CN101658057B - 用于移动通信系统的位置路由区域更新过程 - Google Patents

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Abstract

公开了一种用于在一个用户设备(UE)将其通信基站从宏基站重新选择为位于该宏基站的宏小区范围内的更小范围基站时发起位置/路由区域更新过程(LAU/RAU)的方法。该方法包括以下步骤：在UE和更小范围基站之间建立无线电资源控制连接；向更小范围基站登记UE；从更小范围基站向UE指派位置区域码数据(LAC)和路由区域码数据(RAC)；其中，该LAC和RAC数据是与由宏小区基站提供给UE的LAC和RAC数据相同的数据，藉此UE在移出更小范围基站的范围并重新开始与宏基站进行通信时不执行LAU/RAU过程。

Description

用于移动通信系统的位置路由区域更新过程
技术领域
本发明涉及用于移动通信系统的位置路由区域更新过程(LAU/RAU)，并且具体地涉及当用户设备(UE)在不同类型的宏小区(macro cell)和接入点之间移动时所使用的过程。
背景技术
移动通信系统基于蜂窝进行操作，其中耦合到网络的发送和接收基站向网络中各个小区中的诸如移动电话之类的UE提供发送和接收。若干个小区一起构成位置/路由区域。与路由区域相比，位置区域总是包含更多的小区。当诸如移动电话之类的用户设备在区域间移动时，存在位置/路由区域更新过程(如果新小区是在另一位置/路由区域中)，其中用户设备选择用于接收和向其进行发送的新小区并结束另一区域中的发送和接收。这些基站和小区可以被称作宏基站和宏小区。
已经提出了称作微微(pico)站点的更小的小区站点。这些小区站点覆盖诸如复杂建筑之类的更小区域。还提出了称作毫微微(femto)小区的更小小区。这是移动运营用来指代一种尝试解决如下问题的更小小区站点的术语，所述问题即提供完全的室内覆盖通常是昂贵的。微微小区可能在提供对完整建筑的覆盖方面存在局部多径失真等的问题。
通常被称作接入点/家庭网关的毫微微小区是一种小型的即插即用设备，其利用标准2G或3G发送和接收来与诸如移动手持设备之类的用户设备进行通信。通过使用xDSL(数字用户环线)或WIMAX技术，它经由宽带服务被连接到网络。可选地，毫微微小区可以包含宽带路由器功能以使得用户具有完备的集成设备。它必须与移动通信系统的核心网(CN)无缝集成，以使得它能够被远程管理并更新。
在宏小区上运行的移动通信网络中，各个小区中的基站具有唯一的位置区域码(LAC和路由区域码(RAC))。每当用户设备在具有不同LAC数据的宏小区之间移动时，也就是说，在新小区处在与UE所使用的旧小区不同的位置/路由区域中的情况下，执行位置/路由区域更新过程(LAU/RAU)。
当使用毫微微小区时，在单个宏小区中可能部署有数千个毫微微小区。每当一个用户设备开始或停止与一毫微微小区的通信时发起LAU/RAU过程将导致与宏基站进行大量额外的发送和接收，并产生大量的网络信令。如果在各个宏小区中存在许多毫微微小区，那么这可能导致网络的过载，尤其是在繁忙时间时。
发明内容
本发明的优选实施例致力于避免在所有情形下执行LAU/RAU过程的需要，从而减少移动通信系统中空中和网络信令的数量。
根据本发明的一个实施例，提供了一种用于在一个用户设备从与一宏小区通信移动到与一更小范围小区通信时发起位置/路由区域更新过程的方法。本发明通过向用户设备广播与毫微微小区位于其中的宏小区的位置区域码(LAC)/路由区域码(RAC)数据不同的LAC/RAC数据来进行该方法，并且使用该方法来发起用户设备到更小范围小区的连接。随后，向用户设备指派毫微微小区位于其中的宏小区的LAC/RAC，藉此用户设备在从与更小范围小区通信移动到与宏小区通信时，不执行LAU/RAU过程。
在随附的权利要求中限定了本发明的这些及其他方面，现在将提及这些方面。
附图说明
现将参考附图通过示例来详细描述本发明的优选实施例，在附图中：
图1示出连接到网络并与用户设备通信的毫微微小区的示意图；
图2示出其中存在基站和多个毫微微小区的宏小区的示意图；
图3示出一个用户设备向毫微微小区进行登记的消息序列图；以及
图4示出毫微微小区中的接入点的示意性框图。
具体实施方式
在图1中，示出了耦合到4处的网络的毫微微小区2。这将是硬连线连接。毫微微小区包括通过宽带连接10而耦合的毫微微小区网关6和接入点8。接入点与发送器/接收器12耦合，该发送器/接收器12经由较短距离向/从处在范围内的用户设备发送和接收信号。用户设备例如可以是移动电话14或附接到膝上型计算机18的数据卡16。进入毫微微小区接入点的范围内的用户设备可以直接与该接入点通信(在它被授权这样做的情况下)，并且优先于与其所处的宏小区进行通信而这样做。
在图2中，示出了宏小区20的示意图。这里有向/从处于其中的用户设备发送和接收信号的基站22。处在宏小区内的还有多个毫微微小区2。这些可以包括较大的办公建筑可能需要的毫微微小区2的集群，或者例如可用在私人家庭中的个体小区。实际上，在城市中，上千个毫微微小区可能存在于单个宏小区中。
当诸如手持设备14或数据卡16之类的一个用户设备向宏小区登记时，它经过登记LAU/RAU过程，其中宏小区将其RAC/LAC数据发送给用户设备，然后用户设备对该数据进行存储。该数据随后不被用在用户设备与宏小区之间的传输期间。当用户设备尝试向另一宏小区进行登记时出于比较的目的使用该数据。
图3示出消息序列图，该图示出当一个用户设备(UE)向毫微微小区接入点(FAP)进行登记时的登记过程。第一步是在30处建立无线电资源控制连接。由FAP在其识别出一个UE落入其范围内时执行这一步。在这之后是32处的从UE到FAP的位置更新请求。响应于此，在34处FAP向UE发送身份请求，然后在36处UE将其身份应答发回到FAP。FAP现在具有希望向其进行登记的UE的身份。在40处，一般的接入登记请求然后被发送到UMA网络控制器(UNC)38。在44处，该UNC 38将接入请求传递到接入授权和计费模块(AAA)42。如果UE 31被授权与FAP 33进行通信，那么在46处接入接受消息被从AAA发送到UNC并且在48处被传送到FAP上。随后在50处，适当的LAC/RAC数据被发送到UE。
当在30处建立了RRC连接时，UE 31识别出FAP 33具有与它目前所通信的宏小区不同的系统信息LAC/RAC数据。这启动如上所述的过程。然而，当在步骤50处LAC/RAC数据被发送到UE 31时，所发送的实际LAC/RAC数据与宏小区的LAC/RAC数据相同，也就是，与目前存储在UE中的LAC/RAC数据相同。这样，UE 31向FAP进行了登记，不过利用的是与宏小区相同的LAC/RAC数据。由于FAP共享与宏小区相同的LAC/RAC数据，所以网络控制器将用于UE的消息发送给FAP 33以供发送到UE 31，并且由UE 31发送的消息将被FAP接收并发送给网络。网络并不需要任何去向它的、UE现在正与FAP通信的信令，因此网络信令并不增加。然而，存储在UE中的实际位置数据与当与宏小区通信时所存储的位置数据相同。因此它像以前一样继续发送和接收消息。
UE并不对LAC/RAC数据做任何的定期检查，除非它从接入点接收到系统信息正被改变的信号。系统信息包括含LAC/RAC数据在内的许多不同数据片段。这样，一旦UE向FAP进行了登记，它就不再尝试重复地对其自身进行登记，因为系统信息将保持不变，除非存在来自FAP的使系统信息改变的某种其他原因。
当UE从FAP 33离开时，它将移出FAP的范围并且RRC连接将被断开。那么，由网络发送的用于UE 31的消息随后将从FAP 33定位于其中的宏小区20而被接收，直到UE 31向另一或同一FAP进行登记或移动到另一宏小区为止。
因此，应理解，每次UE进入FAP 33的范围内，它执行LAU/RAU过程来向该FAP 33进行登记。然而，发送到UE 31的LAC/RAC数据将与FAP定位于其中的宏小区的LAC/RAC数据相同。因此，当UE移出FAP的范围然而仍留在当前宏小区的范围内时，将不需要再次执行LAU/RAU过程。
图4示意性地示出FAP内的电路。该FAP包括用于控制向网络和相关联的发送器/接收器62发消息的处理器60。存储器64存储用于发起LAU/RAU过程的“假”LAC/RAC数据。第二存储器66存储与FAP定位于其中的宏小区的LAC/RAC数据相对应的LAC/RAC数据。该LAC/RAC数据是实际被发送给向FAP进行登记的UE的、并且去除了UE在移出FAP的范围时向宏小区进行重新登记的需要的LAC/RAC数据。可以分离地设置或在单个存储器中设置存储器64和66。
本申请基于并要求2007年4月13日递交的英国专利申请No.0707181.4的优先权，该申请的全部公开内容通过引用被结合于此。

Claims (8)

1.一种用于在一个用户设备(UE)将其通信基站从宏基站重新选择为处在所述宏基站的宏小区范围内的更小范围基站时发起位置/路由区域更新过程(LAU/RAU)的方法，该方法包括以下步骤：
在所述UE和所述更小范围基站之间建立无线电资源控制连接；
向所述更小范围基站登记所述UE；
从所述更小范围基站向所述UE指派位置区域码数据(LAC)和路由区域码数据(RAC)；
其中，所述LAC和RAC数据是与由所述宏小区基站提供给所述UE的LAC和RAC数据相同的数据，藉此所述UE在移出所述更小范围基站的范围并重新开始与所述宏基站进行通信时不执行LAU/RAU过程。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述更小范围基站共享所述宏小区的LAC/RAC数据，藉此当所述UE在所述更小范围基站和所述宏小区之间移动时不需要网络信令。
3.根据权利要求1所述的方法，包括判断所述UE是否被授权与所述更小范围基站进行通信的步骤。
4.一种用于在一个用户设备(UE)将其通信基站从宏基站重新选择为处在所述宏基站的宏小区范围内的更小范围基站时发起位置/路由区域更新过程(LAU/RAU)的系统，该系统包括：
在所述UE和所述更小范围基站之间建立无线电资源控制连接的单元；
向所述更小范围基站登记所述UE的单元；
从所述更小范围基站向所述UE指派位置区域码数据(LAC)和路由区域码数据(RAC)的单元；
其中，所述LAC和RAC数据是与由所述宏小区基站提供给所述UE的LAC和RAC数据相同的数据，藉此所述UE在移出所述更小范围基站的范围并重新开始与所述宏基站进行通信时不执行LAU/RAU过程。
5.根据权利要求4所述的系统，其中所述更小范围基站共享所述宏小区的LAC/RAC数据，藉此当所述UE在所述更小范围基站和所述宏小区之间移动时不需要网络信令。
6.根据权利要求4所述的系统，包括判断所述UE是否被授权与所述更小范围基站进行通信的单元。
7.一种在蜂窝通信系统的宏小区内使用的小范围基站，包括：
在与一个用户设备(UE)建立无线电资源控制连接时发起LAU/RAU过程的单元；
存储与该小范围基站位于其中的宏小区的LAC/RAC数据不同的LAC/RAC数据的单元，所存储的数据用来发起LAU/RAU过程；
在完成成功的LAU/RAU过程时指派与所述宏小区的LAC/RAC数据相同的LAC/RAC数据的单元，藉此所述UE在移出所述小范围基站的范围并重新开始与所述宏小区进行通信时不执行LAU/RAU过程。
8.一种用于在小范围基站处执行LAU/RAU过程的方法，该小范围基站用在蜂窝通信系统的宏小区内，该方法包括以下步骤：
在与一个用户设备(UE)建立无线电资源控制连接时发起LAU/RAU过程；
利用与所述宏小区的LAC/RAC数据不同的LAC/RAC数据来发起LAU/RAU过程；
在完成LAU/RAU过程时，指派与所述小范围基站位于其中的宏小区的LAC/RAC数据相同的LAC/RAC数据，藉此所述UE在移出所述小范围基站的范围并重新开始与所述宏小区进行通信时不执行LAU/RAU过程。
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