运营接入网的方法

专利名称：运营接入网的方法
技术领域：
本发明涉及一种运营给接入区中的移动终端提供服务的接入网的方法。本发明还 涉及一种管理给接入区中的移动终端提供服务的接入网的网络实体。
背景技术：
近来，电信设备销售商以及网络运营商开始意识到提供电信、运营相关电信网络 以及电信总体上的生态影响。特别地，电信技术的环境方面和生态学印迹成为了工作重点， 已经导致针对通信技术的可持续使用的研究项目的公共基金增加。此外，可以从希望将其 产品市场化为环境友好产品的设备制造商和销售商看到对可持续技术的更强的承诺。由于运营电信网络的功耗可能是巨大的，并且已经成为运营成本的重要贡献源， 因此运营商开始寻找高能效的网络运营和网络设备。这样的努力不仅可以相当大地降低运 营成本，另一方面还可以被运营商用作市场营销工具，如采用环境友好的高能效设备。对 所谓生命周期评估(LCA)的估计表明，向订户的移动终端发送数据所需的发送功率可能是 LCA印迹的重要贡献源，该估计还包括测量与向一般订户提供网络服务相关的二氧化碳释 放。所谓多接入系统架构是现代电信系统架构领域中的已知概念，其中，同诸如移动 终端等用户设备(UE)的通信可以由多于一个的接入网执行。以下，将可互换地使用术语用 户设备和移动终端。因此，有多接入能力的移动终端可以不仅经由单个接入网进行通信，还 可以利用第二、第三或其他接入网进行通信。例如，就电话而言，这样的通信可以进一步被 转发至可能由单个网络运营商或服务提供商运营且可以处理与移动终端的通信的所谓核 心网。典型地，核心网进而进一步连接至其他通信网络，如PSTN(公共电话交换网)、计算机 网络，如互联网等。然而，赋予UE或移动终端使用多于一个的接入网来进行通信的可能性可能需要 特定的技术特征，以允许平滑且高效的网络操作。首先，UE应当能够以高效的方式发现其 他接入网的可用性。为此，可以向UE提供与其他接入网的可用性有关的信息。其次，应当 从可用的多个接入网中适当地选择一个或多个接入网，以允许良好的通信服务性能。由于 大多数订户未准备好手动处理这种在技术上复杂的问题，因此优选地，这样的选择是自动 控制的。解决上述问题的传统概念包括已由3GPP协作指定的所谓接入网发现和选择功 能(ANDSF)。在例如可在 http //www. 3gpp. org/f tp/Specs/html-info/23402. htm 获得 的技术规范文献 3GPP TS 23. 402V8. 3. 0(2008-09)，Technical Specification of the 3rd Generation Partnership Project, Technical Specification Group Services and Systme Aspects, Architecture enhancements for non_3GPP accesses TS—23402 以及可在 http://www.3gpp.org/ftp/Specs/html-info/24302.htm 获得的 3GPP TS 24. 302V1. 2. 0(2008-11)Technical Specification of the 3rd Generation Partnership Project ；Technical Specification Group Core Network and Terminals ；Access to the3GPP Evolved Packet Core (EPC) via non_3GPP access networks 中描述了 ANDSF 的概念。

发明内容
本发明的目的是提供一种运营给接入区中的移动终端提供服务的接入网的改进 方法。本发明的又一目的是提供一种管理给接入区中的移动终端提供服务的接入网的改 进网络实体。根据本发明的第一方面，提供了一种运营第一接入网和第二接入网的方法，其中， 所述接入网给接入区中的移动终端提供服务，并且所述方法包括基于功耗评估来选择所 述第一接入网和所述第二接入网之一；针对所述接入区中的移动终端执行引导操作，包括 向所述移动终端发送引导信息，所述引导信息向所述移动终端指示优选使用未被选择的非 选择接入网；以及将所选择的接入网设置为功率节约模式。根据本发明的第二方面，提供了一种管理接入网的网络实体，其中，所述接入网给 接入区中的移动终端提供服务，并且所述网络实体包括选择单元，适于基于功耗评估来选 择所述接入网；引导单元，适于针对所述接入区中的移动终端产生引导信息，所述引导信息 向所述移动终端指示优选使用另一个接入网；发送单元，适于向接入区中的移动终端发送 所述引导信息；以及设置单元，适于在选择了所述接入网的情况下将所述接入网设置为功 率节约模式。本发明的各种实施例可以提供运营接入网的改进方法、管理接入网的改进网络实 体以及适于由多于一个接入网提供服务的改进移动终端的特定优势。


根据结合附图的以下描述，本发明的上述特征将得到更好的理解。然而，应当注意 的是，附图仅示意本发明的典型实施例，因此不应认为其限制了本发明的范围。图IA示出了根据本发明实施例的、接入区中正在接受接入网服务的移动终端的 示意图；图IB示出了根据本发明实施例的、接入区中的多个接入网的示意图；图2示出了根据本发明实施例的、管理接入网的网络实体的示意图；图3A至3C示出了根据本发明实施例的、管理接入网的系统架构的示意图；图4A和4B示出了根据本发明实施例的、管理接入网的情形的示意图；图5A和5B示出了根据本发明实施例的、管理接入网的情形的示意图；图6A和6B示出了根据本发明实施例的、管理接入网的情形的示意图；图7A和7B示出了根据本发明实施例的方法的示意流程图；以及图8示出了根据本发明实施例的移动终端的示意图。
具体实施例方式在本发明的上下文中，接入网提供与移动终端的通信。这样的接入网可以基于多 种接入技术之一，并可以提供无线通信或受有线约束的通信。接入技术可以包括全球移动 通信系统(GSM)、个人通信服务(PCS)、码分多址(CDMA)、CDMA-2000、GSM/EDGE无线接入网 (GERAN)、UMTS陆地无线接入网(UTRAN)、E-UTRAN、长期演进无线接入技术(LTERAT)、无线局域网(WLAN)、全球微波接入互操作性(WIMAX)、卫星接入网以及受有线约束的接入网，如 异步数字订户线路(ADSL、DSL)、综合服务数字网(ISDN)、有线电视或模拟电话网络。移动终端又被称为所谓用户设备(UE)，可以是移动电话、网络接入单元、个人数字 助理(PDA)、笔记本或膝上型计算机、个人计算机(PC)、有线和/或无线接口设备、无线接入 PCMCIA适配器卡、USB适配器、集成设备等。移动终端可以经由基于一种接入技术或基于 不同技术的一个或多个接入网来获得接入服务。接入网可以在不同的附着终端之间直接提 供通信(例如，在WLAN作为接入网的情况下)，或者，接入网和终端之间的通信可以例如被 进一步连接至互联网或连接至电话系统的核心网。术语用户设备(UE)(又称为用户网络或 “移动终端”)应被理解为涉及提供期望通信功能的任何设备或设备组，并因此可以涉及单 个模块或单元(如独立完整的移动电话)或由模块组成的系统，如包括例如所谓蓝牙模块、 红外模块、无线电或无线LAN (WLAN)模块、或受有线约束LAN模块、USB链路模块或者用于 有线通信的任何其他种类的模块在内的移动电话和个人计算机。可以以任何适当或期望的方式定义接入区，例如，可以将接入区定义为适当配备 的移动终端能够获得接入服务的地理区域。因此，接入区可以是城镇或郡的一部分。接入 区的典型示例是蜂窝通信网络(包括所谓微小区和微微小区)的小区或小区组。总体上，功耗评估指的是可以基于其选择接入网的信息的集合。该评估是为了提 供判断是否可以将特定接入网置于功率节约模式以及是否可以通过将相应的接入网设置 为功率节约模式来实现总体功率节约的基础。功耗评估的简单示例包括对于一个特定接 入网，所述接入网典型地不处理或处理极少通信业务时的固定时间。在这种情况下，将该接 入网保持为完全运行将导致无助于服务的功耗。可见，功耗评估可以是固定的信息段或固 定的规则。然而，功耗评估也同样可以包括连续或持续(例如，以规则地调度的间隔)估计与 功率评估相关的参数，如给定接入网的容量、给定接入网的业务需求等。特别地，该估计过 程可以包括使用适当算法持续解决关于网络功耗的优化问题，例如，优化代价函数。这可以 包括采集、分析并考虑复杂的数据，如特定接入区中正在由接入网提供服务的移动终端的 实际数量、这种数量的改变、每个被服务的移动终端的功耗、或接入区中还可用于比较的另 一接入网的有关数字。引导操作可以包括用于产生引导信息的手段。该引导信息被传送至移动终端，使 得它们可以判断是否使用特定的接入网。这样的引导信息可以包括要优选使用的特定接入 网的标识符。这样，移动终端可以被引导离开将要被设置为功率节约模式的所选择的接入 网。因此，移动终端可以避免尝试与接入网建立通信，而可以直接使用另一个接入网。引导 信息指示优选使用和/或优选避免使用接入网。对接入网的选择由移动终端基于引导信息 来发起，对接入网的选择符合受终端控制的接入选择的概念。因此，所选择的接入网可以被安全地置于功率节约模式。移动终端可以被告知哪 个接入网仍以完全容量可用。这样，移动终端不会失去连接，并不必试图建立与首先已被置 于功率节约模式的接入网的连接，而却发现相应的接入网不再可用。引导信息被发送至移动终端，从而由终端控制接入选择。这样的受终端控制的接 入选择的特征在于，终端自身判断是否选择接入网。引导信息提供参数作为选择的基础，但 由终端发起选择。受终端控制的接入选择基本上不同于受网络控制的切换。在受网络控制的切换中，通过使用对应的控制命令，在网络(典型地，通信系统的核心网)的控制下，将终 端和接入网之间所建立的连接或上下文传递至另一个所定义的连接或上下文，该对应的控 制命令涉及与接入网中的连接或上下文相关的资源。在受终端控制的接入选择中，在接入 选择时通常不针对接入网和移动终端之间的通信预留诸如信道或密钥等资源。换言之，由 此，受终端控制的接入选择不同于受网络控制的切换。作为示例，符合3GPP(第三代伙伴计 划)标准且处于空闲模式的移动终端执行这样的受终端控制的接入选择。因此，根据实施例，引导信息可以被发送至处于这样的空闲模式或者更一般地处 于有可能执行受终端控制的接入选择的模式的移动终端。换言之，这样的模式不同于已向 终端和接入网之间的连接分配了特定资源的活动或连接模式。已知，空闲模式是终端待机 从而等待被设置为活动模式的操作待机或等待状态，在活动模式下，可以处理端接或发端 呼叫。此外，空闲模式的特征在于，在例如移动终端和无线接入网(RAN)之间没有专用连 接。在空闲模式下，移动终端和接入网典型地执行有限量的空闲模式信令通信，例如，侦听 信令信道、发送保持活动的消息和/或位置信息等。可以以任何适当或期望的方式，将引导 信息作为这样的空闲模式信令的一部分(如作为从核心网到终端的网络更新消息的一部 分)来发送。例如，可以将向区域中所有终端发送的广播信息用于该目的。在这种情况下， 移动终端无需进入活动模式，即仅仅为了接收引导信息而经由接入网建立呼叫通信。应当注意的是，优选地，引导操作还包括向处于活动模式的移动终端发送引导信 息。可以附加地执行该步骤，以控制用于执行系统间切换的命令。这样，可以确保无论接入 区中的所有移动终端或最大数量的移动终端是处于空闲模式还是活动模式，都可以对其进 行寻址并向其提供引导信息。因此，可以独立于所建立的连接，引导终端离开要被设置为功 率节约模式的(例如要关闭的)所选择的接入网，并且确保了终端在结束活动模式(例如， 终止电话呼叫)后不返回至所选择的接入网。因此，终端可以适当地重新调整，以适应接入服务的即将来临的改变。例如，它们 可以从所选择的接入网(例如，UMTS接入网)撤销注册，并注册至同一接入区中可用的另 一非选择接入网(例如，GSM接入网)。与在所选择的接入网已被置于功率节约模式后接入 服务的不受控切换相比，这样的过程的能效要高得多。此外，可以避免移动终端徒劳地尝试 寻找已被置于功率节约模式的接入网。这样，可以给移动终端的用户提供改进的感知服务 质量(QoS)。如上所述，功率节约模式可以包括完全关闭接入网。然而，一般地，功率节约模式 涉及接入网功耗降低的任何模式。这样的功耗减低可以通过减少相应接入网所使用的通信 信道的数量、降低所使用的发送功率、减少所使用的频带和/或其组合来实现。将接入网设 置为功率节约模式还可以包括关闭相关基站和/或对应的网络设备。此外，可以将接入网 的基站和核心网(如集线器、路由器和交换机)之间的通信路径置于对应的功率节约模式， 或者还可以将该通信路径完全关闭。然而，即使这些相关设备和通信路径已被关闭，功率节 约模式仍可以允许远程重新激活所有相关设备和通信路径。图IA示出了位于接入区100中的移动终端4的示意图。移动终端由第一接入网1 和第二接入网2提供服务。可见，接入区中的服务可以例如由无线覆盖重叠区域中的两个 或更多个接入网提供。例如，第一接入网1和第二接入网2可以与相应的小区、微小区和/ 或微微小区相关联，并且例如在接入网1 (例如GSM网络)的小区和接入网2 (例如UMTS网络)的小区重叠的区域中存在接入区100。小区配置可以覆盖整个接入区100或仅覆盖部分 接入区100。自然，蜂窝结构仅仅是示例，接入区还可以被定义在例如两个不同的WLAN(无 线局域网)的重叠处或(子)小区和WLAN覆盖区域的重叠处。第一接入网1基于第一接入技术，第二接入网2基于第二接入技术。这些接入技 术可以彼此不同，例如一方面是GSM，另一方面是UMTS。相应地，基于功耗评估的选择可以 考虑广泛的接入技术，因此，允许进行考虑大量选项的优化。然而，第一接入网1和第二接入网2还可以基于相同的接入技术(例如均涉及 GSM)，其中，第一接入网1可能由第一运营商运营，第二接入网2可能由第二运营商运营。 一般地，对相应运营商的接入网的使用受限于该运营商的订户。然而，运营基于相关或相同 接入技术的接入网的多个网络运营商可以共享根据本发明实施例的接入网操作的益处。例 如，第一运营商可以同意将其自身的订户引导至第二运营商的接入网。这样，第一运营商可 以将其自身的接入网和与其相关的网络设备置于功率节约模式，并且这样可以实现功耗、 能量和成本的实质节约。轮流方案可以针对所有作出贡献的运营商提供均衡的受益。接入区100可以包括第一接入网1和/或第二接入网2的一个或多个小区。还可 以独立于所述第一接入网1和/或所述第二接入网2的小区定义接入区100。图IB示出了在接入区100中提供的多个接入网的示意图。该示意图示出了均在 接入区100中提供的第一接入网1、第二接入网2和第三接入网3。第一接入网1是在具有 一个小区10的接入区100中提供的。该小区10可以覆盖整个接入区100或仅仅部分接入 区100。第二接入网2可以由接入区100中的一个或多个小区20提供。所述小区20可以 覆盖整个接入区100并还可以在接入区100内重叠。所述第三接入网3由接入区100中的 小区30提供，并可以包括与所述第一接入网1和/或第二接入网2不同的小区结构。应当 注意的是，图IB的三维视图应当被象征性地理解为示出了大量的不同接入网1、2和3，这些 大量的不同接入网均是以对应的或不同的覆盖结构在相同的接入区100内提供的。图2示出了根据本发明实施例的、管理第一接入网1和第二接入网2的网络实体6 的示意图，第一接入网1和第二接入网2均给接入区100中的移动终端4提供服务。对第 一接入网1的接入是由第一基站51提供的，对第二接入网2的接入是由第二基站52提供 的。第一基站51和第二基站52可以给接入区100内的多个小区提供服务。术语实体指的是能够提供所描述的功能的任意适当的配置。其可以包括一个或多 个物理设备，即，可以是单个设备(例如，在单个节点或服务器中)或分布在多个设备上。所 述单元或元件可以由硬件、软件或硬件和软件的任意适当组合提供，例如，网络实体包括数 据处理装置，该数据处理装置执行程序，以提供选择单元、引导单元、发送单元和/或设置 单元作为相应的代码部分或模块。第一基站51和所述第二基站52允许移动终端4与其他网络(如核心网)通信。 因此，第一基站51和第二基站52可以以公知的方式耦合至与这样的其他网络(如核心网) 相连的对应连接和数据路径。此外，第一基站51和第二基站52耦合至网络实体6，网络实 体6进而包括选择单元61、引导单元62、发送单元63和设置单元64。实体6还可以位于核 心网中或无线网络内。选择单元61适于基于功耗评估来选择第一网络1和第二网络2之一。例如，网络 实体6的选择单元61基于所述功耗评估来选择第一接入网1，所述功耗评估指示例如使第一接入网1保持运行可能是不利的。这可能是由于多种原因导致的，包括以下可能性与给 接入区100中的所有移动终端4或所选择的数量的移动终端4提供服务的第一接入网1相 比，第二接入网2消耗更少的功率；接入区100中移动终端4的实际数量降至小于阈值，在 该阈值以下，由第一接入网1提供服务可能是低效的；和/或第一接入网1提供当前仅由接 入区100中的少数的移动终端4使用的服务，或者完全可以被第二接入网2所取代而不引 起重大的服务质量损失。引导单元62适于针对所述接入区100中的移动终端4产生引导信息，所述引导信 息向移动终端4指示优选使用未被选择单元61选择的另一个接入网。按照以上示例，引导 单元62可以产生向移动终端4指示优选使用第二接入网2的引导信息。这样，移动终端4 可以优选地或专门经由第二接入网2，通过信道进行其通信。这可以导致移动终端4避免第 一接入网1和/或避免经由第一接入网1进行通信。为了发送所述引导信息，网络实体6包括发送单元63，发送单元63适于向接入区 100中的移动终端4发送所述引导信息，接入区100包括那些处于空闲模式的移动终端。这 是在可用信令机制的辅助下以任意适当或期望的方式实现的。因此，即使移动终端4未处 于活动模式，发送单元63也能够向移动终端4发送引导信息。还可以在短时段内建立活动 连接，以传送引导信息，例如发送IP消息。对应地，所述发送单元63可以包括用于将所述 引导信息封装至诸如TCP/IP或设备管理协议(由所谓开放移动联盟定义的DMP)等给定协 议的消息中的装置，从而引导信息可以由网络实体6、基站51、52、其间的通信路径和/或专 用在给定实现中的通信网络技术所公知的其他网络实体进行处理。网络实体6还包括设置单元64，适于发起将所选择的接入网设置为功率节约模 式。根据以上示例，发送单元63可能已经发送了由引导单元62产生、向所述移动终端4指 示优选使用第二接入网2的引导信息，并且，在接入区100中可能不再需要第一接入网1。 因此，第一接入网1可以被设置为功率节约模式。功率节约模式是可以以任意适当或期望的方式选择的，并可以包括减少相应接入 网所使用的通信信道的数量、降低相应基站向移动终端4发送信息所采用的发送功率和/ 或数据速率、减小从相应基站向移动终端4发送数据所采用的频率的带宽、和/或上述手段 的组合。将接入网设置为功率节约模式还可以包括关闭某些或全部相关基站或其部件，例 如所选择的功率放大器和/或对应的网络设备。然而，即使所有相关设备和通信路径已被 关闭，功率节约模式仍可以允许远程重新激活这些相关设备和通信路径。采用这样的方式， 如果需要的话，网络实体6和/或其他网络实体根据以上示例仍能够重新激活第一接入网 1，和/或选择单元61在稍后的时刻基于功耗评估来选择另一个接入网，如第二接入网2。图3A示出了用于管理接入网的系统架构的示意图。多个移动终端或用户设备500 可能位于一个或多个接入区中。多个900接入网可以给所有的或所选数量的所述移动终端 500提供服务。在该上下文中，应当注意的是，多个500移动终端中并非所有移动终端都能 够与所述多个900接入网中的多于一个或所有接入网进行通信。所述多个900接入网可以包括第一接入网910，可以是GERAN网络；第二接入网 920，可以是UTRAN网络；第三接入网930，可以是E-UTRAN网络；第四接入网940，可以是 CDMA-2000网络；第五接入网950，可以是可信的非3GPP接入网；以及第六接入网960，可以 是不可信的非3GPP接入网。一般地，多个900接入网可以包括基于相关或相同接入技术或可基于不同接入技术的接入网。接入网910、920、930、940、950和960可以包括基站收发机站912和/或节点 922、931、942、951和961，用于建立与多个500移动终端中的移动终端的通信。此外，接入网 910、920、930、940、950和960可以包括基站控制器911、无线网络控制器921或网关941，
提供与核心网800的通信。第一接入网910还可以包括基站收发机站912，用于建立与多 个500移动终端中的移动终端的通信。核心网800可以包括电路交换域801和分组交换域802。核心网800还可以耦合 至通信网络701和702，通信网络701和702提供其他通信，并且可以是或包括诸如PSDN网 络、ISDN网络、电话网络或者还有互联网等通信网络。在核心网800的分组交换域802内，在图3A的示例中配置了演进分组核心
600(EPC)，演进分组核心600 (EPC)进而包括一系列网关、单元、节点和服务器，如策略和收 费规则功能单元602、分组数据网络网关603、3GPP(第三代伙伴计划)认证、授权和计费服 务器604、服务GPRS (通用分组无线服务)支撑节点605、服务网关607、演进分组数据网关 608、和/或网关GPRS支撑节点611。通过网关和节点603、607和605，通信网络701可以 直接或者通过一系列所述网关和节点605、607、603和608耦合至接入网910至960中的一 个或多个。分组交换域802可以耦合至核心网800的电路交换域801，并且它们可以共享实 体，如归属订户服务器610。电路交换域801还可以包括网关移动交换中心804和移动交 换中心/访问位置寄存器805，用于在通信网络702和GERAN网络910之间提供通信。根据本发明的实施例，网络实体6包括或者可连接至用于基于功耗评估来选择 所述多个900接入网中的一个或多个接入网的装置、用于针对一个或多个接入区中的多个 500移动终端执行引导操作的装置、用于向移动终端发送引导信息的装置。用于选择的装置 与用于将多个900接入网中所选择的接入网设置为功率节约模式的单元相关联。网络实体 6是演进分组核心600的一部分或连接至演进分组核心600。因此，所述发送引导信息可以 经由多个900接入网中的一个或一组接入网来实现。所述引导信息还向移动终端指示优选 使用非选择接入网，该非选择接入网不是从多个900接入网中选择的接入网之一。例如，网络实体6基于功耗评估来选择第一接入网910。此外，实体6执行引导操 作，该引导操作包括向多个500移动终端发送引导信息，该引导信息向它们指示优选使用 非选择接入网中的一个或多个，即，第二接入网920、第三接入网930、第四接入网940、第五 接入网950、和/或第六接入网960。因此，多个500移动终端中的各个移动终端可以离开 或避开第一接入网910，并经由其余的接入网来处理所有通信。接着，实体6可以将第一接 入网910设置为功率节约模式。这样，核心网800、通信网络701和702以及移动终端之间 的所有通信可以由有限数量的接入网来处理。多个900接入网中的一个或多个接入网可以 被置于功率节约模式，从而可以导致功率、能量和成本的实质节约。在另一个实施例中，演进分组核心600还包括接入网发现和选择功能
601(ANDSF)，接入网发现和选择功能601 (ANDSF)进而可以向多个500移动终端提供信息， 如系统间移动性策略和接入网发现信息。所述系统间移动性策略可以向移动终端指示优选 地选择多个900接入网中的一个或一组所述接入网910至960。所述接入网发现信息可以 使移动终端能够高效地识别多个900接入网910至960中每个接入网的可用性。
图3B示出了用于管理接入网的系统架构的示意图。根据该实施例，接入网发现和 选择功能601耦合至评估和设置实体609。评估和设置实体609可以在考虑多个900接入 网900中的所有接入网或仅所选数量的接入网的情况下进行功耗评估。为此，多个900接 入网可以向评估和设置实体609报告与状态和/或容量有关的信息。评估和设置实体609 可以周期性地、在经过预定时段后、和/或在发生特定事件时进行所述功耗评估。所述功耗 评估可以使接入网发现和选择功能601能够从多个900接入网中选择所述接入网之一。所 述评估和设置实体609可以独立于核心网800、分组交换域802和/或演进分组核心600。 这样，可以在独立的实体或操作和维护系统中进行功耗评估，并且可以在请求或改变时将 该功耗评估发送至接入网发现和选择功能601。评估和设置实体609可以耦合至接入网发现和选择功能601，接入网发现和选择 功能601实现对移动终端的控制。评估和设置实体609还可以例如借助核心网800的分组 交换域802耦合至多个900接入网，以实现对接入网的控制和设置或改变多个900接入网 之一的功率节约模式。然而，根据另一个实施例，评估和设置实体609和网络发现和选择功 能601完全可以一起实现在一个实体(如服务器或网络发现和选择功能601自身)中。图3C示出了用于管理接入网的系统架构的示意图。根据该实施例，第一接入网 910包括多个网关单元911和多个基站收发机站912。在评估和设置实体609将所选择的接 入网910设置为功率节约模式的情况下，实体609可以指示第一接入网910将特定数量的 基站发送器912’置于功率节约模式。这样，第一接入网910仍可以借助被保持为活动的基 站发送器912来向多个500移动终端中的移动终端或仅向有限数量的移动终端提供服务。 然而，同时，由于禁用的基站发送器912’不需要功率或仅需要大大降低的功率，因此可以节 约能耗和功耗。图4A和4B示出了管理接入网的情形的示意图。根据该实施例，基站51提供接入 网的小区10。在小区10内，可以配置微小区11和/或微微小区12。微小区11是可以借助 次级基站511来提供的，而微微小区12可以由次级基站512提供。这些次级基站511、512 可以充当独立基站或充当基站51的中继器。微小区11和/或微微小区12可以被配置为 重叠和/或跨越整个小区10或小区10的一部分。如图4A所示，小区10中的第一数量的移动终端4证明应当激活所有次级基站 511、512。由于基站51可能无法在服务质量不发生相当大的恶化的情况下单独给大量的移 动终端4提供服务和/或由于要向移动终端4提供最低服务质量，因此可以证明应当消耗 额外的功率。所示配置示出了接入网处于第一操作模式，该第一操作模式可以被标识为不 同于功率节约模式的操作模式。图4B示出了相对于结合图4A描述的配置而言具有减少数量的移动终端4的相同 接入区。小区10内的减少数量的移动终端4完全可以由基站51单独提供服务，因此，次级 基站511、512可以被置于功率节约模式或者可以完全关闭。因此，在小区10内不提供或仅 仅提供有限数量的微小区11和/或微微小区12。通过仅由基站51给移动终端4提供服 务，并将次级基站511、512置于功率节约模式，可以实质降低给接入器100内的移动终端4 提供服务所需的总体功耗。如图4B所示的配置可以对应于接入网的第二操作模式，并可以 被标识为功率节约模式。图5A和5B示出了管理接入网的情形的示意图。根据该实施例，接入网提供7个频带至f7，用于数据发送和接收。由于提供频带至f7中的每个频带需要发送功率和 用于操作相应发送设备的功率，该第一操作模式对应于不同于功率节约模式的操作模式。然而，如图5B所示，接入网可以操作于第二操作模式，同时如图所示，仅提供有限 数量的频带，例如，频带4、4、4和&。根据该示例，频带f2、f4*f5已被关闭，并因此不提 供数据发送和/或接收。由于发送仅仅在有限数量的频带处执行，因而可以关闭部分发送 设备，并且因此，接入网可以运行于对应于功率节约模式的模式。图6A和6B示出了管理接入网的情形的示意图。如图6A所示，多个移动终端4位 于接入区100中，进而向接入区100提供第一接入网1和第二接入网2。根据该实施例，第 一接入网1是基于功耗评估来选择的，并相应地被设置为功率节约模式。向接入区100内 的移动终端4提供引导信息，该引导信息向移动终端4指示优选使用第二接入网2。然而，如图6B所示，接入区100内并非所有移动终端4都能经由第二接入网2或 以完全的服务质量进行通信。例如，移动终端4’不能与第二接入网2通信，因此在接入区 100内失去通信服务。根据该实施例，可以在将所选择的接入网设置为功率节约模式前，确 定不能经由非选择接入网(在这种情况下为第二接入网2)进行通信的或者仅接收到下降 了的服务质量(例如下降了的发送数据速率)的移动终端4’的数量。结合接入区100中 移动终端4、4’的总数，可以判断将相应的所选择的接入网设置为功率节约模式对于接入区 100中移动终端4’的数量是否是可以容忍的。作为示例，如果移动终端4’的总数表示小于给定时刻位于接入区100中的移动终 端4、4’的总数的0. 5%、1%或10%，则忽略多个不能经由要被置于功率节约模式的接入网 进行通信的移动终端4’是可以容忍的。这样，可以在提供给定服务质量与确保功率效率、 降低能耗和功耗之间取得折衷。可以用绝对值或分数来定义实际数字，后者给出了相对于 位于接入区100中的移动终端4、4’的实际数量的移动终端4’的可容忍数量，所述实际数 字定义了可以容忍多少个移动终端4’被排除于接入服务外或接收下降了的服务质量。图7A和7B示出了根据本发明实施例的方法的示意流程图。如图7A所示，在第一 步骤SlO中，基于功耗评估来选择至少一个接入网。作为第二步骤S20，执行引导操作，包括 向位于相应接入区中的移动终端发送引导信息，其中，该引导信息向移动终端指示优选使 用未在第一步骤SlO中选择的非选择接入网。在第三步骤S30中，将所选择的接入网设置 为功率节约模式。对于一个实施例，功耗评估基于功耗度量。这样的度量可以包括接入系统的可持 续性影响的度量，可选地，考虑接入系统的操作模式。该度量还可以包括静态LCA影响，静 态LCA影响实质上可以由纯粹的服务供应来确定，并且该度量还可以包括操作相关LCA影 响，该操作相关LCA影响还考虑特定负载和/或业务混合。功耗评估还可以包括估计接入区中通信业务的需求以及估计接入区中通信业务 的容量。这样，功耗评估还可以考虑实际需求和容量，实际需求和容量进而可以影响接入系 统的选择。如果关于需求和容量的数据是已知的，就可能确定操作相关功耗数字，如包括操 作相关LCA影响在内的功耗度量，并且可以使功耗评估更加精确。对于另一个实施例，功耗评估可以包括执行优化过程，其中，对功耗进行优化，同 时使用至少一部分所估计的容量并提供至少一部分所估计的需求。这样，优化过程可以例 如被实现为线性分配问题，其中，由相应接入网给给定数量的移动终端提供服务的所需功耗被标识为部分开销。接着，通过优化或最小化累积开销(所有部分开销之和)同时满足提 供至少一部分所估计的需求并使用至少一部分所估计的容量的边界条件，来进行优化。所 述优化过程可以考虑单个接入区、一组接入区、或整个接入网系统，例如由单个运营商运营 的整个网络或一组这样的网络。此外，功耗评估可以包括分析所记录的功耗数据，S卩，基于历史来进行评估。所述 所记录的功耗数据可以包括在特定的时间或结合特定事件的单个接入网的功耗数字。因 此，分析这种所记录的功耗数据可以提供对实际功耗的预测，并且这样，可以实质上支持功 耗评估。此外，功耗评估可以独立于采集实际的、近期的功耗数字。因此，可以节约通信、网 络和计算能力，同时仍提供精确和合理的功耗评估。对于另一个实施例，功耗评估包括考虑期望值。这样的期望值可以基于探试数据 和/或可以包括周期性调度，后者是例如相对于特定时间而构造的，并因此可以提供合理 的功耗评估而无需采集实际的、近期的功耗数据。所述期望值还可以包括可能发生在接入 区中且可能引起相应接入区中通信需求的实质增加或降低的特定的预定事件的发生，如大 型集会(例如体育赛事)。对于又一个实施例，功耗评估包括向接入区中所选择数量的移动终端提供接入网 服务。这样，功耗评估可以考虑位于接入区中的移动终端的实际或所计算的数量。所述评 估还可以包括确定要由接入网之一提供服务的所述移动终端的能力或它们能够接收的服 务质量。因此，可以评估或计算当所选择的接入网被设置为功率节约模式时将失去服务或 接收到下降了的服务质量的移动终端的数量。因此，向接入区中所选择的数量的移动终端 提供接入网服务可以包括保持最低服务质量和/或考虑相应接入区中丢失多个移动终端 与节约能量之间的折衷的可能性。可以按照绝对方式或作为接入区中移动终端总数的分数 来定义所选择的数量。引导操作包括发送指示偏好的引导信息。这可以以任何适当或期望的方式来实 现，并且根据另一个实施例，可以包括设置存储在移动终端中的偏好。这样，可以向移动终 端指示优选使用非选择接入网和/或不使用所选择的网络，而无需强制移动终端进行任何 动作。这样，移动终端仍可能编辑、查看或影响对相应接入网的选择。因此，用户或终端能 够在考虑例如电池寿命和/或数据速率的特定要求的情况下，使对可用接入网的管理适于 他/她自己的需要。执行引导操作可以包括更具体地，例如向移动终端发送所允许或所禁止的接入 网(例如涉及特定运营商的接入网)的列表。还可以允许或禁止特定的接入技术，例如 WLAN。此外，该引导信息可以包括用于选择接入网或技术的特定规则或条件，如在一天中 特定时段期间优选使用特定网络。特别地，引导操作还可以包括不同接入网和技术的优先 列表，例如，3GPP网络应当优先于WLAN网络，或者UMTS接入应当优先于GSM接入。这样的 指示的任意组合是可能的。虽然终端控制并发起接入选择，但该选择过程依赖于所接收的引导信息。对应地， 可以通过例如将所选择的接入网或对应的接入技术添加至所禁止的网络或技术的列表，确 保移动终端独立于用户或终端偏好来使用非选择接入网。因此，可以通过将所选择的接入 网设置为功率节约模式，实现接入区中最大数量的移动终端遵循引导信息，最大数量的移 动终端使用非选择接入网，而接入区中最小数量的移动终端丢失连接。
图7B示出了根据又一实施例的方法。步骤S10、S20和S30与结合图7A描述的 步骤相同，因此，重复描述是不必要的。步骤S10、S20和S30被嵌入连续循环，因此重复执 行。在初始步骤Sl中，执行步骤SlO中选择接入网可以基于的功耗评估。在已在步骤S20 中执行了引导操作并已在步骤S30中将所选择的接入网置于功率节约模式后，在延迟循环 S40中等待一时段。当经过该时段时，再次执行起始于步骤Sl的方法，从而，执行下一功耗 评估。基于该功耗评估，可以在步骤SlO中选择相同或不同的接入网，可以在步骤S20中向 移动终端发送对应的引导操作，并且可以在步骤S30中将相同的或另外的所选择的一个或 多个接入网设置为功率节约模式。在步骤S40中等待的时段可以小于10分钟、小于1小时、小于12小时或者小于或 大于24小时。这样，可以重复执行功耗评估，并且可以考虑相应接入网的时间特征和它们 对移动终端的使用、移动终端用户的习惯、高峰时段、日间和夜间、和/或特定事件。这样， 步骤Sl中的功耗评估可以给在步骤SlO中选择接入网提供充分合理的基础。根据该实施例，运营接入网的方法包括进行功耗评估。这样，该方法可以以持续的 方式连续地或周期性地进行所述功耗评估，以便例如使功耗评估适于最近的情况。这样的 最近的情况可以包括实际需求数字、更新的设备特征和/或特定事件。另一方面，应当注意 的是，这仅仅是示例，并且功耗评估可以独立于控制方法。因此，例如，功耗评估可以执行一 次(例如，当最初规划和安装不同接入网时)并可以在预定时段内有效。这样，可以独立于 进行功耗评估、释放通信、网络和计算能力来执行运营接入网的方法。作为示例，功耗评估 可以是或包括固定信息段(例如，特定网络平均消耗特定量的功率)或固定规则(例如，要 在特定时间打开或关闭特定接入网)。图8示出了适于由多于一个接入网提供服务的移动终端40的示意图。所述移动终 端包括第一收发机单元41和第二收发机单元42，分别经由第一接入网和第二接入网来提 供通信。移动终端40还包括网络指示器43 (例如存储器)，向移动终端40指示优选使用 哪个接入网。网络指示器43中的条目和存储在其中的优选接入网可以通过接收引导信息 来实现，该引导信息可以是按照已结合本发明的实施例描述的方式产生和/或发送的。此 外，网络指示器43完全可以指示移动终端40要使用哪个接入网和/或不要使用哪个其他 接入网。基于引导信息和/或网络指示器43中的条目以及诸如所测量的接入网属性(如 信号强度)或用户设置等其他信息，选择器44选择一个或多个接入网。可见，根据本发明的一个或多个实施例，用户网络(移动终端是用户网络的示例) 接收用于选择接入网的引导信息，以通过使不同接入网的使用适应于操作参数从而减小 LCA印迹，并通过利用不同接入网的相对于该不同接入网的(在特定操作模式下的)LCA印 迹的不同特征并选择性地使用那些具有最佳特征的接入网，来减小多接入系统的LCA印 迹。根据本发明的另一个实施例，对于接入区(该接入区可能是由多接入系统所覆盖 的区域或这样的区域的任意部分)，可以执行以下步骤确定业务需求、业务需要；可选地，(特别是，对于在并非所有用户都支持所有接入网时的迁移时段)，确定 什么接入网被用户网络支持的需要；确定可用的接入网和特征，例如容量和性能，例如经由接入网的当前业务、静态LCA影响(例如能效)、操作相关LCA影响(例如，在特定负载、业务混合处使用该接入的 LCA)；确定哪个(哪些)接入网或接入网的组合适于业务需求，以降低LCA影响，同时提 供所需的容量/能力。可选地，该确定还可以考虑接入网的不同操作模式；可选地，确保至 少特定百分比的用户网络具有可用的接入网。这意味着，为了节能，甚至可以容忍拒绝给特定数量的用户网络提供服务。例如， 如果99 %的第一用户网络可以由第一接入系统高效地提供服务，同时另外1 %的用户网络 需要或可以受益于另一接入系统(由于它们不支持第一接入系统或者第一接入系统能力 不够)，则可以期望接受另外的接入网具有降低的服务或无法接收服务，并通过禁用而 不启用另一接入系统来以高能效模式运营整个网络，启用另一接入系统将向另外的用 户网络提供服务，然而要付出相对较高的能耗代价。接着，可以从接入区中所确定的、启用/打开(即，未处于功率节约模式)的接入 网或接入网组合中选择最适合的接入网或接入网组合。特别地，可以基于对满足业务需求 的不同接入网备选方案的累积LCA影响的比较，来执行该选择。接着，可以经由已知的接入控制机制(例如，3GPP小区重选优先级和RAT间切换控 制和/或3GPP接入网发现和选择RAT间移动性策略)来引导用户网络，其中，在该接入控 制机制中，根据该选择，用户网络被弓I导至启用的接入网。最后，可以将未选择的或当前不需要给用户和/或业务需要提供服务的接入网关 闭/禁用/置于功率节约模式(应当注意的是，接入网可能具有多种接入功率节约模式，因 此该步骤可以包括从一种功率节约模式切换至另一种功率节约模式。一个示例是关闭某 些频率层(例如，仅使用宏小区而不使用微小区)或从MBSFN(多播广播单频网)切换至单 播传输模式，或者缩小MBSFN传输的区域(从而减少同时发送者的数量))。根据本发明的另一个实施例，可以向例如以中低业务负载水平使用的接入系统添 加高效的功率节约模式。宏基站可以在宏无线小区中提供特定容量，该宏无线小区还可以 被由远程无线单元(RRU)提供的微小区或微微小区所覆盖。经由RRU使用微小区能够以增 加对基站进行操作所需的能耗为代价来提高小区中的总容量。一种操作模式是禁用所有的 或某些RRU，并且取而代之地经由宏基站来给禁用的RRU的覆盖区中的用户提供服务。如 果宏基站的业务负载超过阈值，则可以启用一个或多个RRU，以接管某些负载并提高系统容 量。上述步骤可以例如在所选择的时间间隔中或在特定事件发生时(例如，当用户网 络进入或离开接入区或者被打开或关闭时，当发起服务时，或当超过特定负载阈值时，或当 到达一定时间(例如高峰时段的开始/结束)时)执行。根据本发明的又一个实施例，3GPP运营商的通信系统可以具有带有附加WLAN热 点系统的3GPP接入系统。已确定，3GPP接入系统足以提供高峰时段以外(例如，在夜间) 的传输需求。然而，WLAN系统还能够仅仅在特定区域，以与3GPP接入系统相比较差的服务 质量和较高的总功耗提供充足的容量。为此，在本示例中认为3GPP接入系统在LCA影响方 面优于WLAN接入系统(LCA影响(例如功率效率)度量无需基于测量；在最简单的情况下， 其基于过去的经验或常识。此时，控制过程可以基于例如作为功率效率度量而给出的对应 的所存储的值)。因此，控制过程在夜间禁用WLAN系统，以节约能耗。
本发明的实施例可以启用“主接入系统”并禁用所有其他接入系统，该主接入系统 提供良好的覆盖，操作于高能效模式(可能操作于较低的频带以降低路径损耗)并提供满 足特定业务需求、业务混合、负载的基本服务能力。采用同样的方式，当业务需求降至预定 阈值以下时可以降低服务能力。一旦业务需求超过阈值，就启用辅接入系统，就其能力和能 效而言，辅接入系统被归类为次优接入系统(例如，3GPPGERAN)。那么，由主接入系统和辅 接入系统给业务需求提供服务。如果业务需求增加至高于第二阈值，则以类似的方式启用 第三好的接入系统。这可以被扩展到任意数量的接入系统。由此，不同接入系统在无线接 入技术上可能不同，但不同接入系统也可能使用相同的无线接入技术，但在载频和/或载 波带宽上不同。控制接入系统的配置并确定是否使用不同传输模式或接入系统是启用还是禁用 的接入系统控制功能是典型的0&M(操作和维护)功能。在自组织和自配置网络的上下文 中，还可以将该功能分发至RAN(无线接入网)系统(例如，每个具有这种互连功能的RAN 系统)。为了将用户网络重定向为离开将要禁用的接入系统，或将用户网络重定向至已启 用的接入系统，优选地，将接入系统控制功能连接至用户网络引导功能。对于3GPP接入系 统，这样的功能可以是MME/SGSN，MME/SGSN接着相应地向GERAN/UTRAN/E-UTRAN接入系统 提供UE引导信息，以执行用户网络的引导。备选地，接入系统控制功能可以具有与RAN用 户网络引导功能的直接接口，RAN用户网络引导功能相应地修改/过滤MME/SGSN用户引导 信息。对于非3GPP接入系统，业务引导功能可以是直接引导用户网络的ANDSF。ANDSF可 以由接入系统控制功能根据接入系统(或接入系统模式)的使用来控制。用户网络引导还 可以由存储在用户数据库(HSS(归属订户服务器)或订户简档注册中心(SPR))中的接入 系统偏好信息发起；在一个实施例中，接入系统控制功能可以控制Hss或sra中存储的接入 系统偏好信息。在一个实施例中，在关闭接入系统前，接入系统控制功能向受影响的用户网络提 供策略(例如，经由ANDSF的系统间移动性策略和/或接入网发现信息)，使得用户网络关 闭禁用的接入系统的无线调制解调器。从而，还降低用户网络的能耗。因此，总体上，本发明可以涉及一种通信系统，包括向移动终端提供连接性的至少 一个接入系统。其执行以下步骤确定接入区内移动终端的传输需求和/或要求；就传输 需求和/或要求而言，确定接入系统的传输容量和/或特征；可选地考虑接入系统的操作模 式，确定接入系统的可持续性影响的度量；确定(可选地，在可指定程度上)满足传输需求 和要求的接入系统(以及可选地，操作模式)的集合的至少一个选项；选择导致可持续性影 响的最低合计度量的接入系统(以及可选地，操作模式)的集合；关闭非选择接入系统或将 其切换至(可能的多个模式中的)睡眠模式。可选地，还可以适配所选择的集合中的接入 系统的模式。还可以将此技术与在(例如，根据针对“RAT间小区重选”、“IRAT切换”和“接入网 发现和选择”的目前在3GPP中进行了标准化的机制)将接入系统置于睡眠模式前主动将移 动终端从非选择接入系统引导至所选择的接入系统相结合；首先(例如，根据现有的3GPP 机制)确定UE的RAT能力，并确定在不失去对UE的服务的情况下不能将哪些接入系统置 于睡眠模式，定义可持续性度量的不同选项(例如，总使用功率、某些C02等效测量)等。本发明可以提供这样的优势提高多接入网的能效，降低通信网络的环境影响(LCA印迹)，和/或降低网络运营商的所有权的总成本。 以上描述仅仅描述了本发明的示例实施例。因此，其中公开的特征以及权利要求 和附图对于本发明的多种实施例中的发明的独立实现以及以任意方式结合的实现可能是 重要的。虽然以上针对于本发明的实施例，但可以在不背离本发明的基本范围的前提下设 计出其他和进一步的实施例，本发明的范围由权利要求书限定。
权利要求
1.一种运营第一接入网和第二接入网的方法，所述接入网给接入区中的移动终端提供 服务，所述方法包括-基于功耗评估，选择所述第一接入网和所述第二接入网之一；-针对所述接入区中的移动终端执行引导操作，包括向所述移动终端发送引导信息，所 述引导信息向所述移动终端指示优选使用未被选择的非选择接入网；以及-将所选择的接入网设置为功率节约模式。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一接入网基于第一接入技术，所述第二接 入网基于第二接入技术，所述第二接入技术不同于所述第一接入技术。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一接入网和所述第二接入网基于一种接 入技术，所述第一接入网由第一运营商运营，所述第二接入网由第二运营商运营。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述功耗评估基于功耗度量。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，所述功耗评估包括估计接入区中 通信业务的需求，以及估计接入区中通信业务的容量。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述功耗评估包括执行优化过程，其中，对功耗 进行优化，同时使用至少一部分所估计的容量并提供至少一部分所估计的需求。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中，所述功耗评估包括分析所记录的 功耗数据。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中，所述功耗评估包括考虑期望值。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中，所述功耗评估包括向接入区中所 选择的数量的移动终端提供接入网服务。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其中，所述方法包括进行功耗评估。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法，其中，执行引导操作的步骤包括设置 存储在移动终端中的偏好。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的方法，其中，所述引导操作包括向处于活动 模式的移动终端发送弓I导信息。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的方法，其中，所述引导操作包括向处于对接 入选择进行控制的模式的移动终端发送引导信息。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述引导操作包括向处于空闲模式的移动终 端发送引导信息。
15.一种管理接入网的网络实体，所述接入网给接入区中的移动终端提供服务，所述网 络实体包括_选择单元，适于基于功耗评估来选择所述接入网；-引导单元，适于针对所述接入区中的移动终端产生引导信息，所述引导信息向所述移 动终端指示优选使用另一个接入网；-发送单元，适于向接入区中的移动终端发送所述引导信息；以及_设置单元，适于在选择了所述接入网的情况下将所述接入网设置为功率节约模式。
16.根据权利要求15所述的网络实体，其中，所述网络实体还管理所述其他接入网，所 述其他接入网给所述接入区中的移动终端提供服务，并且，所述选择单元适于基于功耗评 估来选择所述接入网和所述其他接入网之一。
17.根据权利要求15或16所述的网络实体，其中，所述网络实体适于根据权利要求1 至14中任一项所述的方法。
全文摘要
提供了一种运营第一接入网和第二接入网的方法，其中，所述接入网给接入区中的移动终端提供服务，并且所述方法包括基于功耗评估，选择所述第一接入网和所述第二接入网之一；针对所述接入区中的移动终端执行引导操作，包括向所述移动终端发送引导信息，所述引导信息向所述移动终端指示优选使用未被选择的非选择接入网；以及将所选择的接入网设置为功率节约模式。
文档编号H04W52/02GK102007801SQ200880128706
公开日2011年4月6日 申请日期2008年12月19日 优先权日2008年4月18日
发明者约希姆·萨克斯, 迈克尔·迈耶, 雅各布·克里斯蒂安·厄斯特林 申请人:艾利森电话股份有限公司