CN100344200C - 一种基于区域位置信息进行无线资源管理的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于区域位置信息进行算法设置的方法，确定每个小区中与典型环境不同的封闭区域，并配置用于区分区域以及表示区域范围的位置信息，和用于调整区域的算法的位置属性；根据区域位置信息设定小区的系统消息，并下发给移动台；还包括以下步骤：A.移动台接收基站下发的系统消息，从系统消息中获取区域位置信息，并根据获取的区域位置信息建立或更新监视区域集；B.移动台执行周期位置测量，获取自身当前的位置信息，根据监视区域集和当前位置信息判断移动台相对于区域的位置变化，并上报区域测量报告；C.根据区域测量报告中包含的判断结果查询区域的位置属性或小区的环境属性，并根据查询到的属性信息调整算法及算法参数。

Description

一种基于区域位置信息进行无线资源管理的方法

技术领域

本发明涉及无线资源管理技术，特别是涉及一种基于区域位置信息进行无线资源管理的方法。

背景技术

在宽带码分多址(WCDMA)通信系统中，无线资源管理(RRM)负责管理无线资源。无线资源管理算法包括移动性管理、容量管理、功率控制以及信道参数分配等算法。其中，移动性管理算法主要解决移动台的移动问题，包括小区选择和重选、软切换、硬切换以及系统间切换，如果移动性算法设计不合理，就会导致移动台在移动过程中掉话；容量管理算法主要管理系统的容量，包括准入控制、小区呼吸、异频负载平衡以及拥塞控制等算法；功率控制算法主要包括上下行开环功率控制、上下行外环功率控制和上下行内环功率控制，功率控制的目的是通过对功率的调整，及时适应无线环境的变化以保证用户的通信质量；信道参数分配算法是针对不同的业务配置不同的参数，满足不同业务的通信质量要求。无线资源管理算法效率的高低直接影响无线网络的质量以及容量。无线资源管理通过优化算法以及优化与算法相关的参数来提高管理无线资源的效率，达到同时满足网络的容量以及用户的服务质量要求的目的。

在WCDMA系统中，无线资源管理算法可以针对无线网络控制器(RNC)，也可以针对业务，还可以针对小区进行设置。其中，针对小区的算法设置主要考虑小区的环境，不同无线传播环境所对应的无线资源管理算法也不相同。比如，适合步行环境的算法就不一定适合高速公路环境，同样地，适合密集城区的算法也不一定适合郊区和农村。一般是根据无线传播特征的不同，将环境划分为不同的场景，这就需要针对不同的场景情况来运行不同的切换算法，比如，对于覆盖高速公路的小区，需要算法有快的响应速度，那么切换的迟滞以及门限就要设置的小一些；对于覆盖一般居民区的小区，由于小区用户的移动速度都是有限的，所以可以设置较大的迟滞和门限，以减少切换的次数。

现有技术中，面向小区的算法及算法参数设置主要是针对小区的一些典型场景来设置的，具体过程就是RNC根据测量报告中的小区标识查询基站小区的环境属性，然后根据查询到的环境属性对算法及算法参数进行调整。比如，对于一些覆盖高速公路的小区，参数的配置就要针对移动台运动速率高来进行配置。但是，由于天线信号的辐射并不能保证只覆盖高速公路，在高速公路边上，可能是一般的乡村，也可能是城镇等，这些小区都被该天线的信号覆盖，而在乡村、城镇的移动台可能没有在高速公路上的移动台移动速度快，这样一来，针对高速场景下配置的算法参数虽然对于高速公路上的移动台有很好的性能，但对于该高速场景下的一些其他非典型场景，算法的性能就不能保障，如果算法的性能不能保证，就会造成服务质量下降。

由此可见，在实际系统中，往往是多种场景混合的，一个小区可能同时包含几种典型环境，如果算法只能针对小区的一种典型环境进行设置，比如对于同时覆盖高速公路和郊区的小区，只选择一种主导环境配置算法及算法的参数，算法就不能同时满足不同情况的要求。在这种情况下，针对小区设置的算法就有很大的局限性。另外，由于小区是WCDMA系统的最小控制单位，所以现有技术解决以上问题的办法，就是增加小区，将其划分为多个覆盖范围更小的小小区。而增加小区就意味着要增加相应的软硬件设备，相应的成本就会增加，而且只针对小区进行算法设置，对算法的控制就不够灵活，就无法根据特定的地理环境进行动态调整。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种基于区域位置信息进行无线资源管理的方法，使无线资源管理算法能根据区域地理位置信息进行算法的调整及算法参数配置，并能增加算法调整和参数配置的灵活性。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明提供了一种基于区域位置信息进行无线资源管理的方法，该方法包括：确定每个小区中与典型环境不同的封闭区域，并配置用于区分区域以及表示区域范围的位置信息，和用于调整区域的算法的位置属性；根据区域位置信息设定小区的系统消息，并将所设定的系统消息通过基站下发给移动台；该方法还包括以下步骤：

A.移动台接收基站下发的系统消息，从系统消息中获取区域位置信息，若移动台中不存在监视区域集，则移动台根据获取的区域位置信息建立监视区域集；若移动台中已有监视区域集，则移动台根据获取的区域位置信息更新所述监视区域集；

B.移动台执行周期位置测量，获取自身当前的位置信息，将自身当前位置信息与监视区域集中的区域位置信息进行比较，如果比较结果为移动台进入新的区域，或移动台离开当前所在的区域，则上报包含所述比较结果的区域测量报告；

C.若区域测量报告中包含的比较结果为移动台进入新的区域，则查询移动台所进入的区域的位置属性，若区域策略报告中包含的比较结果为移动台离开当前所在区域，则查询移动台当前所在小区的环境属性；并根据查询到的属性信息调整算法及算法参数。

其中，所述的区域位置信息包括区域的标识ID、区域所属的小区标识列表和区域位置描述信息。所述的区域位置描述信息为封闭的全球定位系统GPS坐标序列、或区域的形状及描述形状的参数。

当区域位置信息发生改变时，该方法进一步包括：无线网络控制器根据变化后的区域位置信息，重新设定发生区域位置信息变化小区的系统消息，并向基站下发系统消息更新消息，基站收到后更新自身的小区系统消息。

上述方案中，步骤A中所述若移动台中不存在监视区域集，则移动台根据获取的区域位置信息建立监视区域集；若移动台中已有监视区域集，则移动台根据获取的区域位置信息更新所述监视区域集进一步包括：

a1.判断是否存在监视区域集，如果不存在，则移动台建立监视区域集，并将接收的区域位置信息存储到监视区域集中；如果存在监视区域集，移动台再判断从系统消息中获取的区域位置信息是否已保存在监视区域集中，如果未保存，则将该区域位置信息添加到监视区域集中，如果已保存则不处理；

a2.移动台检查监视区域集中区域位置信息中的区域所属小区ID列表，如果移动台不再属于某个区域位置信息中的区域所属小区ID列表中的任何小区，则从监视区域集中删除该区域位置信息；否则不做处理。其中所述小区标识为小区全球标识(CGI)。

其中，步骤B中所述的区域测量报告包含：区域的标识ID和动作，所述动作为移动台进入该区域或移动台离开该区域。

另外，该方法可以进一步包括：无线网络控制器根据调整后的算法及算法参数执行算法对应的动作。

由上述方案可以看出，本发明的关键在于：定义了比小区更灵活的区域位置信息，并根据区域位置信息查询区域的位置属性来调整算法及算法参数。

因此，根据区域位置信息设置算法及算法参数，避免了根据小区设置算法的“顾此失彼”，可以很好的解决混合区域小区的算法控制问题。比如在网络规划初期，由于建网的局限，有些区域不能支持高速率业务，可以把该区域设置为“高速业务禁止点”，当移动台进入该区域时，通过调整算法及时降低业务速率，从而不至于掉话。

另外，本发明所提供的基于区域位置信息进行无线资源管理的方法，使得无线网络控制器可以设置和修改区域位置信息，移动台(UE)可以通过无线网络控制器下发的系统消息随时获取区域位置信息；通过移动台进行位置测量，并触发上报区域测量报告，这与采用RNC控制测量相比，避免了网络侧进行定位运算的过程，降低了网络侧主机的计算量，提高了处理效率；在本发明中，算法不仅可以根据小区来设置，还可以根据区域位置信息来设置，增加了算法设置的灵活性。

附图说明

图1为本发明基于区域位置信息进行算法设置的流程图；

图2为本发明的一个具体实施例的区域位置设置示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明再作进一步详细的说明。

在WCDMA系统中，为了使无线资源管理算法能够针对不同的地理位置作出不同的算法调整及不同的算法参数配置，需要UE能够动态上报位置信息，也就是说要求UE支持全球定位系统(GPS)测量。本发明方法的一个具体实施方式就是通过RNC设置和公布特定区域位置信息，UE测量和上报地理区域位置信息，然后RNC根据区域位置信息查询该区域的位置属性来设置算法参数并执行算法动作。图1为本发明基于区域位置信息进行算法设置的流程图，包括以下步骤：

步骤101、规划区域：对某个小区环境进行勘测，并通过GPS设备确定与当前勘测小区的典型环境不同的封闭区域，然后在无线网络控制器的数据库中设置这些区域的位置信息和位置属性。区域位置信息(Area)包括：区域的标识ID、相关小区标识ID列表和GPS坐标列表，其中，区域ID在整个网络中是唯一的；相关小区ID列表和GPS坐标列表表示区域的位置，相关小区ID列表包括该区域所属的所有小区；GPS坐标列表包括一系列的GPS坐标点，用于表示区域的范围。位置属性是指与算法调整相关的属性，该属性可以作为算法配置和参数调整的依据。这里，小区标识(Cell ID)可以采用小区全球标识(CGI，Cell Global Identity)。

步骤102～104、设定系统消息和下发：根据预先确定的区域位置信息和该区域位置信息对应的小区设定小区的系统消息，在小区的系统消息中添加、删除或修改区域位置信息，然后RNC通过向基站(BS)发送系统消息更新消息来更新BS中的系统消息，并通过BS中的基站收发信台(BTS)将更新后的系统消息以系统消息广播的形式下发给移动台；如果某区域属于多个小区，则其区域位置信息在多个小区的系统信息中下发，并且在不同小区下发的同一区域的ID是唯一的。也就是说，区域位置信息是针对每个基站设置的，其包含在该区域所属的所有基站的系统消息中，并通过系统消息广播的形式下发给移动台。

步骤105～106、移动台接收系统消息，获取区域位置信息，并更新监视区域集(MonAreaSet)，所述的监视区域集为当前所有与移动台建立连接的小区的区域位置信息的集合，更新监视区域集的具体作法为：移动台接收系统广播消息，并提取系统消息中区域位置信息；如果不存在监视区域集，则移动台建立监视区域集，并把接收到的区域位置信息存储到监视区域集中；否则，移动台检查这些区域位置信息是否已经存储在监视区域集中，如果已经存在，则不处理；如果不存在，则把该区域信息添加到监视区域集中；同时移动台扫描MonAreaSet，删除那些不属于当前建立连接的小区的区域位置信息。

步骤107～108、移动台执行周期位置测量，获取当前的位置信息，并根据监视区域集进行判断，然后上报包含判断结果的区域测量报告(AreaMeasRprt)，具体说就是：移动台根据GPS接收器定期获取当前的位置信息，并将当前的位置信息与当前所有建立连接的小区的区域位置信息，即监视区域集中的区域位置信息进行比较，如果移动台进入某个新的区域，或离开当前所在的区域，或两者同时发生，移动台上报区域测量报告给无线网络控制器。区域测量报告的内容包括：区域标识ID和动作，其中，区域标识ID表示报告发生的区域；动作表示发生的事件，该动作是指移动台进入区域或移动台离开区域。

步骤109～110、无线网络控制器处理区域测量报告：无线网络控制器根据区域测量报告中的移动台的动作来查询区域的位置属性或小区的环境属性，然后根据查询到的属性信息调整算法及算法参数；如果UE上报进入新的区域，无线网络控制器根据区域测量报告中对应的区域ID向无线网络控制器的数据库查询该区域的位置属性，并根据该位置属性对算法及算法参数进行调整；如果移动台上报离开区域，无线网络控制器查询当前小区对应的环境属性，并把该环境属性作为算法及参数调整的依据。

步骤111、执行算法动作：根据调整后的算法及算法参数，无线网络控制器执行算法对应的动作，这里的算法包括各种与位置相关的无线资源管理算法。

上述步骤中，步骤101～104是在进行网络规划或优化时执行的步骤，如果进行网络规划时所确定的区域发生改变，则需要重新设定系统消息，并将重新设定的系统消息通过系统消息更新消息下发给基站，用以更新基站中原来的系统消息；而步骤105～111是进行无线资源管理过程中循环执行的步骤。

需要指出的是，区域可以通过封闭的GPS坐标序列表示，也可以通过区域的形状和形状对应的参数表示。如果采用形状来表示区域，则需要说明区域的形状，并对不同的形状配置不同的参数，比如，如果区域的形状是矩形的，则采用矩形的四个定点来表示，如果区域的形状是圆形的，则通过圆心和半径来表示，如果区域的形状是椭圆形的，则通过包含该椭圆的最小矩形的四个定点来表示。

举例来说，如图2所示，在小区1中，假设长方形表示的区域1的环境与小区1的典型环境不同，三角形表示的区域2与小区1和小区2的环境都不一样。移动台沿着路线A-B-C-D移动。其中，在区域1高速业务如384K的业务覆盖比较差，路测的结果是容易掉话，单64K业务没有问题；区域2是个街道拐角，此处信号变化很快，需要移动台快速上报导频测量报告。在进行区域位置设置时，需要将区域设置得比实际地点大一些，这样使得移动台有时间上报位置测量报告，无线网络控制器有时间做出算法及参数的调整。

下面详细说明移动台在图2所示的小区中沿着路线A-B-C-D移动过程中无线资源管理算法的调整过程，其包括：

1)确定区域1和区域2：设置区域1的ID为1，相关小区ID列表为小区1的标识，区域用长方形表示，并设置区域1的位置属性为“高速业务不支持”；设置区域2的ID为2，相关小区ID列表为小区1和小区2的标识，区域用三角形表示，并设置区域2的位置属性为“需要快速切换”；

2)设定系统消息：在小区1的系统消息中添加区域1和区域2的位置信息；在小区2的系统消息中添加区域2的位置信息；然后通过基站以系统消息广播的形式下发小区1和小区2的系统消息；

3)移动台沿着A-B-C-D移动，在移动过程中，移动台执行周期位置测量，并且进入小区1的移动台首先接收到小区1的系统消息，获取小区1的系统消息中所包含的区域1和区域2的位置信息，并添加到移动台的监视区域集中；

4)当移动台通过A点时，移动台根据测量到的当前位置信息和监视区域集中的区域位置信息判断自身进入区域1，且移动台向无线网络控制器上报区域测量报告AreaMeasRprt1，报告内容为区域ID为1，动作为移动台进入区域1；

5)无线网络控制器接收到报告AreaMeasRprt1后，根据报告中的区域ID从数据库中查询该区域的位置属性，查询结果为“高速业务不支持”，无线网络控制器根据此属性触发承载重配置流程，由承载重配置流程重新配置移动台的业务速率，降低业务的速率到64k；

6)当移动台通过B点时，移动台根据测量到的当前位置信息和监视区域集中的区域位置信息判断自身离开区域1，且移动台向无线网络控制器上报AreaMeasRprt2，报告内容为区域ID为1，动作为移动台离开区域1；

7)无线网络控制器接收到报告AreaMeasRprt2后，无线网络控制器根据小区标识从数据库查询小区1的环境属性，无线网络控制器根据查询到的环境属性再次触发承载重配置流程，由承载重配置流程重新配置移动台的业务速率，恢复业务的速率到384k；

8)当移动台进入小区2时，移动台收听小区2的系统消息，获取小区2的系统消息中所包含的区域2的位置信息；然后移动台检查到区域2的位置信息已经存储在监视区域集中了，所以不处理；

9)移动台继续移动，当通过C点时，移动台根据测量到的当前位置信息和监视区域集中的区域位置信息判断自身进入区域2，且移动台向无线网络控制器上报AreaMeasRprt3，报告内容为区域ID为2，动作为移动台进入区域2；

10)无线网络控制器接收到报告AreaMeasRprt3后，根据报告中的区域ID从数据库中查询该区域的位置属性，查询结果为“需要快速切换”，无线网络控制器根据此属性触发测量控制修改，并通过向移动台发送消息来指示移动台修改切换相关的测量，使移动台对信号的变化更加敏感，更容易触发测量报告；移动台按照新下发的测量控制消息执行切换相关的测量，并根据测量结果确定是否执行切换；

11)当移动台通过D点时，移动台根据测量到的当前位置信息和监视区域集中的区域位置信息判断自身离开区域2，且移动台向无线网络控制器上报AreaMeasRprt4，报告内容为区域ID为2，动作为移动台离开区域2；

12)无线网络控制器接收到报告AreaMeasRprt4后，无线网络控制器根据小区标识从数据库中查询小区2的环境属性，并根据查询到的环境属性再次触发测量控制修改为进入区域前的配置，恢复到原先的切换测量参数。

上述方法不仅可以应用于WCDMA移动通信系统，还可以适用于CDMA移动通信系统中，其工作原理和处理流程与WCDMA系统基本相同。

总之，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。

Claims (8)

1、一种基于区域位置信息进行无线资源管理的方法，其特征在于，该方法包括：确定每个小区中与典型环境不同的封闭区域，并配置用于区分区域以及表示区域范围的位置信息，和用于调整区域的算法的位置属性；根据区域位置信息设定小区的系统消息，并将所设定的系统消息通过基站下发给移动台；该方法还包括以下步骤：

A.移动台接收基站下发的系统消息，从系统消息中获取区域位置信息，若移动台中不存在监视区域集，则移动台根据获取的区域位置信息建立监视区域集；若移动台中已有监视区域集，则移动台根据获取的区域位置信息更新所述监视区域集；

B.移动台执行周期位置测量，获取自身当前的位置信息，将自身当前位置信息与监视区域集中的区域位置信息进行比较，如果比较结果为移动台进入新的区域，或移动台离开当前所在的区域，则上报包含所述比较结果的区域测量报告；

C.若区域测量报告中包含的比较结果为移动台进入新的区域，则查询移动台所进入的区域的位置属性，若区域测量报告中包含的比较结果为移动台离开当前所在区域，则查询移动台当前所在小区的环境属性；并根据查询到的属性信息调整算法及算法参数。

2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的区域位置信息包括区域的标识ID、区域所属的小区标识列表和区域位置描述信息。

3、根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的区域位置描述信息为封闭的全球定位系统GPS坐标序列、或区域的形状及描述形状的参数。

4、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当区域位置信息发生改变时，该方法进一步包括：无线网络控制器根据变化后的区域位置信息，重新设定发生区域位置信息变化小区的系统消息，并向基站下发系统消息更新消息，基站收到后更新自身的小区系统消息。

5、根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤A中所述若移动台中不存在监视区域集，则移动台根据获取的区域位置信息建立监视区域集；若移动台中已有监视区域集，则移动台根据获取的区域位置信息更新所述监视区域集进一步包括：

a1.判断是否存在监视区域集，如果不存在，则移动台建立监视区域集，并将接收的区域位置信息存储到监视区域集中；如果存在监视区域集，移动台再判断从系统消息中获取的区域位置信息是否已保存在监视区域集中，如果未保存，则将该区域位置信息添加到监视区域集中，如果已保存则不处理；

a2.移动台检查监视区域集中区域位置信息中的区域所属小区ID列表，如果移动台不再属于某个区域位置信息中的区域所属小区ID列表中的任何小区，则从监视区域集中删除该区域位置信息；否则不做处理。

6、根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤B中所述的区域测量报告包含：区域的标识ID和动作，所述动作为移动台进入该区域或移动台离开该区域。

7、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：无线网络控制器根据调整后的算法及算法参数执行算法对应的动作。

8、根据权利要求2或5所述的方法，其特征在于，所述小区标识为小区全球标识CGI。

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