[发明专利]LTE中用于省电的睡眠EPC

说明书

技术领域

本发明涉及长期演进(LTE)系统中针对进化分组核心(EPC)的省电。

背景技术

与第三代(3G)通信系统相比，演进分组系统(EPS)需要更多的功率并因此产生更多的二氧化碳(CO₂)。当面临逐渐增长的气候变化和能源短缺的问题时，省电在移动通信工业上是重要的。省电产品和机制对降低能源消耗是必要的，并因此降低与需求一致所需要的能源供给的增长。

引用列表

非专利文献

NPL1：3GPP TS23.401，″General Packet Radio Service(GPRS)enhancements for Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN)access(Release9)″，V9.5.0，2010-06

发明内容

本发明提供了LTE核心网中的省电机制。考虑在夜间为了服务而连接移动网络的大量用户的数目降低，不需要网络在此时保持所有移动管理实体(MME)和/或服务网关(S-GW)工作。将其扩展到更普遍的情况：每当核心网中没有大量地负载业务时，可以将一些MME和/或S-GW断电，并因此达到省电和降低污染的目的。非专利文献(NPL)1中定义的MME池可以实现此机制。

术语

睡眠MME：将要断电的MME或处于断电状态中的MME(针对省电的目的)。

正常MME：MME永久地保持有效，即不处于断电状态。

睡眠S-GW：将要断电的S-GW或处于断电状态中的S-GW(针对省电的目的)。

正常S-GW：S-GW永久地保持有效，即不处于断电状态。

本发明考虑LTE核心网中的省电。如果网络没有沉重的业务负载，不需要让所有的MME和S-GW保持激活(即，处于正常操作下)。当网络知道业务负载降低时，一些MME和/或一些S-GW将断电以降低耗电和CO2的产生(这些称为“睡眠”MME和“睡眠”S-GW；其他MME和S-GW称为“正常”)。类似地，当业务负载变重时，网络可以对一些之前睡眠的MME加电。

同时，对UE的影响应当没有或尽可能地少。

本发明的有益效果

让MME和/或S-GW在一段时间处于断电状态可以省电并降低CO2的产生；基于典型的业务和负载的考虑，在此状态中的MME/S-GW数目及其合计时间是相当大的。

重用基于S1的切换和跟踪区域更新过程不会对UE产生影响，也不会给网络带来很多负担。

MME和/或S-GW改变过程对UE和现有系统是透明的。

附图说明

图1是示出了当UE处于连接模式时睡眠MME的操作的时序图。

图2是示出了当UE处于空闲模式时睡眠MME的操作的时序图。

图3是示出了当UE处于连接模式时睡眠S-GW的操作的时序图。

图4是示出了当UE处于空闲模式时睡眠S-GW的操作的时序图。

具体实施方式

本发明的目的通过以下机制实现：当网络的业务负载降低时，允许一些MME和/或S-GW睡眠(断电)。考虑连接状态和空闲状态下的用户设备(UE)。

1.睡眠MME

在MME进入睡眠的情况下，当MME将要睡眠时，MME向所有连接的增强Node B(eNB)发送“断电”通知消息。此MME称为睡眠MME。

-针对处于连接模式中的UE，部分重用基于S1的切换过程以将UE上下文从睡眠MME转发到处在相同池中的正常MME。在eNB和UE之间不会发生无线电资源控制(RRC)信令，即eNB不会发送用来触发UE发送测量报告的“测量控制”消息。断电通知消息触发eNB通过向睡眠MME发送“需要切换”消息启动向正常MME的基于S1的切换(图1中示出的步骤S101和S102)。当睡眠MME从eNB接收到“需要切换”消息时，其将执行用于选择正常MME(既不是其自身也不是将要睡眠的任何其他MME)的MME选择(步骤S103)。睡眠MME可以通过例如在处在相同池的MME之间初步地共享状态来选择正常MME。同时，睡眠MME将向其他MME通知其状态，使得其他MME不会选择该MME作为正常MME。此外，一旦MME被其他任意睡眠MME选择，该MME不能发送“断电”通知。于是，睡眠MME向正常MME发送“转发重定位请求”，从而向正常MME转发UE上下文。在切换过程结束后(步骤S104)，新选择的MME将执行全局唯一临时标识(GUIT)重分配过程，以向UE分配新的GUIT(步骤S105)。