一种保证家庭基站用户服务质量的方法和系统

摘要

本发明公开了一种保证家庭基站用户服务质量的方法和系统，包括：内部用户组(CSG)用户发起业务请求，当家庭基站的可用空口资源不能满足CSG用户的分配带宽时，从当前使用家庭基站的用户中选择可进行服务质量(QoS)降级处理的用户，进行QoS降级处理。通过本发明的方法，即可以保证CSG用户的服务质量，还能尽量保证正在使用家庭基站的非CSG用户的业务连续性。

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，特别是指一种保证家庭基站用户服务质量的方法和系统。

背景技术

家庭基站(Femtocell)是一种毫微微米蜂窝基站，面向住宅或企业环境。家庭基站的兴起，主要是手机运营商为了应对新兴无线运营商和移动虚拟网络运营商(MVNO)的竞争，以及解决3G技术在室内覆盖不太可靠的问题。家庭基站部署在家庭、团体、公司或者学校等私人场所使用，家庭基站只属于一些用户所有，只能为这些用户和其他被授权的用户使用。家庭基站的拥有者和拥有者投权的用户组成一个团体，叫做内部用户组(CSG，Closed SubscriberGroup)。家庭基站都属于CSG的专属资源，只有CSG用户才能接入家庭基站使用。CSG用户包括家庭基站的所有者以及所有者指定的用户。

家庭基站的工作模式有：一、开放模式，允许任何用户接入该家庭基站；二、CSG模式，只允许CSG用户接入；三、混合模式，同时允许CSG用户和非CSG用户接入，但是对两种用户的处理不同，CSG用户会得到优先接入。

在部署家庭基站的演进系统中有家庭基站网关(HeNB-GW，HeNBGateway)，所有的家庭基站都要连接到家庭基站网关上，家庭基站经过家庭基站网关的验证之后才能接入到移动核心网。家庭基站网关主要执行以下的基本功能：验证家庭基站的安全性、处理家庭基站的注册、对家庭基站进行运行维护管理、根据运营商要求配置和控制家庭基站、作为家庭基站和核心网之间的S1接口的中介网元、以及核心网和家庭基站通过家庭基站网关交换数据。

当家庭基站工作在混合模式下时，规范3GPP TS22.220中要求不能因为非CSG用户已经建立的业务流使得家庭基站的资源短缺，从而导致CSG用户得不到服务。为保证在混合模式下CSG用户得到优先服务，现有技术中采用的是家庭基站的自动调配功能，也就是说，当CSG用户发起业务请求时，若家庭基站的空口资源不足以满足PCRF为其分配的带宽，而此时家庭基站中又存在非CSG用户已经建立的通信，这时家庭基站将调整空口资源来满足CSG用户的业务请求。

但是这种解决方案存在如下问题：首先，由家庭基站来实施对非CSG用户正在传输的数据流进行降低带宽的处理可能导致该用户的业务不能接续，降低服务质量；其次，当存在多个非CSG用户同时使用家庭基站的情况时，不能合适地选择出其中一个或者多个进行带宽重分配操作。

另外，现有技术中也常采用直接将非CSG用户切出的解决方法，但是，一方面切换过程比较复杂，需要寻找目的切换网络并预留资源，另一方面切换引起时延，降低非CSG用户的体验度。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种保证家庭基站用户服务质量的方法和系统，当家庭基站工作在混合模式下时，能够尽可能地同时保证CSG用户和非CSG用户的服务质量。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明提供了一种保证家庭基站用户服务质量的方法，该方法包括：

内部用户组(CSG)用户发起业务请求，当家庭基站的可用空口资源不能满足所述CSG用户的分配带宽时，从当前使用所述家庭基站的用户中选择可进行服务质量(QoS)降级处理的用户，进行QoS降级处理。

进一步地，CSG用户发起业务请求时，该方法还包括：为所述CSG用户制定相应的QoS策略，包括：用户QoS等级和用户的分配带宽。

进一步地，为所述CSG用户制定相应的QoS策略后，该方法还包括：判断家庭基站的可用空口资源是否能够满足所述CSG用户的分配带宽；如果满足，则所述CSG用户接入所述家庭基站。

进一步地，所述家庭基站的可用空口资源不能满足所述CSG用户的分配带宽时，该方法还包括：判断当前使用所述家庭基站的用户中是否存在可进行QoS降级处理的用户。

进一步地，判定所述当前使用所述家庭基站的用户中存在可进行QoS降级处理的用户，具体为：

确定当前使用所述家庭基站的用户中存在非CSG用户、且所述非CSG用户能够进行QoS降级处理处理时，判定当前使用所述家庭基站的用户中存在可进行QoS降级处理的用户。

进一步地，所述QoS降级处理处理为：减少所述用户的分配带宽。

进一步地，确定所述非CSG用户能够进行QoS降级处理处理，具体为：减少所述非CSG用户的分配带宽后的带宽，能够满足所述非CSG用户的业务需求。

本发明还提供了一种保证家庭基站用户服务质量的系统，该系统包括：家庭基站、PRCF和家庭基站策略模块，其中：

所述家庭基站，用于当CSG用户发起业务请求，并确定自身的可用空口资源不能满足所述CSG用户的分配带宽时，通知所述PRCF；

所述PRCF，用于在所述家庭基站的可用空口资源不能满足所述CSG用户的分配带宽时，通知所述家庭基站策略模块；还用于对可进行QoS降级处理的用户进行QoS降级处理；

所述家庭基站策略模块，用于收到所述PRCF的通知后，从当前使用所述家庭基站的用户中选择可进行QoS降级处理的用户，并上报给所述PRCF。

进一步地，所述PRCF，还用于当CSG用户发起业务请求时，为所述CSG用户制定相应的QoS策略，包括：用户QoS等级和用户的分配带宽。

进一步地，所述家庭基站策略模块，还用于收到所述PRCF的通知后，判断当前使用所述家庭基站的用户中是否存在可进行QoS降级处理的用户；确定当前使用所述家庭基站的用户中存在非CSG用户、且所述非CSG用户能够进行QoS降级处理时，判定当前使用所述家庭基站的用户中存在可进行QoS降级处理的用户。

本发明保证家庭基站用户服务质量的方法和系统，对于家庭基站工作在混合模式的场景，当家庭基站的空口资源不够时，如果当前发起业务请求的用户为CSG用户，且当前使用家庭基站进行业务传输的用户中存在可进行QoS降级的用户，则对可进行QoS降级的用户进行QoS降级处理，以满足CSG用户的业务请求，保证了CSG用户的服务质量；如果不存在可进行QoS降级的用户，则通知CSG用户切换，尽量保证了正在使用家庭基站的非CSG用户的业务连续性。

附图说明

图1为本发明保证家庭基站用户服务质量的系统结构示意图；

图2为本发明保证家庭基站用户服务质量的方法流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案进一步详细阐述。

本发明保证家庭基站用户服务质量的基本思想是：CSG用户发起业务请求，当家庭基站的可用空口资源不能满足CSG用户的分配带宽时，从当前使用家庭基站的用户中选择可进行QoS降级处理的用户，进行QoS降级处理。

如果家庭基站的可用空口资源能够满足CSG用户的分配带宽，则CSG用户接入所述家庭基站。

其中，CSG用户发起业务请求时，还需要为该CSG用户制定相应的QoS策略，包括：用户QoS等级和用户的分配带宽。

家庭基站的可用空口资源不能满足CSG用户的分配带宽时，需要判断当前使用家庭基站的用户中是否存在可进行QoS降级处理的用户：如果当前使用家庭基站的用户中存在非CSG用户、且非CSG用户能够进行QoS降级处理处理时，则判定当前使用家庭基站的用户中存在可进行QoS降级处理的用户。

所谓的QoS降级处理处理为：减少所述用户的分配带宽，相应的，还可以进一步降低用户QoS等级。

则确定非CSG用户能够进行QoS降级处理处理，具体为：减少非CSG用户的分配带宽后的带宽，能够满足非CSG用户的业务需求。

为了实现上述方法，本发明提供了如图1所示的保证家庭基站用户服务质量的系统，包括：家庭基站、PRCF和家庭基站策略模块，其中：

家庭基站，用于当CSG用户发起业务请求时，判断自身的可用空口资源是否能满足CSG用户的分配带宽，不能满足时，通知PRCF；

PRCF，用于当CSG用户发起业务请求时，为CSG用户制定相应的QoS策略，包括：用户QoS等级和用户的分配带宽；还用于在家庭基站的可用空口资源不能满足CSG用户的分配带宽时，通知家庭基站策略模块判断当前使用家庭基站的用户中是否存在可进行QoS降级处理的用户；还用于对可进行QoS降级处理的用户进行QoS降级处理。

家庭基站策略模块，用于收到PRCF的通知后，判断当前使用家庭基站的用户中是否存在可进行QoS降级处理的用户：确定当前使用家庭基站的用户中存在非CSG用户、且非CSG用户能够进行QoS降级处理时，判定当前使用家庭基站的用户中存在可进行QoS降级处理的用户；并从当前使用家庭基站的用户中选择可进行QoS降级处理的用户，上报给PRCF。

下面结合图1的系统，通过具体的实施例来对本发明保证家庭基站用户服务质量的方案进行具体的描述。

对于家庭基站工作在混合模式的场景，如果家庭基站的空口资源紧张无法满足CSG用户的业务请求时，由核心网来负责对家庭基站的空口资源进行重新分配，如图2所示，包括如下步骤：

步骤201，当家庭基站的某个用户发起业务请求后，PCRF为该用户制定相应的QoS策略。QoS策略的内容包括：用户QoS等级、和用户的分配带宽等。

其中，用户QoS等级是指：PCRF基于该用户当前发起的业务，为该用户制定相应的QoS等级；分配带宽是指：PCRF基于业务数据流为该用户分配的带宽。

步骤202～203，家庭基站根据负载情况可以确定出当前的可用空口资源，判断可用空口资源是否能够满足当前用户的分配带宽，如果否，执行步骤203，家庭基站将空口资源不够的消息以及可用空口资源上报给PCRF，然后执行步骤204；如果是，执行步骤209，该用户接入家庭基站，进行业务传输。

步骤204，判断当前发起业务请求的用户是否为CSG用户，如果是，执行步骤205；如果否，执行步骤210，家庭基站拒绝该用户的业务请求，通知其进行切换，并告知切换理由。

PCRF接收到空口资源不够的消息以及可用空口资源后，通知家庭基站策略模块查询当前发起业务请求的用户的身份类别，确认其是否为CSG用户。

如果当前发起业务请求的用户为非CSG用户，此时执行步骤210，PCRF通知正在发起业务请求的用户进行切换，并告知切换理由(即家庭基站拒绝该用户的业务请求)。

步骤205，判断当前使用该家庭基站的用户中是否存在可进行QoS降级处理的用户，如果有，执行步骤206；如果没有，执行步骤210，家庭基站拒绝当前CSG用户的业务请求，通知其进行切换，并告知切换理由。

所谓QoS降级处理主要是指减少分配给用户的带宽，相应的，也需要降低该用对应的QoS等级。

如果家庭基站策略模块确定当前发起业务请求的用户为CSG用户，则进一步地，家庭基站策略模块查询当前使用该家庭基站的用户的身份类别，如果其中存在非CSG用户、且非CSG用户能够进行QoS降级处理处理，则认为当前使用该家庭基站的用户中存在可进行QoS降级处理的用户。

需要指出的是，在进行QoS降级处理时需要满足一个前提条件，即：进行QoS降级处理后，需要保证被降级的非CSG用户业务的连续性；如果非CSG用户进行QoS降级处理后不能保证其业务的连续性，那么确定该非CSG用户是不可进行QoS降级处理的用户。

所谓保证被降级的非CSG用户业务的连续性，主要是指减少分配带宽后的带宽能够满足该非CSG用户的业务需求。

如果正在使用家庭基站的用户中不存在非CSG用户、或者存在非CSG用户但是不能进行QoS降级处理，那么认为当前使用该家庭基站的用户中不存在可进行QoS降级处理的用户，此时，执行步骤310，家庭基站策略模块可以向PCRF返回无可降级用户的消息，PCRF通知正在发起业务请求的用户进行切换，并告知其切换理由(即家庭基站拒绝该用户的业务请求)。

步骤206，家庭基站策略模块选择出可进行QoS降级处理的用户，由PRCF进行QoS降级处理。

家庭基站策略模块选择可进行QoS降级处理的用户时，有多种选择原则：例如，若同时存在多个非CSG用户使用家庭基站进行业务传输，那么，家庭基站策略模块可以将占用较大带宽的一个或多个非CSG用户上报给PCRF；例如，若同时存在多个非CSG用户使用家庭基站进行业务传输，那么，家庭基站策略模块还可以将使用家庭基站时间较长的一个或多个非CSG用户上报给PCRF。当然，还可以有其他选择选择。

进行QoS降级处理时，如果家庭基站策略模块上报了一个非CSG用户，那么PRCF可以减少该用户的分配带宽；如果家庭基站策略模块上报了多个非CSG用户，那么PRCF可以减少这多个非CSG用户的分配带宽。

步骤207，QoS降级处理后，家庭基站判断当前可用空口资源是否能够满足当前CSG用户的分配带宽，如果否，返回步骤205；如果是，则执行步骤208，当前CSG用户接入家庭基站，并建立业务连接。

如果对非CSG用户进行QoS降级处理以后，家庭基站的可用空口资源仍不能满足CSG用户的分配带宽，则返回步骤205，继续对其他非CSG用户进行选择，并进行QoS降级处理，直到可以满足CSG用户的业务请求，或者没有可降级的用户为止。

由此可见，当家庭基站的空口资源不够时，PCRF通知家庭基站策略模块查询当前使用该家庭基站的用户的身份类别，以及当前发起业务请求的用户的身份类别。

如果当前发起业务请求的用户为CSG用户，此时存在两种情况：一、当前使用家庭基站进行业务传输的用户中存在非CSG用户、且非CSG用户能够进行QoS降级，则家庭基站策略模块将上述非CSG用户上报给PCRF，进而由PCRF对进行QoS降级处理，以满足CSG用户的业务请求。二、当前使用家庭基站进行业务传输的用户中不存在非CSG用户、或者存在的非CSG用户不能进行QoS降级，则家庭基站策略模块向PCRF返回无可降级用户的消息，此时，PCRF通知CSG用户切换。

如果当前发起业务请求的用户为非CSG用户，则家庭基站策略模块通知PCRF，PCRF通知非CSG用户切换。

如此，即可以保证CSG用户的服务质量，还能尽量保证正在使用家庭基站的非CSG用户的业务连续性。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。