標識切換目標毫微微小區(qū)基站的毫微微網(wǎng)關(guān)、蜂窩電信網(wǎng)、以及方法
【專利摘要】提供了一種在多個毫微微小區(qū)基站之間標識切換目標毫微微小區(qū)基站的方法。該方法包括：（a）測量所述切換目標毫微微小區(qū)基站的特性，以提供所述特性的第一測量值；（b）然后，將都具有該第一特性值的毫微微小區(qū)基站的第一集合標識為切換候選毫微微小區(qū)基站；（c）然后，改變所述第一集合中的所選毫微微小區(qū)基站的所述特性；（d）然后，測量所述切換目標毫微微小區(qū)基站的所述特性，以提供所述特性的進一步測量值；（e）然后，將具有所述特性的所述進一步測量值的所述第一集合中的每個毫微微小區(qū)基站標識為切換候選毫微微小區(qū)基站的縮減集合；（f）然后，檢查切換候選毫微微小區(qū)基站的所述縮減集合中的毫微微小區(qū)基站的數(shù)量是否是一，且一旦確定所述縮減集合中的毫微微小區(qū)基站的所述數(shù)量大于一，則將所述縮減集合作為所述第一集合來重復(fù)步驟（c）、（d）、（e）和（f）。
【專利說明】標識切換目標毫微微小區(qū)基站的毫微微網(wǎng)關(guān)、蜂窩電信網(wǎng)、以及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及電信，尤其涉及無線電信。
【背景技術(shù)】
[0002]無線電信系統(tǒng)是公知的。許多這種系統(tǒng)是蜂窩系統(tǒng)，在該蜂窩系統(tǒng)中由多個被稱為小區(qū)的無線電覆蓋范圍提供無線電覆蓋。每個小區(qū)中具有用于提供無線電覆蓋的基站。傳統(tǒng)基站在相對較大的地理范圍內(nèi)提供覆蓋并且相應(yīng)的小區(qū)通常被稱為宏小區(qū)。
[0003]在宏小區(qū)內(nèi)建立較小尺寸的小區(qū)是可能的。小于宏小區(qū)的小區(qū)有時被稱為小型小區(qū)、微小區(qū)、微微小區(qū)或毫微微小區(qū)，但是我們使用術(shù)語毫微微小區(qū)來一般地表示小于宏小區(qū)的小區(qū)。一種建立毫微微小區(qū)的途徑是提供在宏小區(qū)的覆蓋范圍內(nèi)的相對有限的范圍內(nèi)運行的毫微微小區(qū)基站。一種毫微微小區(qū)基站的用途的示例是提供建筑物內(nèi)的無線通信覆
至JHL ο
[0004]毫微微小區(qū)基站具有相對較低的發(fā)射功率，且從而每個毫微微小區(qū)具有與宏小區(qū)相比較小的覆蓋范圍。典型的覆蓋范圍是數(shù)十米。
[0005]毫微微小區(qū)基站具有自動配置性質(zhì)，從而支持用戶的即插即用部署，例如其中毫微微基站可能將它們自己集成到現(xiàn)有的宏小區(qū)網(wǎng)絡(luò)中，從而連接到宏小區(qū)網(wǎng)絡(luò)的核心網(wǎng)。
[0006]毫微微小區(qū)基站主要意在屬于特定家庭或辦公室的用戶。毫微微小區(qū)基站可以是封閉接入或開放接入。在封閉接入的毫微微小區(qū)基站中，接入只被限制到注冊用戶，例如家庭成員或雇員的特定群組。在開放接入的毫微微小區(qū)基站中，其它用戶也可使用毫微微小區(qū)基站，但受到用于保護注冊用戶所接收的服務(wù)質(zhì)量的特定限制。
[0007]—種已知類型的毫微微小區(qū)基站使用寬帶因特網(wǎng)協(xié)議連接作為“回程”，即用于連接到核心網(wǎng)。一種類型的寬帶因特網(wǎng)協(xié)議連接是數(shù)字用戶線路(DSL)。DSL將毫微微小區(qū)基站的DSL發(fā)射機-接收機(“收發(fā)信機”)連接到核心網(wǎng)。DSL允許語音呼叫和經(jīng)由將被支持的毫微微小區(qū)基站提供的其他服務(wù)。毫微微小區(qū)基站還包括連接到無線電通信的天線的射頻(RF)收發(fā)信機。這種有線寬帶回程的一種替代是具有無線回程。
[0008]毫微微小區(qū)基站有時被稱為毫微微(femto)。
[0009]用戶終端從到一個小區(qū)的連接切換到到另一小區(qū)的連接在蜂窩電信系統(tǒng)中是普遍的。切換可以從宏小區(qū)基站到宏小區(qū)基站、從毫微微到毫微微、從毫微微到宏小區(qū)基站(“切出”)和從宏小區(qū)基站到毫微微(“切入”)。
[0010]特別地，用戶終端從到宏小區(qū)基站的連接切換到與毫微微的連接(“切入”)會在目標消除模糊方面產(chǎn)生問題，換言之，從多個候選中唯一地標識目標毫微微以用于切換。缺乏關(guān)于最佳切換候選的標識的信息是目標“模糊”問題的核心。隨著任何給定區(qū)域中毫微微的密度增加，該問題會變得越發(fā)嚴重。特別地，該問題可由于許多毫微微必須共享僅有的一些主擾碼而產(chǎn)生，從而存在大量的擾碼重復(fù)使用，這意味著主擾碼不能標識毫微微小區(qū)。即使在限制到單個宏小區(qū)的覆蓋范圍內(nèi)時，也可能存在許多目標毫微微候選。[0011]在已知的系統(tǒng)中，在準備切換期間從宏小區(qū)基站傳向核心網(wǎng)的消息不能使得最佳目標毫微微被唯一地標識。用戶終端從各個毫微微接收尋呼信號并向宏小區(qū)基站報告最佳質(zhì)量接收信號和最佳目標毫微微的擾碼。然而，該碼還由許多其它毫微微使用，從而不能清楚地向宏小區(qū)基站標識哪個是最佳目標毫微微。
[0012]關(guān)于從宏小區(qū)基站到毫微微切換(切入)的一些方法是已知的。在一些已知的途徑中，毫微微是封閉接入的，意味著只有一些用戶終端被允許連接到毫微微，而且這些用戶終端根據(jù)它們的標識符(即它們各自的國際移動用戶標識(IMSI))被列在接入控制列表中。由于可被認為是目標候選的僅有的毫微微是將該用戶終端在它們各自的接入控制列表上作為允許用戶的那些毫微微，所以切換候選的列表大大減少。
[0013]在毫微微是開放接入的情況中，毫微微不具有接入控制列表。然而，使用切換源宏小區(qū)的特性以及毫微微的特性確定切換候選是可能的。特別地，只選擇在宏小區(qū)之內(nèi)且具有與用戶終端所標識的并通知到宏小區(qū)基站的擾碼相同的擾碼的毫微微。例如，在使用六個擾碼(該六個擾碼均等比例地分配在毫微微之間)的毫微微系統(tǒng)中，則候選列表的大小相應(yīng)地縮減六倍。隨后向保留在候選列表上的所有毫微微嘗試切換。一旦這些毫微微中的一個成功地承擔起與用戶終端的連接，該成功的毫微微就通知網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)隨后指導列表上的所有其它毫微微中止它們的切換接受嘗試。由于縮減的切換候選列表上通常存在許多毫微微，所以在作出的多個未成功切換嘗試中浪費了資源。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]讀者請參照所附的獨立權(quán)利要求。一些優(yōu)選的特征在從屬權(quán)利要求中列出。
[0015]本發(fā)明的一個不例是一種在多個毫微微小區(qū)基站之間標識切換目標毫微微小區(qū)基站的方法，該方法包括:
[0016](a)測量所述切換目標毫微微小區(qū)基站的特性，以提供所述特性的第一測量值；
[0017](b)然后，將都具有該第一特性值的毫微微小區(qū)基站的第一集合標識為切換候選毫微微小區(qū)基站；
[0018](c)然后，改變所述第一集合中的所選毫微微小區(qū)基站的所述特性；
[0019](d)然后，測量所述切換目標毫微微小區(qū)基站的所述特性，以提供所述特性的進一步測量值；
[0020](e)然后，將具有所述特性的所述進一步測量值的所述第一集合中的每個毫微微小區(qū)基站標識為切換候選毫微微小區(qū)基站的縮減集合；
[0021](f)然后，檢查切換候選毫微微小區(qū)基站的所述縮減集合中的毫微微小區(qū)基站的數(shù)量是否是一，且一旦確定所述縮減集合中的毫微微小區(qū)基站的所述數(shù)量大于一，則將所述縮減集合作為所述第一集合來重復(fù)步驟(C)、(d)、(e)和(f)。
[0022]所述特性優(yōu)選地是主擾碼。
[0023]在優(yōu)選的實施方式中，所述特性的時間變化值由切換源基站控制器發(fā)送到毫微微網(wǎng)關(guān)，以便為了供所述毫微微網(wǎng)關(guān)標識所述目標毫微微。
[0024]—些優(yōu)選的實施方式提供對宏到毫微微切換(“切入”)的方案。
[0025]在優(yōu)選的實施方式中，可在位于宏小區(qū)中但幾乎不共享主擾碼的大量毫微微之間標識唯一的切換目標毫微微。【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]現(xiàn)在通過實例的方式參考附圖來描述本發(fā)明的實施方式，其中:
[0027]圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式的無線通信網(wǎng)絡(luò)的圖；
[0028]圖2是示出了圖1中所示的一個宏小區(qū)內(nèi)的示例毫微微基站部署的圖；
[0029]圖3是示出了圖1和2中所示的網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)RNC和毫微微網(wǎng)關(guān)的圖；
[0030]圖4圖示出切換目標候選毫微微的擾碼如何為了唯一地標識最佳目標而隨時間改變；以及
[0031]圖5是示出了服務(wù)RNC和毫微微網(wǎng)關(guān)的操作以及與圖4中示出的示例中的用戶終端和毫微微切換目標候選的通信；以及
[0032]圖6示出了具有兩個輻射小區(qū)的毫微微小區(qū)基站，其中一個用于切換目標標識，另一個用于語音/數(shù)據(jù)服務(wù)。
【具體實施方式】
[0033]我們現(xiàn)在描述包括毫微微小區(qū)基站的網(wǎng)絡(luò)，然后詳細查看宏小區(qū)基站到毫微微的切換，特別是如何唯一地標識其中由多個毫微微共享主擾碼的目標毫微微。
[0034]網(wǎng)絡(luò)
[0035]如圖1和2中所示，針對無線通信的網(wǎng)絡(luò)10 (用戶終端34可通過其進行漫游)包括兩種類型的基站，即宏小區(qū)基站和毫微微基站(后者有時被稱為“毫微微”)。為了簡便，圖1和2中示出了一個宏小區(qū)基站22。每個宏小區(qū)基站具有經(jīng)常被稱作宏小區(qū)的無線電覆蓋區(qū)域24。宏小區(qū)24的地理范圍取決于宏小區(qū)基站22的能力和周邊地理。
[0036]在宏小區(qū)24內(nèi)，每個毫微微小區(qū)基站30提供相應(yīng)的毫微微小區(qū)32內(nèi)的無線通信。毫微微小區(qū)是無線電覆蓋區(qū)域。毫微微小區(qū)32的無線電覆蓋區(qū)域比宏小區(qū)24的無線電覆蓋區(qū)域要小得多。例如，毫微微小區(qū)32在尺寸上對應(yīng)于用戶的辦公室或家庭。
[0037]如圖1所示，網(wǎng)絡(luò)10由無線電網(wǎng)絡(luò)控制器RNC170管理。無線電網(wǎng)絡(luò)控制器RNC170控制所述操作，例如通過經(jīng)由回程通信鏈路160與宏小區(qū)基站22進行通信。無線電網(wǎng)絡(luò)控制器170維持臨近列表，該臨近列表包括關(guān)于由基站所支持的小區(qū)之間的地理關(guān)系的信息。此外，無線電網(wǎng)絡(luò)控制器170維持位置信息，該位置信息提供關(guān)于無線通信系統(tǒng)10內(nèi)的用戶設(shè)備的位置的信息。無線電網(wǎng)絡(luò)控制器170可被操作為經(jīng)由電路交換和分組交換網(wǎng)絡(luò)來路由流量。對于電路交換流量，提供了無線電網(wǎng)絡(luò)控制器170可與之通信的移動交換中心250。移動交換中心250與電路交換網(wǎng)絡(luò)(比如公共交換電話網(wǎng)絡(luò)(PSTN)) 210進行通信。對于分組交換流量，網(wǎng)絡(luò)控制器170與服務(wù)通用分組無線電服務(wù)支持節(jié)點(SGSN) 220和網(wǎng)關(guān)通用分組無線電支持節(jié)點(GGSN)180進行通信。GGSN然后與分組交換核心190 (比如例如因特網(wǎng))進行通信。
[0038]MSC250、SGSN220、GGSN180和運營商IP網(wǎng)絡(luò)組成所謂的核心網(wǎng)253。SGSN220和GGSN180由運營商IP網(wǎng)絡(luò)215連接到毫微微小區(qū)控制器/網(wǎng)關(guān)230。
[0039]毫微微小區(qū)控制器/網(wǎng)關(guān)230經(jīng)由因特網(wǎng)190連接到毫微微小區(qū)基站30。到毫微微小區(qū)控制器/網(wǎng)關(guān)230的這些連接是寬帶網(wǎng)際協(xié)議連接(“回程”)連接。
[0040]在圖2中，為了簡便，只示出了三個毫微微小區(qū)基站30和相應(yīng)的毫微微小區(qū)32。[0041]對于宏小區(qū)24內(nèi)的移動終端34來講，以已知的方式與宏小區(qū)基站22進行通信是可能的。當移動終端34進入到移動終端已針對毫微微基站30內(nèi)的通信進行了注冊的毫微微小區(qū)32中時，期望將與移動終端的連接從宏小區(qū)切換到毫微微小區(qū)。在圖2中示出的示例中，移動終端34的用戶是毫微微小區(qū)32的最近鄰32’的優(yōu)選的用戶。
[0042]如圖2中所示，毫微微小區(qū)基站30經(jīng)由寬帶網(wǎng)際協(xié)議連接(“回程”)36連接到核心網(wǎng)(圖2中未示出)并從而連接到電信“世界”的其余部分(未在圖2中示出)?！盎爻獭边B接36允許毫微微小區(qū)基站30之間通過核心網(wǎng)(未示出)的通信。宏小區(qū)基站還連接到核心網(wǎng)(未在圖2中示出)。
[0043]標識將成為切換目標的毫微微小區(qū)基站
[0044]如圖3所示，語音或數(shù)據(jù)呼叫所連接到的宏小區(qū)基站22的服務(wù)RNC170’包括毫微微切換候選列表300和無線電接入應(yīng)用部分(RANAP)處理器302。毫微微網(wǎng)關(guān)230 (其作為到核心網(wǎng)的RNC接口出現(xiàn))連接到多個毫微微300且還包括RANAP處理器304。下面描述操作。
[0045]進程
[0046]重復(fù)(迭代)縮減候選列表中的毫微微的數(shù)量這一進程，直到唯一地標識最佳切換目標為止。該進程涉及隨時間改變主擾碼，以提供用于唯一標識最佳切換目標毫微微的信
肩、O
[0047]在被由用戶終端提供的關(guān)于臨近小區(qū)的信號強度的測量報告通知的情況下，源RNC170’可決定尋求將與用戶終端的連接從宏小區(qū)基站切換到毫微微。一旦做出該決定，則源RNC向目標毫微微網(wǎng)關(guān)(其充當目標RNC)發(fā)送切換請求，尤其是RANAP重定位請求。
[0048]如果毫微微候選列表大于一個候選，則目標毫微微網(wǎng)關(guān)23通過指導毫微微候選的子集以預(yù)定的方式改變主擾碼來進行反應(yīng)，并且將重定位失敗消息從目標毫微微網(wǎng)關(guān)發(fā)送到源RNC。執(zhí)行來自用戶終端的進一步測量報告，這會引起候選名單縮減。重復(fù)用戶終端測量和主碼改變的步驟，直到候選列表僅具有一個候選為止，此時，唯一地標識目標毫微微，從而切換繼續(xù)進行。
[0049]提供如下示例。
[0050]四個候詵的示例
[0051]如圖4所示，將在其內(nèi)安置有12個毫微微的宏小區(qū)覆蓋區(qū)域作為示例，這些毫微微共享3個主擾碼(PSC)。如圖4所示，在第一時刻h，四個毫微微A、B、C、D使用第一 PSCl，另外四個毫微微使用第二 PSC2，以及其余四個毫微微使用第三PSC3。
[0052]已通過由與宏小區(qū)基站22處于呼叫連接中的用戶終端34進行的無線電測量標識出作為最佳切換目標的基站的PSC是PSC1。然后的問題是，標識使用PSCl的宏小區(qū)中的四個毫微微A、B、C、D中的哪一個是最佳切換目標。
[0053]所選切換候選的PSC隨時間改變,其方式使得最佳切換候選能夠唯一地被標識。在該示例中，如圖4中所示，在時間h，毫微微C和毫微微D兩者都改變到PSC2。如圖4中所示，在隨后的時間t2，毫微微B改變到PSC2，且毫微微C改變回PSC1。從而，在時間h、h、t2，針對四個候選毫微微區(qū)域的擾碼的序列在表I中示出。這使得毫微微切換目標被唯一地標識。
[0054]
【權(quán)利要求】
1.一種在多個毫微微小區(qū)基站之間標識切換目標毫微微小區(qū)基站的方法，該方法包括: Ca)測量所述切換目標毫微微小區(qū)基站的特性，以提供所述特性的第一測量值； (b)然后,將都具有該第一特性值的毫微微小區(qū)基站的第一集合標識為切換候選毫微微小區(qū)基站； (C)然后，改變所述第一集合中的所選毫微微小區(qū)基站的特性； Cd)然后，測量所述切換目標毫微微小區(qū)基站的特性，以提供所述特性的進一步測量值； (e)然后，將具有所述特性的進一步測量值的所述第一集合中的每個毫微微小區(qū)基站標識為切換候選毫微微小區(qū)基站的縮減集合； (f)然后，檢查所述切換候選毫微微小區(qū)基站的縮減集合中的毫微微小區(qū)基站的數(shù)量是否是一，且一旦確定所述縮減集合中的毫微微小區(qū)基站的所述數(shù)量大于一，則將所述縮減集合作為所述第一集合來重復(fù)步驟(C)、(d)、(e)和(f)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述特性是主擾碼。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中所述多個毫微微小區(qū)基站都位于蜂窩網(wǎng)絡(luò)的宏小區(qū)內(nèi)，且分配給所述毫微微小區(qū)基站的主擾碼值比毫微微小區(qū)基站的數(shù)量少。
4.根據(jù)任意前述權(quán)利要求所述的方法，其中所述測量步驟各自包括所述用戶終端測量所述特性 。
5.根據(jù)任意前述權(quán)利要求所述的方法，其中由服務(wù)無線電網(wǎng)絡(luò)控制器在切換請求消息中將所述特性值轉(zhuǎn)發(fā)到毫微微網(wǎng)關(guān)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中步驟(g)包括，一旦確定所述縮減集合中的毫微微小區(qū)基站的數(shù)量大于一，則所述毫微微網(wǎng)關(guān)向所述服務(wù)無線電網(wǎng)絡(luò)控制器發(fā)送通知切換失敗的消息。
7.根據(jù)任意前述權(quán)利要求所述的方法，該方法包括將呼叫連接從宏小區(qū)基站切換到所標識的切換目標毫微微小區(qū)基站。
8.根據(jù)任意前述權(quán)利要求所述的方法，其中響應(yīng)于由用戶終端進行的測量而在所述毫微微小區(qū)基站的第一小區(qū)中改變特性，同時在所述毫微微小區(qū)基站的第二小區(qū)中維持到其它用戶終端的連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-7中的任一項所述的方法，其中在所述特性將被改變的毫微微基站中，命令連接的用戶終端切換到使用新的特性，然后所述特性被改變?yōu)樾碌闹怠?br> 10.一種被配置為在多個毫微微小區(qū)基站之間標識切換目標毫微微小區(qū)基站的毫微微網(wǎng)關(guān)，該毫微微網(wǎng)關(guān)包括: 用于(a)接收所述切換目標毫微微小區(qū)基站的特性的第一測量值的裝置； 用于(b)然后將都具有該第一特性值的毫微微小區(qū)基站的第一集合標識為切換候選毫微微小區(qū)基站的裝置； 用于(C)然后改變所述第一集合中的所選毫微微小區(qū)基站的特性的裝置； 用于(d)接收所述切換目標毫微微小區(qū)基站的特性的進一步測量值的裝置； 用于(e)然后將具有所述特性的進一步測量值的所述集合中的每個毫微微小區(qū)基站標識為切換候選毫微微小區(qū)基站的縮減集合的裝置；用于(f)然后檢查切換候選毫微微小區(qū)基站的縮減集合中的毫微微小區(qū)基站的數(shù)量是否是一，且一旦確定所述縮減集合中的毫微微小區(qū)基站的所述數(shù)量大于一，則將所述縮減集合作為所述第一集合來重復(fù)步驟(c)、(d)、(e)和(f)的裝置。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的毫微微網(wǎng)關(guān)，其中所述多個毫微微小區(qū)基站都位于蜂窩網(wǎng)絡(luò)的宏小區(qū)內(nèi)，且分配給所述毫微微小區(qū)基站的可能的值比毫微微小區(qū)基站的數(shù)量少。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的毫微微網(wǎng)關(guān)，其中所述測量值是從用戶終端接收的。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的毫微微網(wǎng)關(guān)，該毫微微網(wǎng)關(guān)包括用于一旦確定所述縮減集合中的毫微微的數(shù)量大于一，則針對切換向所述連接的服務(wù)無線電網(wǎng)絡(luò)控制器發(fā)送通知切換失敗的消息的裝置。
14.一種網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)包括根據(jù)權(quán)利要求10-14中的任一項所述的毫微微網(wǎng)關(guān)、以及毫微微小區(qū)基站，在該毫微微小區(qū)基站中，響應(yīng)于由用戶終端進行的測量而在所述毫微微小區(qū)基站的第一小區(qū)中改變特性，同時在所述毫微微小區(qū)基站的第二小區(qū)中維持到其它用戶終端的連接。
15.一種網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)包括根據(jù)權(quán)利要求10-14中的任一項所述的毫微微網(wǎng)關(guān)、以及特性將被改變的毫微微小區(qū)基站，在所述毫微微小區(qū)基站中，命令連接的用戶終端切換到使用新的特性值，然后所述特 性值被改變?yōu)樾碌闹怠?br> 【文檔編號】H04W36/08GK103718607SQ201280036847
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2012年5月29日 優(yōu)先權(quán)日:2011年7月25日
【發(fā)明者】I·O·肯尼迪, P·C·薩比安奴 申請人:阿爾卡特朗訊公司