CN101822101B - 用于毫微微环境中的空闲注册和空闲切换的方法 - Google Patents

Abstract

在用于配置无线网络的方法中，无线接入网络建立用于毫微微子网的第一颜色代码和用于宏子网的第二颜色代码。毫微微子网包括多个毫微微蜂窝，宏子网包括至少一个宏蜂窝。宏子网与毫微微子网相邻。无线接入网络识别与宏子网相邻的多个毫微微蜂窝，并将所建立的第一和第二颜色代码分配给所识别的边界毫微微蜂窝，而仅将第一颜色代码分配给非相邻毫微微蜂窝。

Description

用于毫微微环境中的空闲注册和空闲切换的方法

优先权声明

根据U.S.C.§119(e)，该非临时专利申请要求在2007年10月12日提交的申请号为No.60/960,768的临时专利申请的优先权，其整个内容在此被包含作为参考。

技术领域

本发明通常涉及无线网络。

背景技术

毫微微基站主要是低成本和低功率的基站(BS)收发机，其被安装在室内(例如在家中或办公室内)，并经由电缆、DSL、房屋内光纤链路或类似的IP回程技术连接到因特网。该连接用于将毫微微基站与无线运营商的核心网络相结合。

毫微微基站通过单个载波或信道服务称为毫微微蜂窝的地理区域。毫微微蜂窝通常覆盖比传统的宏蜂窝更小的地理区域或用户群体。例如，毫微微蜂窝通常在诸如建筑物或家庭的地理区域内提供无线覆盖，而传统的宏蜂窝在诸如整个城市或城镇的较大区域中提供无线覆盖。毫微微蜂窝的功能与无线LAN(局域网)的功能类似，并为运营商提供用于扩展覆盖区域并从蜂窝网络中卸载用户的低成本解决方案。

在包括毫微微蜂窝的无线网络中，当进入蜂窝后，处于空闲状态的移动站(以后称为空闲移动站)在众所周知的广播控制信道上接收诸如扇区参数消息的广播开销消息。在当前的3GPP2 CDMA2000EVDO标准(例如，3GPP2CDMA2000EVDO标准“CDMA2000High Rate Packet DataAir Interface Specification(CDMA2000高速率分组数据空中接口规范)”，3GPP2C.S0024-B，2.0版(2007年3月))中，扇区参数消息包括一个或多个颜色代码。这种被周期性地作为比特序列广播的颜色代码用于识别通信网络的特定子网。

当在空闲模式中，移动站周期性地监控(“唤醒”并接收)广播控制信道以监控所接收的诸如颜色代码的扇区参数的变化。通常，位于特定子网的边界区域的基站发送主要和次要颜色代码。主要颜色代码是与基站或蜂窝所驻留的子网相关联的颜色代码，而次要颜色代码识别相邻子网。主要颜色代码和次要颜色代码的广播向移动站指示它们在特定子网的边界区域。

位于每个相邻子网中的基站所进行的主要和次要颜色代码的广播提供了空间滞后，并抑制乒乓效应。在当前的EVDO标准中，次要颜色代码机制提供防止任何移动站在该移动站处于由次要颜色代码覆盖的边界区域时执行空闲切换的空间滞后。在这种情况下，如果次要颜色代码在相邻宏蜂窝处应用，则相对慢地移动的移动站仅在移出相邻宏蜂窝之后执行切换。因为这些移动站移动得相对缓慢，所以移动站移出相邻宏蜂窝所需要的时段可能相对较长。在这个时段(其可能相对较长)期间，移动站没有被毫微微蜂窝或宏蜂窝的任意一个服务，这可导致不可接受的服务中断。

发明内容

示例性的实施例涉及用于配置无线网络的方法。

在至少一个说明性实施例中，无线接入网络建立用于毫微微子网的第一颜色代码和用于宏子网的第二颜色代码。毫微微子网包括多个毫微微蜂窝，宏子网包括至少一个宏蜂窝。宏子网与毫微微子网相邻。无线接入网络识别多个毫微微蜂窝中的哪些毫微微蜂窝与宏子网相邻，并将所建立的颜色代码分配给毫微微子网中的毫微微蜂窝。

在毫微微子网的相邻毫微微蜂窝内，无线接入网络经由毫微微蜂窝内的基站广播所建立的第一颜色代码作为主要颜色代码和所建立的第二颜色代码作为次要颜色代码。无线接入网络在宏蜂窝内仅广播所建立的第二颜色代码作为主要颜色代码。响应于来自毫微微子网中的移动站的注册消息，无线接入网络触发移动站从宏子网到毫微微子网的空闲切换。

可选择地，响应于来自移动站的注册消息，无线接入网络可触发移动站从毫微微子网到宏子网的空闲切换。

附图说明

根据下面给出的详细说明和附图，本发明将变得被更充分地理解，其中相同的单元用相同的标记表示，附图以仅仅说明的方式给出，因而不是对本发明的限制，其中：

图1示出可实现说明性实施例的电信系统的一部分；

图2是说明根据示例性实施例的用于在毫微微覆盖环境内向毫微微蜂窝分配颜色代码的方法的流程图。

具体实施方式

在下面的说明中，为了解释而非限定的目的，给出了诸如特定体系结构、接口、技术等的特定细节，以便提供本发明的完整理解。然而，对于本领域的普通技术人员，本发明可以用不同于这些特定细节的其它说明性实施例实现是显而易见的。在某些情况下，众所周知的设备、电路和方法的详细说明被省略，以便不使本发明的说明与不必要的细节混淆。本发明的所有原理、方面和实施例以及它们的特定例子用于包含其功能和结构的等同。另外，应当知道，这些等同包括当前已知的等同以及将来开发的等同。

在此讨论在适当的计算环境中实施的示例性实施例。尽管没有要求，示例性实施例将在计算机可执行的指令的一般上下文中，诸如由一个或多个计算机处理器或CPU执行的程序模块或功能过程，进行描述。一般地，程序模块或功能过程包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等。在此讨论的程序模块或功能过程可以使用现有通信网络中的现有硬件实现。例如，在此讨论的程序模块和功能过程可以使用在诸如毫微微管理系统(FMS)的现有无线网络控制节点处的现有硬件来实现。

在下面的说明中，除非另外指明，否则说明性的实施例将参照由一个或多个处理器执行的操作的动作和符号表示(例如以流程图的形式)进行描述。同样，应当理解，这种动作和操作，有时被称为计算机可执行的，包括由处理器处理表示结构化形式的数据的电信号。该处理转换数据或将其维持在计算机的存储系统中的某个位置，其以本领域的普通技术人员容易理解的方式配置或改变计算机的操作。

如在此所讨论的，术语“用户”可被认为与术语“移动站”同义，并可交替使用。

图1说明可以实现说明性实施例的电信系统的一部分。电信系统10包括无线接入网络(RAN)。RAN包括宏子网M和毫微微子网F。毫微微子网是指在相对小的地理区域中的一组相邻毫微微蜂窝。例如，毫微微子网可以是在诸如公寓、办公建筑群的建筑物或一组建筑物内的一组毫微微蜂窝。

图1所示的RAN，作为非限定例子，是码分多址无线接入网络(CDMARAN)。在CDMA RAN中，无线接入是基于具有使用CDMA扩频码分配的单独无线信道的CDMA的。当然，也可以应用其它接入方法。

宏子网M包括RAN控制节点100R和宏基站102M。RAN控制节点100R可以是例如分层网络体系结构中的无线网络控制器(RNC)或扁平网络中的会话参考网络控制器(SRNC)。RAN控制节点100R经由一个或多个分组和/或电路交换网络(例如，一个或多个因特网协议(IP)网络等)与宏基站102M相链接。

宏基站102M在宏蜂窝100M中提供无线覆盖，并由在宏蜂窝100M内广播的唯一身份标识。如图1所示，RAN控制节点100R维持与宏基站102M的链路。

毫微微子网F包括毫微微管理系统(FMS)100F和多个毫微微蜂窝FC。每个毫微微蜂窝FC具有位于其中的毫微微基站FBS。然而，为了简化起见，在图1中仅示出单个毫微微基站FBS。

在毫微微子网F内，FMS 100F类似于上述宏子网M中的RAN控制节点，并具有与其相同的功能。由于这种功能是已知的，因此，详细的说明被省略。FMS 100F经由一个或多个分组和/或电路交换网络(例如，一个或多个因特网协议(IP)网络等)与每一个毫微微基站FBS相链接。

每个毫微微蜂窝FC由在该蜂窝内广播的唯一身份标识。如在此所使用的，短语“毫微微基站”可与“超微型基站”或“微基站”同义。在图1中，毫微微蜂窝FC可以是内部或非相邻毫微微蜂窝，而毫微微蜂窝FC1、FC2和FC3是直接与宏子网M相邻的边界毫微微蜂窝。宏蜂窝100M是相邻宏子网M内的宏蜂窝。

节点100R、100F和FBS分别被称为RAN控制节点、FMS和毫微微基站，以与CDMA RAN例子一致。然而，应当理解，术语“无线网络控制器”和“基站”也包含具有用于其它类型的无线接入网络的类似功能的节点。

包含其它类型的无线接入网络的其它类型的电信系统包括例如通用移动通信系统(UMTS)、全球移动通信系统(GSM)、先进移动电话服务(AMPS)系统、窄带AMPS系统(NAMPS)、全接入通信系统(TACS)、个人数字蜂窝(PDC)系统、美国数字蜂窝(USDC)系统、在EIA/TIA IS-95中描述的码分多址(CDMA)系统、全球微波接入互操作性(WiMAX)、超移动宽带(UMB)和长期演进(LTE)等。

图1仅示出单个RAN控制节点100R、FMS 100F、毫微微基站FBS和宏基站102M。然而，应当理解，RAN可包括任意数量的RAN控制节点、FMS和基站(毫微微和/或宏)，其服务任意数量的移动站。

众所周知，移动站通过空中接口与毫微微基站和/或宏基站进行通信。如在此所描述的，移动站是指例如移动电话(“蜂窝”电话)、便携式计算机、袖珍计算机、手持计算机、个人数字助理(PDA)、车载移动设备或与RAN进行语音和/或数据通信的类似设备。

由于宏蜂窝和毫微微蜂窝的覆盖大小显著不同，因此，当宏和毫微微覆盖重叠时，在所重叠的宏蜂窝处应用次要颜色代码会导致不可接受的服务中断。

更具体地，如上所述，在当前的EVDO标准中，次要颜色代码机制提供防止任何移动站在该移动站位于次要颜色代码所覆盖的边界区域中时实施空闲切换的空间滞后。在这种情况下，如果次要颜色代码在相邻宏蜂窝处应用，则相对慢移动的移动站只在移出该相邻宏蜂窝之后实施切换。由于这些移动站移动得相对慢，因此，移动站移出相邻宏蜂窝所需要的时段可能相对长。在该时段(其可能相对长)期间，移动站不能被毫微微蜂窝或宏蜂窝的任意之一服务，这可能导致不可接受的服务中断。

在此描述的说明性实施例通过减少在重叠的宏蜂窝处次要颜色代码的不必要传输来抑制这种服务中断。次要颜色代码仅在毫微微覆盖区域的边界蜂窝处被传输。

图2是说明根据说明性实施例的用于在毫微微子网内向毫微微蜂窝分配颜色代码的方法的流程图。图2的方法中所示的步骤可由RAN执行，例如，诸如图1的FMS 100F的无线网络控制节点。为了示例性的目的，图2所示的说明性实施例将被描述为在FMS 100F处执行。

参照图2，在步骤S202，FMS 100F基于三维毫微微覆盖空间中毫微微蜂窝的地理位置，定义构成毫微微子网的一组毫微微蜂窝。将毫微微蜂窝分组成毫微微子网可取决于指定区域中毫微微蜂窝的位置和数量。给定覆盖范围内的毫微微蜂窝的位置和数量可在FMS 100F处知道。

在步骤S204，FMS 100F识别毫微微子网内的边界蜂窝，以识别由毫微微子网提供的毫微微覆盖的边界。毫微微覆盖的边界可与宏子网邻接，通常重叠射频(RF)覆盖。相邻毫微微蜂窝是位于毫微微子网的外部的毫微微蜂窝。换句话说，相邻毫微微蜂窝是位于与宏子网邻接或者部分重叠的毫微微蜂窝。

参照图1，在步骤S204，FMS 100F将毫微微蜂窝FC1、FC2和FC3识别为相邻毫微微蜂窝。FMS 100F基于在FMS 100F处已知的地理毫微微子网覆盖边缘(或边界)和宏子网覆盖边缘(或边界)的每一个的信息，确定毫微微蜂窝FC1、FC2和FC3是相邻毫微微蜂窝。在一个例子中，该地理信息可在部署毫微微和/或宏蜂窝时当场获得。

仍参照图2，在步骤S206，FMS 100F将相同的单个主要颜色代码分配给子网F中的每个非相邻毫微微蜂窝FC。同样在步骤S206，RNC将主要颜色代码分配给子网M中的宏蜂窝100M。分配给宏蜂窝100M的主要颜色代码不同于分配给内部毫微微蜂窝FC的主要颜色代码。主要颜色代码可以用任何已知的方式进行分配。

在步骤S208，FMS 100F将主要和次要颜色代码分配给相邻毫微微蜂窝FC1-FC3的每一个。主要和次要颜色代码同样可以用任何已知的方式进行分配。

至少根据这个示例性实施例，分配给相邻毫微微蜂窝FC1-FC3的主要颜色代码与分配给内部毫微微蜂窝FC的主要颜色代码相同。分配给相邻毫微微蜂窝FC1-FC3的次要颜色代码与分配给宏子网M中的宏蜂窝100M的主要颜色代码相同。一旦分配后，每个内部毫微微蜂窝FC、相邻毫微微蜂窝FC1-FC3和宏蜂窝100M开始广播它们所分配的颜色代码。

如上所述，当处于空闲模式时，移动站周期性地监控广播控制信道以监控诸如颜色代码的扇区参数的变化。扇区参数变化的一个例子是当移动站在子网之间移动时。在该例子中，返回参照图1，当空闲移动站从宏子网M移动到毫微微子网F时，移动站接收包括新的颜色代码的消息。新的主要颜色代码(此后称为更新或当前颜色代码)不同于以前所接收的主要颜色代码(此后称为在先颜色代码)，但是，新的次要颜色代码与在先主要颜色代码相同。此时，注册和空闲切换还没有被触发，因为新的次要颜色代码与在先主要颜色代码相同。

当移动站越来越移入毫微微子网F时，最终次要颜色代码不再被传输。例如，当移动站从毫微微蜂窝FC2移动到内部毫微微蜂窝FC时，移动站不再接收次要颜色代码。此时，移动站只接收更新主要颜色代码，其不同于从宏蜂窝MC接收的在先主要颜色代码。因此，移动站触发注册和空闲切换。即，空闲移动站向RAN发送注册消息，会话转移在宏子网M的RAN控制节点100R和毫微微子网的FMS 100F之间实施以将移动站从宏子网M切换到毫微微子网F。

在可选的实施例中，移动站可以响应于接收每一个都不同于在先主要颜色代码的更新主要和次要颜色代码而触发空闲注册和切换。例如，如果移动站跨入相邻毫微微蜂窝，该相邻毫微微蜂窝与不同于移动站先前所处的宏子网的宏子网相邻，则移动站可触发空闲注册和切换。

为了在此所述的讨论，假定移动站以前接收了次要颜色代码，则可考虑根本不接收作为不同颜色代码的次要颜色代码。

当空闲移动站从毫微微子网F移动到宏子网M时，类似的空闲切换还可能发生。然而，空闲切换被不同地触发。如上所述，当空闲移动站从宏子网M移动到毫微微子网F时，空闲切换在移动站仅接收不同于在先主要颜色代码的更新主要颜色代码并不再接收次要颜色代码时触发。这也可以被特征化为接收每一个都不同于分配给宏子网M的颜色代码的主要和次要颜色代码。

相反，当移动站从毫微微子网F移动到宏子网M时，响应于接收不同于在先主要颜色代码的更新主要颜色代码，注册消息和空闲切换被触发，而无论移动站当前是否接收次要颜色代码。即，例如，移动站一进入宏子网并开始接收更新的不同的主要颜色代码，注册和空闲切换就被触发。

根据示例性实施例，颜色代码规则的变化和/或颜色代码的使用对于进入和/或离开特定蜂窝覆盖区域的移动站是透明的。换句话说，实现本发明的方法在移动站处进行改变。

根据在此所讨论的说明性实施例，颜色代码组被定义并专用于宏覆盖子网和毫微微覆盖子网。移动站也可以在初始会话配置期间配置主要和次要颜色代码。当移动站“唤醒”并读取广播消息时，移动站认识到主要颜色代码已从宏蜂窝颜色代码变化到毫微微蜂窝颜色代码，在先主要宏蜂窝颜色代码现在已经变成次要颜色代码。基于所认识的颜色代码的变化，移动站确定其正在从宏覆盖进入毫微微子网的边界。

同样，如果移动站看见主要颜色代码从毫微微颜色代码变化到宏颜色代码，则移动站确定其正在移出毫微微子网而进入宏子网。在这种情况下，新的忽略次要颜色代码的规则可被应用以抑制不期望的服务中断，同时仍然向宏子网中的宏蜂窝分配主要和次要颜色代码。

在一个实施例中，相邻毫微微子网的主要颜色代码可被分配为宏子网的次要颜色代码，但是，当决定是否触发到宏蜂窝的切换时，移动站忽略在宏边缘扇区处的次要颜色代码。

在上述的说明性实施例中，次要颜色代码只被分配给两个相邻子网中的一个(例如，由于宏蜂窝和毫微微蜂窝的大小之间的显著不同而在毫微微子网一侧)。在毫微微子网一侧的次要颜色代码请求移动站在向毫微微子网发布注册和切换前更远地移入毫微微覆盖内，从而提供空间滞后并抑制乒乓效应。

当移动站从毫微微子网移动到宏子网时，切换被立即触发，因为次要颜色代码如果专用于毫微微子网则被忽略。因此，在到宏子网的切换被触发前，移动站不被要求移入宏覆盖区域内相对长的距离。

在另一个说明性实施例中，专用于毫微微子网的颜色代码可用作宏子网的边界扇区所广播的次要颜色代码，以警告移动站其正在接近宏子网的外部边缘并且毫微微覆盖在附近。即，由宏子网广播的次要颜色代码可向移动站指示该移动站正接近毫微微子网。

响应于从宏子网接收次要颜色代码，移动站准备触发从宏子网到毫微微子网的切换。例如，响应于接收次要颜色代码，移动站可以相对于宏蜂窝以与毫微微蜂窝相称的方式使用宏蜂窝的次要颜色代码来开始搜索附近的毫微微蜂窝的导频。移动站还可以相对于宏蜂窝进行功率调整，用于接入毫微微蜂窝。

因此，本发明得到说明，显然，本发明可以采用多种方式进行变形。这些变形不应当被认为是脱离了本发明，所有这些变化包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种用于配置无线网络的方法，所述方法包括：

在无线接入网络内建立用于毫微微子网的第一颜色代码和用于宏子网的第二颜色代码，所述毫微微子网包括多个毫微微蜂窝，所述宏子网包括至少一个宏蜂窝，所述宏子网与所述毫微微子网相邻；

识别所述多个毫微微蜂窝中的哪些毫微微蜂窝与所述宏子网相邻；

第一次将所建立的第一颜色代码和第二颜色代码分配给所述毫微微子网中所识别的边界毫微微蜂窝；以及

第二次仅将所建立的第一颜色代码分配给所述毫微微子网中的非相邻毫微微蜂窝，并仅将所建立的第二颜色代码分配给所述宏子网中的宏蜂窝。

2.如权利要求1所述的方法，还包括：

在所识别的边界毫微微蜂窝内第一次广播所建立的第一颜色代码作为主要颜色代码和所建立的第二颜色代码作为次要颜色代码；以及

在所述宏蜂窝内第二次仅广播所建立的第二颜色代码作为主要颜色代码。

3.如权利要求2所述的方法，还包括：

响应于所述第一次和第二次广播步骤，从所述毫微微子网中的移动站接收注册消息；以及

响应于所接收的注册消息，触发所述移动站从所述宏子网到所述毫微微子网的空闲切换。

4.如权利要求3所述的方法，还包括：

响应于仅接收所建立的第一颜色代码，所述移动站生成所述注册消息，其中所建立的第一颜色代码不同于在所述移动站接收的在先主要颜色代码。

5.如权利要求4所述的方法，还包括：

响应于所述第一次和第二次广播步骤，从所述宏子网中的移动站接收注册消息；以及

响应于所接收的注册消息，触发所述移动站从所述毫微微子网到所述宏子网的空闲切换。

6.如权利要求5所述的方法，还包括：

响应于接收所建立的第二颜色代码作为主要颜色代码，所述移动站生成所述注册消息，所建立的第二颜色代码不同于所述移动站所接收的在先主要颜色代码。

7.如权利要求1所述的方法，其中，所述识别步骤基于所述毫微微子网中所述多个毫微微蜂窝的每一个的地理位置，识别所述边界毫微微蜂窝。

8.如权利要求1所述的方法，其中，所述分配步骤对所识别的边界毫微微蜂窝的每一个分配所建立的第一颜色代码作为主要颜色代码，对所识别的边界毫微微蜂窝的每一个分配所建立的第二颜色代码作为次要颜色代码，对所述宏蜂窝分配所建立的第二颜色代码作为主要颜色代码，以及对所述宏蜂窝分配所建立的第一颜色代码作为次要颜色代码；所述方法还包括：

响应于接收在所述宏蜂窝的边界扇区内广播的次要颜色代码，移动站准备触发从所述宏子网到所述毫微微子网的切换。

9.如权利要求8所述的方法，还包括：

从所述毫微微子网中的移动站接收注册消息；以及

响应于所接收的注册消息，触发所述移动站从所述宏子网到所述毫微微子网的空闲切换。

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