходимости ручной работы в процессе конфигурации. "Самоконфигурирование" должно в этом контексте толковаться не как если бы самоконфигурируемый eNB сам осуществлял бы все этапы, необходимые для включения его в работу, а как он вместе с сетью и соседними узлами может получить необходимые данные конфигурации без или с минимумом помощи человека. Когда описывают фиг. 2А и 2В, ссылка в то же время сделана на фиг. 1, на которой eNB 17c следует рассматривать как вновь установленный на месте или вновь перезагруженный.
На фиг. 2А проиллюстрирована общая концепция способа конфигурации eNB согласно изобретению. На первом этапе S21 A данные конфигурации передаются во вновь установленный или перезагруженный eNB 17c от одного или нескольких соседних eNBs 17a-b. То есть данные, связанные с параметрами конфигурации упомянутых соседних узлов 17a-b, передаются в eNB 17c. На этапе S22A eNB 17c автоматически конфигурируется с параметрами конфигурации, выбранными на основе данных, принятых от, по меньшей мере, одного соседнего eNB 17a-b на этапе S21A.
На фиг. 2В показана более подробная блок-схема последовательности операций способа, которая иллюстрирует, как вышеописанный способ может быть осуществлен. Блок-схема последовательности операций способа иллюстрирует способ с точки зрения самоконфигурируемой eNB.
На этапе S21B, который осуществляется при запуске или перезагрузке eNB 17c, eNB 17c принимает параметры, которые позволяют ему взаимодействовать с другими узлами в пределах сети 1 LTE/SAE. Типично, eNB 17c связывается с DHCP/DNS-сервером 23, от которого он принимает необходимые параметры, например IP-адрес, IP-маску и т.д. Способ затем переходит к этапу S22B.
На этапе S22B eNB 17c выясняет, кто является его соседними eNB 17a-b. Это может достигаться различными способами, которые описываются дополнительно ниже. Способ затем переходит к этапу S23B.
На этапе S23B eNB 17c добавляет свои соседние eNB 17a-b в свой список соседних сот (также иногда называемый список отношений соседства или набор соседних сот), по меньшей мере, временно и связывается с ними непосредственно, чтобы получить больше информации о соседстве и сети 1 как таковой. Соединения с соседними eNB типично устанавливаются через интерфейс X2 19. На этапе S24B eNB 17c принимает информацию, относящуюся к параметрам конфигурации соседних eNB через установленное соединение. Информация, которую eNB 17c принимает от каждого соседа, может быть списком соседних сот по соседям этого eNB, данными о положении, данными о выходной мощности, частотах, временных интервалах, кодеках и т.д., а также то, к какому MME 9 и/или пулу 11 MME этот сосед подсоединен, с какими другими узлами сети этот сосед соединен, например, какие шлюзы доступа (AGW) он использует и т.д. Эта информация в дальнейшем в данном документе упоминается как информация конфигурации или параметры конфигурации, и значения параметров называются значениями параметров конфигурации или просто - настройками конфигурации. eNB 17c затем настраивает свои собственные параметры конфигурации на основе параметров конфигурации, принятых от соседних eNBs 17a-b. Если значения параметров конфигурации, принятые от различных соседних узлов 17a-b, являются теми же самыми, самоконфигурируемый eNB 17c может, например, быть выполнен с возможностью выбирать те же самые настройки параметров для самого себя. Если, например, информация конфигурации, принятая от двух соседних узлов 17a-b, указывает, что они оба принадлежат к одному и тому же MME или пулу MME, самоконфигурируемый eNB 17c типично регистрируется в том же самом MME или пуле MME, как дополнительно описывается ниже. Если принятые параметры различаются между различными соседями, самоконфигурируемый eNB 17c может содержать логику для обработки принятых значений параметров для конкретного параметра конфигурации и выбирать свое собственное значение для этого конкретного параметра на основе результата обработки. Если список соседних сот, принятый от любого соседнего узла 17a-b, содержит узел, который не был найден и идентифицирован как соседний для самоконфигурируемого eNB 17c на этапе S22B, eNB 17c может добавить этот узел в свой список соседних сот, по меньшей мере, временно и попытаться связаться с вновь обнаруженным соседним eNB, как указано с помощью "контура Да" в блок-схеме последовательности операций способа. Иначе, способ переходит к этапу S25B.
На этапе S25B eNB 17c связывается с соответствующим(и) MME 9 или пулом 11 MME и регистрируется, идентифицируя себя и сообщая в MME/пул MME, где он расположен и как он встраивается в сеть. Способ затем переходит к этапу S26B.
На этапе S26B eNB 17c еще раз связывается со своими соседями 17a-b и сообщает или обновляет их по своим настройкам параметров конфигурации. Способ затем переходит к этапу S27B.
На этапе S27B eNB снова связывается со своим (своими) MME 9 или пулом 11 MME и сообщает ему, что он готов работать и что эти пользовательские данные могут быть запущены по нему. Способ затем переходит к этапу S28B.
В конечном итоге на этапе S28B eNB 17c связывается с OSS 3 и сообщает ему, что узел 17с запущен и работает. Он сообщает OSS 3, что он соединился с сетью 1 и излагает свои текущие настройки параметров конфигурации и данные. Таким образом, самоконфигурирование вновь установленного или перезагруженного eNB 17c завершено. После приема параметров от, например, DHCP/DNS 23 (этап S21B) eNB 17c должен отсюда выяснить, кто является его соседями (этап S22B), и начинает связываться с ними, чтобы получить больше информации (этап S23B). Для того чтобы eNB 17c связался со своими соседними узлами, eNB 17c должен суметь их идентифицировать, и для того, чтобы их идентифицировать, eNB 17c должен как-то получить информацию, относящуюся к узлу, о его соседних узлах 17a-b. Как упомянуто выше, существует несколько способов, которыми eNB 17c может выяснить, кто его соседи. Одним предпочтительным способом сделать это является использование устройства мобильной связи, т.е. MT 21 как источник информации. Спрашивая MT 21 в пределах своей соты, какие другие eNB видит MT 21 в тот же самый момент времени, когда он может говорить с eNB 17c, eNB 17c может принимать параметры, относящиеся к eNB, от MT 21, позволяя eNB 17c связываться с соседним(и) eNB напрямую через интерфейс X2 19. Один предпочтительный способ, как eNB 17c, может использовать MT 21 для получения информации, необходимой для установления соединения X2 19 с соседним eNB, который ранее не находился в его списке соседних сот, теперь описывается со ссылкой на фиг. 3. Этот способ использует преимущества способов, ранее описанных в находящейся одновременно на рассмотрении патентной заявке с патентным номером PCT/EP2007/001737 и в статье для конференции 3GPP SA5#53, 7-11 мая 2007г., озаглавленной "Discussion on Automatic Neighbour Relation Lists for LTE" ("Рассмотрение автоматических списков отношений соседства для LTE "), S5-070974, доступной как "S5-070974.zip" на http://www.3gpp.org/ftp/tsg sa/WG5 TM/TSGS5 53/Docs/ (2007-11-22).
Фиг. 3 показывает вновь установленный eNB 17c и соседний eNB 17a. MT 21 расположен в участке перекрытия сот или зон обслуживания eNBs 17a и 17c и, таким образом, может взаимодействовать с обоими узлами 17c, 17a. MT 21 имеет продолжающийся сеанс, обслуживаемый eNB 17a, и является, таким образом, "присоединенным" к упомянутому eNB 17a. Самоконфигурируемый eNB 17c может использовать MT 21 для получения информации, относящейся к узлу, соседнего eNB 17a. Информация, относящаяся к узлу, может, например, быть идентификатором соты (CIPL). CIPL является идентификатором уровня 3 (на уровне PLMN (сеть связи наземных подвижных объектов общего пользования)) для соты и является уникальным для каждой соты/eNB, по меньшей мере, в пределах определенной PLMN, но типично в пределах страны или даже глобально. CIPL может, следовательно, использоваться eNB для обращения к другому eNB через интерфейс X2. Типично, CIPL используется в запросе MT в DNS, чтобы разрешить IP-адрес eNB, который обслуживает соту, к которой присоединен MT. Другим важным термином в этом контексте является идентификатор измерения соты (MCI). MCI является идентификатором уровня 2 для соты и является целым числом, недостаточно длинным, чтобы быть уникальным для RAN. MCI соответствует "коду скремблирования" WCDMA, и каждой соте в LTE RAN назначается MCI. Типично, оператор сети пытается распределить идентификаторы MCI таким образом, что eNB не имеет соседа с тем же самым MCI, как у него самого, и никакой eNB не имеет двух соседей с тем же самым MCI. Тем не менее, следует помнить, что идентификаторы MCI повторно используются в пределах RAN и что нет гарантии, что попытки распределить MCI являются успешными. Следует также заметить, что MCI является частью информации уровня 2, транслируемой во все MT, прослушивающие соту. То есть MT, который выполняет измерения по соте, автоматически является осведомленным о его MCI. Так как CIPL является частью уровня 3, он не доступен для MT, который выполняет измерения по соте. Тем не менее, когда достигают активного состояния в отношении соты, MT становится осведомленным о CIPL соты.
На первом этапе S31 самоконфигурируемый eNB 17c отсылает запрос в MT 21, спрашивая его, какие соседние узлы он может видеть в данный момент. На этапе S32 MT 21 отсылает запрос о CIPL и, если желательно, MCI в соседний узел eNB 17a. На этапе S33 eNB 17a сообщает свой CIPL и дополнительно свой MCI в MT 21 и на этапе S34 MT сообщает CIPL и дополнительно MCI eNB 17a в eNB 17c. Теперь eNB 17c имеет всю информацию, необходимую для установления соединения X2 с соседним узлом 17a. eNB 17c добавляет соседний eNB 17a в свой список соседних сот и устанавливает соединение с ним по интерфейсу X2 для извлечения больше информации о соседнем узле eNB 17a и сети, в которой они постоянно находятся. На этапе S35 запрос отсылается от eNB 17c в eNB 17a по интерфейсу X2 о данных положения соседа, данных о выходной мощности, частотах, временных интервалах, кодеках и т.д., с какими MME и/или пул MME он соединен, с каким другим компонентом сети он соединен или, по меньшей мере, может "видеть" и т.д. На этапе S36 эта информация отсылается из eNB 17a в самоконфигурируемый eNB 17c по интерфейсу X2.
Следует принимать во внимание, что соединение X2 может также быть установлено соседним узлом. Например, на первом этапе S31 eNB 17c может отсылать свой CIPL в MT 21 и инструктировать MT 21 для передачи присоединенного CIPL в любой другой eNB по соседству, например eNB 17a. При приеме CIPL вновь установленного или перезагруженного узла eNB 17c соседние узлы могут установить соединение X2 с eNB 17c, по которому вышеупомянутая информация о соседях и сети может передаваться в eNB 17c. Следует также принимать во внимание, что "отправка" в вышеуказанном контексте не должна включать в себя фактическую передачу несущего информацию сигнала. Так, например, на этапе S32 MT 21 не должен передавать что-либо в eNB 17a, он может только прослушивать трансляцию eNB 17a его CIPL. Следует заметить, что какое-либо текущее взаимодействие между MT 21 и eNB может быть необходимо временно прервать для того, чтобы MT 21 прослушивал трансляцию сотой своего CIPL.
Вышеописанный способ для самоконфигурируемого eNB, чтобы выяснить, кто является его соседями, требует присутствия MT, который может одновременно взаимодействовать с самоконфигурируемым eNB и узлами, от которых eNB необходима информация. Типично, самоконфигурируемый eNB 17c конфигурируется для прослушивания MT, присоединенных к, по меньшей мере, одному другому eNB, например eNB 17a, в течение заранее определенного промежутка времени. Если никакой MT, который присоединен к другому eNB, не найден во время этого промежутка времени, выходная мощность eNB 17c может быть поэтапно увеличена для последовательного увеличения соты или зоны обслуживания eNB 17c и, таким образом, увеличить перекрытие между сотой eNB 17c и его соседними сотами. Если eNB 17c все еще не может "услышать" какой-либо MT, который присоединен к другому eNB, предполагается, что самоконфигурируемому eNB 17c не хватает соседних узлов.
Другим потенциальным способом для самоконфигурируемого eNB, чтобы выяснить, кто является его соседями, является опрос OSS сети. OSS типично содержит инструмент планирования сети или тому подобное для хранения и управления информацией по, например, местоположению каждого eNB в сети. Передавая общий вызов запроса OSS, самоконфигурируемый eNB 17c может установить соединение с OSS, которая отвечает на упомянутый запрос, по этому соединению OSS может передавать информацию о соседних с eNB узлах. Этот способ может также использоваться для двойной проверки, действительно ли самоконфигурируемому eNB, который не может обнаружить какие-либо соседние eNB, используя MT, как описано выше, не хватает соседних eNB. Тем не менее, следует заметить, что настоящее изобретение стремится снизить необходимость во взаимодействии между eNB и OSS и что этот способ, который использует OSS, чтобы получить информацию о соседях самоконфигурируемого eNB, сначала и, в первую очередь, должен рассматриваться как процедура резервирования или управления.
В вышеизложенном описании фиг. 2В было видно, что самоконфигурируемый eNB после приема информации от его соседнего(соседних) eNB (этап S24B) связывается с соответствующим MME или пулом MME для своей собственной идентификации и сообщения MME, где он расположен и как он встраивается в сеть (этап S25B). "Соответствующий" MME или пул MME выбирается самоконфигурируемым eNB на основе информации, принятой от соседнего(соседних) eNB. Если самоконфигурируемый eNB принимает информацию от множества соседних eNB на этапе S24B, указывающую, что они все принадлежат к одному и тому же MME или пулу MME, наиболее вероятно, что самоконфигурируемый eNB сам будет принадлежать этому конкретному MME или пулу MME. В подобном случае eNB обращается к этому MME или пулу MME на этапе S25B. В случае, когда самоконфигурируемый eNB лишь обнаруживает один соседний eNB, от которого он может принимать информацию, все еще вероятно, что eNB будет принадлежать тому же самому MME или пулу MME, как этот один соседний, и он, следовательно, обращается к тому же самому MME или пулу MME на этапе S25B. Если соседи самоконфигурируемого eNB, с другой стороны, принадлежат различным MME или различным пулам MME, eNB обращается к соответствующим MME/пулам MME для опроса, принадлежит ли он ему или нет. Когда конкретный MME или пул MME подтверждает, что eNB принадлежит ему, eNB регистрируется в этом MME/пуле MME на этапе S25B. Если MME/пулы MME не знают, должны ли они выполнять роль хост-узла для нового или перезагруженного eNB, или если они все отвергают его, eNB обращается к OSS для запроса, какому MME/пулу MME он принадлежит. Если OSS, в свою очередь, не хватает информации о том, в каком MME/пуле MME eNB должен зарегистрироваться, eNB просто выбирает один из множества MME/пулов MME, в которых он регистрируется. В подобном случае выбор MME/пул MME предпочтительно выполняется на любой следующей основе; какой MME/пул MME имеет наибольшую свободную пропускную способность (eNB может запрашивать MME/пул MME о его текущем состоянии пропускной способности) - выбор MME/пула MME с наибольшей свободной пропускной способностью помогает избежать перегрузки MME/пула MME; какой MME/пул MME выполняет роль хост-узла для самых близко расположенных по соседству eNB - выбор MME/пула MME, выполняющего роль хост-узла для самых близко расположенных по соседству eNB, делает процедуры хэндовера более эффективными, так как хэндоверы между eNB, принадлежащими тому же самому MME/пулу MME, могут быть сделаны непосредственно из одного eNB в другой (по интерфейсу X2), тогда как хэндоверы между eNB, принадлежащих различным MME/пулам MME, должны быть сделаны через базовую сеть; какой MME/пул MME является "ближайшим", что означает либо физически самый близкий, либо самую близкую сетевую архитектуру (что означает, что множество промежуточных сетевых устройств, например переключатели, мосты, маршрутизаторы и т.д., необходимые для взаимодействия между eNB и MME/пулом MME, минимизируется); и/или какой пул MME является самым большим, т.е. содержит больше отдельных MME.
Если самоконфигурируемый eNB совсем не находит каких-либо соседних eNB на этапе S22B, он может попытаться связаться с OSS сети, передавая общий вызов запроса OSS. Кроме того, информация, относящаяся к местоположению каждого eNB в сети, OSS и инструмент сетевого планирования OSS типично хранят информацию о том, какому MME/пулу MME должен принадлежать каждый eNB. Если OSS ответил на запрос самоконфигурируемого eNB так, что соединение может быть установлено, eNB запрашивает OSS, в каком MME/пуле MME он должен зарегистрироваться. Если OSS не знает, в каком MME/пуле MME должен регистрироваться eNB, eNB может запросить у OSS перечень всех существующих MME/пулов MME в сети и выбрать для регистрации в каком-либо из них на основе вышеупомянутых критериев выбора.
На фиг. 4 показана схема сигнализации по предпочтительному способу самоконфигурации eNB в сети LTE/SAE. В этом варианте осуществления изобретения MT, который может взаимодействовать и с самоконфигурируемым eNB, и с соседним eNB, как описано выше, используется в процедуре самоконфигурации. В правом столбце фиг. 4 сделана ссылка на соответствующие этапы способа, описанные выше со ссылкой на фиг. 2В.
На этапе S401 самоконфигурируемый eNB связывается с DNS/DHCP сети, от которого на этапе S402 принимает IP-адрес, IP-маску и т.д. На этапе S403 самоконфигурируемый eNB запрашивает MT в пределах свой соты, какие другие соседние eNB он может увидеть. На этапе S404 MT связывается с соседним eNB, с которым он также может взаимодействовать, и запрашивает его CIPL. На этапе S405 соседний eNB сообщает свой CIPL и дополнительно свой MCI в MT, который на этапе S406 направляет CIPL в самоконфигурируемый eNB. На этапе S407 самоконфигурируемый eNB устанавливает соединение X2 с соседним eNB и запрашивает у него о его списке соседних сот, персональных настройках, сетевых компонентах, с которыми он коммуникативно соединен, и т.д. На этапе S408 соседний eNB отвечает, излагая запрошенную информацию. Ответ на этапе S408 содержит информацию о том, с каким(и) MME или пулом MME соседний eNB соединен и на этапе S409 самоконфигурируемый eNB связывается с тем(теми) же самым(и) MME/пулом MME и идентифицирует сам себя, и сообщает MME/пулу MME, где он расположен и как он встраивается в сеть. Если MME/пул MME отклоняет попытку самоконфигурируемого eNB зарегистрироваться в конкретном MME/пуле MME, он может на дополнительном этапе S410, проиллюстрированном с помощью пунктирной линии, сообщить самоконфигурируемому eNB перейти к другому MME/пулу MME и зарегистрироваться. На этапе S411 самоконфигурируемый eNB снова связывается со своим соседним(и) eNB и обновляет его из своих новых настроек. Типично, самоконфигурируемый eNB принимает информацию не только от одного, но от множества соседних eNB на этапе S407-408. Так, например, список соседних сот самоконфигурируемого eNB может быть создан из списков соседних сот, принятых от множества соседних eNB. Таким образом, для обновления одного соседнего eNB в схеме сигнализации на фиг. 4, например, завершенный список сот самоконфигурируемого eNB и в каком MME/пуле MME самоконфигурируемый eNB зарегистрировался, он должен быть обновлен по этой информации. Следует также понимать, что этот этап может быть повторен. Во-первых, самоконфигурируемый eNB может сообщить первому соседнему eNB о его настройках параметров конфигурации. Позже самоконфигурируемый eNB может стать осведомленным о ранее неизвестном соседнем eNB (например, с помощью списка соседних сот от второго соседнего eNB), который затем может быть добавлен к списку соседних сот самоконфигурируемого eNB. В этом случае существует необходимость обновить упомянутый первый соседний eNB по самоконфигурируемому списку соседних сот eNB так, чтобы сохранять всю информацию в пределах сети и сетевые узлы обновленными. Когда самоконфигурируемый eNB обновил свои соседние узлы, он снова на этапе S412 связывается со своим MME или пулом MME и сообщает ему, что он готов работать и что пользовательские данные могут быть запущены через него. В конечном итоге на этапе S413 самоконфигурируемый eNB связывается с OSS и сообщает ему, что процесс самоконфигурирования был успешным и что узел теперь запущен и работает. Он сообщает OSS, что он присоединился к сети, и излагает свои текущие настройки параметров и данные, например свой список соседних сот, данные положения, данные о выходной мощности, частотах, временных интервалах, кодеках и т.д., с каким MME или пулом MME он соединен и с какими другими сетевыми узлами (например, AGW) он может взаимодействовать. Таким образом, самоконфигурирование вновь установленного или перезагруженного eNB завершено.
Из вышеизложенного описания очевидно, что одним важным признаком, предусмотренным изобретательской идеей, чтобы позволить узлу сети доступа самоконфигурироваться с помощью настройки своих параметров конфигурации на основе настроек параметров конфигурации своих соседних узлов сети доступа, является возможность для вновь установленного или перезагруженного eNB самостоятельно зарегистрироваться в соответствующем MME или пуле MME на основе того, в каких MME или пулах MME зарегистрированы его соседние eNB. Тем не менее, следует принять во внимание, что этот принцип не ограничен узлами MME, но тот же самый принцип применим к самостоятельной регистрации узла сетевого доступа в одном из множества узлов базовой сети любого конкретного типа. Например, каждый eNB в сети LTE/SAE типично также ассоциирован с одним или несколькими узлами UPE в базовой сети, и изобретение, таким образом, также позволяет самоконфигурируемыму eNB самому ассоциироваться с соответствующим узлом(узлами) UPE на основе того, с какими узлами UPE ассоциированы его соседние узлы eNB.
Как упомянуто в вводной части подробного описания, хотя описано в данном документе в контексте сети LTE/SAE, настоящее изобретение применимо также к другим типам сетей. Например, изобретение может использоваться в фиксированных и мобильных сетях WIMAX и UMB-сетях (ультрамобильная широкополосная передача), чтобы представить конфигурацию новых или перезагруженных узлов более эффективно. Хотя терминология и в некоторой степени также функциональные возможности сетевых компонентов в этих типах сетей могут отличаться от таких же в сети LTE/SAE, специалист в данной области техники сможет идентифицировать компоненты/узлы, которые имеют те же самые или аналогичные функциональные возможности как MT, eNB, MME и OSS сети LTE/SAE в этих других типах сетей и, соответственно, реализовать изобретение.
Упомянув это, следует понимать, что по всему вышеизложенному описанию MT следует толковать как любое устройство мобильной связи, предназначенное для связи с узлами или другими устройствами связи через сети связи, eNB может толковаться как любой узел сети доступа, выполненный с возможностью передавать беспроводным образом с помощью упомянутых устройств связи, MME может толковаться как любой узел управления управляющей плоскостью, который обрабатывает контекст управляющей плоскости в сети и OSS, может толковаться как любая система управления для сети или части сети.
Это изобретение является ключевой частью построения нового, более эффективного способа осуществления управления сетью, где для самой сети больше ежедневных подробностей оставлено скорее для управления, чем для осуществления этих действий системой централизованного управления (или людьми). Это изобретение основано на идее распределенного сетевого управления, где решения принимаются, скорее где постоянно находится информация, чем где-либо "выше" в иерархии. Это изобретение не только позволит узлам и сетям реагировать быстрее и более точно на изменения в сети, оно также снизит требуемую величину специалистов. По всему описанию выше система централизованного управления (например, OSS) описана как конечное средство для нахождения информации, необходимой для соответствующей конфигурации узла сети доступа в сети. Хотя это возможно в сетях сегодня, следует понимать, что это изобретение является частью исключения необходимости в, или, по меньшей мере, уменьшения важности систем централизованного сетевого управления.
Следует принимать во внимание, что способ изобретения с внедрением автоматизма в процесс конфигурации узлов радиодоступа, раскрытый в данном документе, может использоваться не только, когда узел сети доступа устанавливается или перезагружается. Предлагаемый способ, с помощью которого узлы сети доступа могут самоконфигурироваться, получая информацию от сети и своих соседних узлов, может также использоваться для обновления параметров конфигурации узлов сети доступа, когда происходит любое изменение в сетевой среде. Например, он может использоваться, когда узел сети доступа удаляется из сети. С помощью предварительного программирования узлов сети доступа в сети в случайных или в постоянных интервалах, чтобы осуществлять предлагаемый способ самоконфигурирования, их параметры конфигурации, например их список соседних сот, может автоматически обновляться и, следовательно, пополняться последними данными без необходимости ручного перепрограммирования узлов с помощью узлов с помощью оператора сети.
Хотя изобретение описано в данном документе со ссылкой на определенные варианты осуществления, эти описания не означают толкования в ограничительном смысле. Различные модификации раскрытых вариантов осуществления, а также альтернативные варианты осуществления изобретения станут очевидными для специалистов в данной области техники при ссылке на описание изобретения. Следовательно, предусматривается, что подобные модификации не отклоняются от объема изобретения, изложенного в прилагаемой формуле изобретения.