CN101888633B - 微小区基站系统与减轻其死角效应的方法 - Google Patents

Abstract

微小区基站系统与减轻其死角效应的方法。该减轻微小区基站系统的死角效应的方法，对于与一通用移动通信系统并存的微小区基站系统中的每一微型基站(FAP)，先预设一最小传输功率；当一不许可访问的使用者设备对于一封闭式FAP进行注册或递交程序时，通过一FAP-网关器来进行使用者认证，从而发现此封闭式FAP的通信死角的存在；当此不许可访问的使用者设备在靠近此封闭式FAP的通信死角前，重复进行降低此封闭式FAP的传输功率，让此不许可访问的使用者设备能够收到来自此通用移动通信系统的信号和讯息，直到此封闭式FAP的传输功率降低至其最小传输功率为止。

Description

微小区基站系统与减轻其死角效应的方法

技术领域

本发明涉及一种微小区基站系统(Femtocell System)与减轻其死角效应(Deadzone Effect)的方法。

背景技术

Femtocell通信系统旨在为无线通信使用者提供低费率的高速语音与数据传输服务。微型基站(Femto Access Point，FAP)是适用于室内并且涵盖范围小的家用超微型基站(Base Station)。每一个FAP依其存取权限的不同，可分为开放式与封闭式两种架构。开放式的FAP设定为任何使用者设备(User Equipment，UE)，例如移动设备(Mobile Device)等，皆可存取；而封闭式的FAP通常设定为只有数个特定的使用者设备可以存取，而没有权限存取该FAP的使用者设备称为不许可访问的(Inadmissible Visiting)使用者设备。

当Femtocell与通用移动通信系统(Universal Mobile TelecommunicationSystem，UMTS)的网络使用相同频段时，一个UMTS节点/基站(Node B)的服务范围涵盖着许多FAP的服务范围，因此，当不许可访问的(InadmissibleVisiting)使用者设备越靠近FAP时，所收到的FAP信号强度会越强；当此FAP的信号强度大到盖过了UMTS节点/基站的信号强度时，使得不许可访问的使用者设备只能收到FAP的信号。对此使用者设备而言，當该使用者设备无法存取UMTS网络资源，因而失去UMTS连线或通话中断。布建Femtocell系统之后，这样的FAP强势区域对不许可访问的使用者会发生Femtocell通信死角效应。

也就是说，对于不许可访问的使用者设备而言，当此使用者设备过于接近FAP时，由于FAP的信号强度太大，使得使用者设备无法接收到宏小区(Macroell)基站的信号，形成此使用者设备的一个通信死角。

承接上述，图1是FAP死角效应的一个范例示意图。在图1的上图中，纵轴代表基站的接收信号代码功率(Received Signal Code Power，RSCP)P，横轴代表某一不许可访问的使用者设备(例如标号101所示)相对于某一FAP(例如标号102所示)的距离d。曲线110与120分别是Femtocell基站与Macrocell基站的接收信号代码功率。当此使用者设备101越靠近此FAP时，FAP的RSCP越强。在图1的下图中，区域A1，定义为FAP涵盖范围(FAPCoverage)，是此FAP的接收信号代码功率大于等于包含此FAP的UMTS节点的接收信号代码功率；区域A2，定义为FAP优势范围(FAP Dominance)，是FAP的RSCP优于包含此FAP的UMTS节点的共通指示通道(CommonPilot Channel，CPICH)的载干比(Ec/Io Ratio)和共通指示通道的RSCP，在此范围内，需起始使用者设备对FAP进行注册或递交的程序；区域A3，定义为FAP死角范围(FAP Deadzone)，是FAP的信号覆盖(Overwhelm)了包含此FAP的UMTS节点的信号。

对此使用者设备而言，在区域A1的此使用者设备可以同时收到UMTS节点/基站以及FAP的信号和讯息(Message)。在区域A2的此使用者设备仍可以收到UMTS节点/基站的信号和讯息，但FAp的信号强度与品质优于UMTS节点。在区域A3的此使用者设备不能检测到或收到UMTS节点/基站的信号。

处理Femtocell通信死角效应的其中两种方法中，一种是让使用者设备进入Femtocell通信死角后，自行寻找全球移动通信系统(Global System forMobile Communications，GSM)的基站做跨系统的递交(Handoff)。递交后，对于正在使用高频宽的使用者将无法持续使用高频宽，但为了不使通信连结中断，不得不接受此限制。另一种是分配不同频带给Femtocell网络使用，使得Femtocell对Macrocell的干扰变小，因此可以大幅减小Femtocell通信死角的大小，然而仍无法消除Femtocell通信死角的存在，并且对于Femtocell的网络业者也会增添一项使用特定3G频带的昂贵成本。

美国专利公开号2007/0097939公开的微型无线基站(Femto Radio BaseStation)的自动配置(Automatic Configuration)技术中，提出Macrocell可通过与FAP的沟通，收集在FAP涵盖范围内的信号收送品质的相关参数数据，并产生对FAP信号传输功率配置设定的相关参数值，使FAP对Macrocell的干扰降至最小。

发明内容

依本发明所公开的实施范例中，可提供一种微小区基站系统与减轻其死角效应的方法。此微小区基站系统可包含多个FAP、以及一FAP-网关器，并且与一通用移动通信系统并存于一移动通信环境。

在一实施范例中，所公开者是关于一种减轻微小区基站系统的死角效应的方法。此方法包含：对于此多个FAP的每一FAP，预设一最小传输功率；当一不许可访问的使用者设备对于一封闭式FAP进行注册(Registration)或递交程序时，通过此FAP-网关器来进行使用者认证，从而发现此封闭式FAP的通信死角的存在；以及当此不许可访问的使用者设备在靠近此封闭式FAP的通信死角前，重复进行降低(Decrease)此封闭式FAP的传输功率(Transmission Power)，让此不许可访问的使用者设备能够收到来自该通用移动通信系统的信号和讯息，直到此封闭式FAP的传输功率降低至其最小传输功率为止。

在另一实施范例中，所公开者是关于一种微小区基站系统，且与一通用移动通信系统并存于一移动通信环境中。此微小区基站系统可包含：多个FAP，每一FAP预设一最小传输功率；以及一FAP-网关器，当一不许可访问的使用者设备对于一封闭式FAP进行注册或递交程序时，通过此FAP-网关器来进行使用者认证，从而发现此封闭式FAP的通信死角的存在；其中，当此不许可访问的使用者设备在靠近此封闭式FAP的通信死角前，重复进行降低此封闭式FAP的传输功率，让此不许可访问的使用者设备能够收到来自此通用移动通信系统的信号和讯息，直到此封闭式FAP降低至其最小传输功率为止。

现在配合下列图示、实施范例的详细说明及权利要求书，将上述及本发明的其他目的与优点详述于后。

附图说明

图1是FAP死角效应的一个范例示意图。

图2是UMTS的无线区域网络与Femtocell系统并存的移动通信环境的一个范例架构图，与本发明所公开的某些实施范例一致。

图3是UMTS无线区域网络与Femtocell无线区域网络并存的移动通信环境下，两个不同的FAP的覆盖范围的一个范例示意图，与本发明所公开的某些实施范例一致。

图4是一个范例示意图，说明一种减轻微小区基站系统的死角效应的方法，与本发明所公开的某些实施范例一致。

图5是一合法使用者经由注册程序取得一FAP使用权的一个范例示意图，与本发明所公开的某些实施范例一致。

图6是一不许可访问的使用者欲经由注册程序取得一FAP使用权的一个范例示意图，与本发明所公开的某些实施范例一致。

图7是搭配图6的范例，说明认证服务器、FAP、FAP-网关三者之间的相互运作，与本发明所公开的某些实施范例一致。

图8是以命令的方式来处理降低FAP传输功率的一个范例，并说明FAP与FAP-网关之间的相互运作，与本发明所公开的某些实施范例一致。

图9是一合法使用者设备经由递交程序取得一FAP使用权的示意图，与本发明所公开的某些实施范例一致。

图10是一不许可访问的使用者欲经由递交程序取得一FAP使用权的一个范例示意图，与本发明所公开的某些实施范例一致。

图11是搭配图10的范例，说明认证服务器、FAP、FAP-网关、UMTS无线网络控制器、UMTS核心网络之间的相互运作，与本发明所公开的某些实施范例一致。

图12是一种微小区基站系统的一个范例示意图，与本发明所公开的某些实施范例一致。

图13A是FAP-网关器直接向一外部的认证服务器查询，来进行使用者认证的一个范例示意图，与本发明所公开的某些实施范例一致。

图13B是FAP-网关器通过UMTS核心网络向一外部的认证服务器查询，来进行使用者认证的一个范例示意图，与本发明所公开的某些实施范例一致。

【主要元件符号说明】

具体实施方式

图2是UMTS无线区域网络与Femtocell无线区域网络并存的移动通信环境的一个范例架构图，与本发明所公开的某些实施范例一致。此移动通信环境中，UMTS无线区域网络(Radio Area Network，RAN)210里包括有多个使用者设备、多个节点/基站、以及多个无线网络控制器(Radio NetworkController，RNC)。Femtocell无线区域网络里220包括至少一使用者设备、多个FAP、以及一FAP网关器(FAP Gateway，FAP-GW)。FAP网关器和无线网络控制器可通过UMTS核心网络230来通信。

每一FAP可以分配无线端的资源、与使用者设备端沟通、传递讯息，也可以检测周围其他的基站，也会根据FAP网关器的命令来调整传输功率。FAP网关器可以管控FAP、调控FAP的传输功率、分配通信资源，也可以认证使用者设备和使用者设备对FAP的使用权。使用者设备可以定期检测可用的基站，例如UMTS节点/基站、FAP、GSM基站，并且向传输网络端回报所检测到的基站相关数据，使传输网络端能够掌握使用者设备所处的通信环境与通信品质。FAP网关器与无线网络控制器或UMTS节点/基站之间的通信可经由UMTS的核心网络来传递信息，例如讯息或指令。

在Femtocell与UMTS网络并存的通信环境中，如图3所示，假设两个不同的FAP，FAP1和FAP2，皆涵盖于UMTS某一节点/基站333的服务范围300内。如果FAP1与FAP2皆为封闭式FAP，换句话说，只允许合法使用者(Home User)使用，例如FAP1的合法使用者是使用者设备301，而FAP2的合法使用者是使用者设备302。而使用者设备301与使用者设备302同时也是UMTS的使用者。对使用者设备301而言，FAP2的涵盖范围内存在有Femtocell通信死角，即FAP2造成的通信死角320；也就是说，当使用者设备301漫游至通信死角320内时，不能检测或收到UMTS节点/基站的信号；类似地，使用者设备302而言，FAP1的涵盖范围内存在有Femtocell通信死角，即FAP1造成的通信死角310。

依通信协定的相关标准规范，使用者设备若想要使用某基站来进行讯息传送与接收之前，必须先经由注册的程序取得此基站的使用权。如果使用者设备正在通话中，并跨越不同基站的服务范围，则必须通过递交的程序取得欲使用的基站的通信资源，并释放前一个基站的通信资源。

经由使用者设备对FAP进行注册或递交程序，本发明的实施范例中，对于不许可访问的使用者设备在靠近一封闭式FAP之前，自动发现通信死角存在，并设计一自动控制程序，使造成通信死角的FAP可动态调低传输功率，以减轻Femtocell系统的死角效应，让此使用者设备仍可通过Macrocell来使用UMTS服务。

因此，本发明对于每一FAP预设一最小传输功率与一最大传输功率。此最小传输功率可以保障此FAP的使用者设备的最小FAP通信范围，而此最大传输功率可以避免干扰其他使用者设备与此FAP通信的品质。如此，可以保障UMTS使用者、其他FAP、以及其他FAP使用者设备不会受到新安装的FAP信号干扰而影响通信。所以，FAP安装到Femtocell网络后，就会执行自动配置(Auto-configuration)，调整功率使其落在此预设的最小传输功率与最大传输功率之间的一个适当值。

图4的实施范例中，公开一种减轻微小区基站系统的死角效应的方法，与本发明所公开的某些实施范例一致。参考图4的范例，首先，对于Femtocell系统里多个FAP的每一FAP，预设一最小传输功率，如步骤410所示。当一不许可访问的使用者设备对于一封闭式FAP进行注册或递交程序时，通过FAP-网关器来进行使用者认证，从而发现此封闭式FAP的通信死角的存在，如步骤420所示。当此不许可访问的使用者设备在靠近此封闭式FAP之前，重复进行降低此封闭式FAP的传输功率，让此不许可访问的使用者设备能够收到来自UMTS的信号和讯息，直到此封闭式FAP的传输功率降低至其相对应的最小传输功率为止，如步骤430所示。

以下分别说明合法使用者设备或不许可访问的使用者设备如何通过注册或递交程序取得一FAP使用权。

图5的范例是一合法使用者设备经由注册程序取得一FAP使用权的示意图，与本发明所公开的某些实施范例一致。参考图5，当非通信中的合法使用者设备进入此FAP的服务范围时，此合法使用者设备向FAP发出一注册讯息，以取得此FAP的使用权(Access Rights)，例如，此合法使用者设备可向此FAP发出一位置更新(Location Update)讯息(以标号510表示)，此讯息中备有此合法使用者设备的识别码(Identity)的信息。此FAP将自己识别码的信息连同此注册讯息(此例即位置更新讯息)传送给FAP-网关器(以标号520表示)，以进行使用者认证。FAP-网关器检查此使用者设备的使用权(以标号530表示)后，传送一回复允许注册的讯息(此例即位置更新回复讯息)给此FAP(以标号540表示)。FAP再将此回复讯息转发给此合法使用者设备(以标号550表示)。依此，此合法使用者设备注册成功并取得此FAP的使用权。

图6的范例是一不许可访问的使用者设备欲经由注册程序取得一FAP使用权的示意图，与本发明所公开的某些实施范例一致。参考图6，当非通信中的不许可访问的使用者设备进入此FAP的服务范围时，进行与图5的标号510、520与530所载述的动作后，FAP-网关器得知此使用者设备为非合法使用者，回复一不允许注册的讯息(此例即位置更新拒绝讯息)给此FAP(以标号640表示)，来否决(Deny)此使用者设备的位置更新，而否决的理由则避免使用“不允许使用此目标位置(Relocation Target Not Allowed)”，以继续接收来自使用者设备的其他讯息。FAP以此位置更新拒绝讯息回复给此不许可访问的使用者设备(以标号650表示)，来拒绝此使用者设备的位置更新的要求，而拒绝的原因则避免使用“不允许使用此目标位置”。

如之前图4的步骤430所述，本发明对于不许可访问的使用者设备在靠近一封闭式FAP之前，重复进行降低此封闭式FAP的传输功率，让此不许可访问的使用者设备能够收到来自UMTS的信号和讯息，直到此封闭式FAP的传输功率降低至其相对应的最小传输功率为止。

所以，图6的范例中，一旦FAP收到FAP-网关器回复的不允许注册的讯息，FAP即降低传输功率，以标号660表示。当FAP降低传输功率时，对UMTS信号造成的干扰降低，死角范围也缩小，此不许可访问的使用者设备则可检测到UMTS节点/基站的信号品质变好。如果此不许可访问的使用者设备再次检测到UMTS节点/基站的通信品质不佳，则会再次发起注册程序，于是FAP重复进行降低传输功率660的程序。

当FAP将传输功率降低至最小值时，FAP停止降低传输功率，以标号670表示。如果FAP再收到FAP-网关器发出的一位置更新拒绝讯息(以标号680表示)，其拒绝的原因如前所述，避免使用“不允许使用此目标位置”，则FAP对此不许可访问的使用者设备发出一位置更新拒绝讯息(以标号690表示)，拒绝的原因为“不允许使用此目标位置”，以指出此不许可访问的使用者设备没有此FAP的使用权。此时，FAP可以将此不许可访问的使用者设备导向另一个移动通信系统或是通信数据服务网络，例如GSM或是通用无线分组通信数据服务(General Packet Radio Service，GPRS)网络。此不许可访问的使用者设备可向此GSM/GPRS网络发出一位置更新的讯息，以标号699表示，以向此GSM/GPRS网络起始(Initiate)一位置更新程序，对下一个合适的基站进行注册。

图5与图6的范例中，FAP-网关器可包括一认证服务器(AuthenticationServer)来进行标号530的步骤，亦即检查一使用者设备对一FAP的使用权。搭配图6的范例，图7进一步说明认证服务器、FAP、FAP-网关三者之间相互运作的关系，与本发明所公开的某些实施范例一致。如图7所示，FAP-网关器710可向一认证服务器730查询(Query)，通过双向认证(以标号730a与730b表示)来检查使用者设备740是否有FAP 720的使用权。当FAP-网关器710得知此使用者设备为非合法使用者，回复一位置更新拒绝讯息给FAP 720，即标号640所示。FAP 720将此位置更新拒绝讯息回复给此不许可访问的使用者设备740，即标号650所示，以拒绝使用者设备740的位置更新的要求，而拒绝的原因则避免使用“不允许使用此目标位置”。并且当不许可访问的使用者设备740持续接近此FAP 720时，FAP 720重复进行降低传输功率的程序，即图6中标号660所示，直到FAP 720将传输功率降低至最小值时，FAP 720停止降低传输功率，即图6中标号670所示。

继标号680与690之后，当FAP 720向使用者设备740指出不许可访问的使用者设备740没有此FAP 720的使用权时，此不许可访问的使用者设备740可向一GSM/GPRS网络777发出一位置更新的讯息，即标号699所示。

前述的范例中，一旦FAP收到FAP-网关器回复的位置更新拒绝讯息时，FAP即主动降低传输功率。根据本发明，在经由使用者设备对FAP进行注册或递交程序中，通过FAP-网关器对使用者设备的认证程序，一旦FAP从FAP-网关器回复的拒绝讯息中得知此使用者设备是一不许可访问的使用者设备后，则降低FAP的传输功率。降低FAP传输功率的程序也可以经由命令(Command)的方式来处理。

例如图8的范例所示，FAP-网关器回复一位置更新拒绝讯息(即标号640所示)给FAP后，再向FAP发出一降低功率要求(Decrease PowerRequest)855，以命令FAP降低传输功率。FAP则回应一降低功率确认(Decrease Power Ack)讯息865给FAP-网关器，以指出已成功地降低传输功率。而当FAP将传输功率降低至最小值时，FAP则回应一降低功率否定确认(Decrease Power Nack)讯息875给FAP-网关器，以拒绝来自FAP-网关器的降低功率要求855。然后，FAP-网关器向FAP发出一位置更新拒绝讯息，以标号885表示。拒绝的原因是不许可访问的使用者设备没有此FAP的使用权。

如前述所提及，如果使用者设备正在通话中，并且跨越不同基站的服务范围，则需要经由递交的程序来取得欲使用的基站的通信资源，并且释放前一个基站的通信资源。当通信中的使用者设备进入FAP服务范围时，图9的范例是一合法使用者设备经由递交程序取得此FAP使用权的示意图，与本发明所公开的某些实施范例一致。

图9中，各标号说明如下。标号910代表一使用者设备送出的信号量测结果；标号915代表UMTS节点/无线网络控制器向核心网络发出需将此使用者设备递交给FAP的讯息；标号920代表核心网络向FAP-网关器发出此递交要求讯息；标号530如前所述；代表FAP-网关器检查一使用者设备对一FAP的使用权；标号930代表FAP-网关器检查后，向FAP发出此递交要求讯息；标号935代表FAP向FAP-网关器发出确认递交要求讯息；标号940代表FAP-网关器转送确认递交要求讯息给核心网络；标号945代表核心网络向UMTS节点/无线网络控制器发出递交命令；标号950代表UMTS节点/无线网络控制器向使用者设备回复此递交命令。之后，使用者设备将可以成功地递交到此FAP，并且释放前一个UMTS节点/基站的资源。

也就是说，当通信中的一使用者设备进入一FAP服务范围时，UMTS节点/无线网络控制器根据使用者设备回报的信号量测结果，判断须将使用者设备递交给FAP以维持通信。UMTS节点/基站通过核心网络，要求FAP-网关器将使用者设备递交给FAP。FAP-网关器判断使用者设备为FAP的合法使用者后，向FAP发出递交要求，并通过核心网络，回复同意递交的讯息给UMTS节点/无线网络控制器，使此使用者设备成功递交到FAP，并释放前一个UMTS节点/基站的资源。

图10的范例是一不许可访问的使用者设备欲经由递交程序取得一FAP使用权的示意图，与本发明所公开的某些实施范例一致。参考图10，当通信中的不许可访问的使用者设备进入此FAP的服务范围时，进行与图9的标号910、915、920与530所载述的动作后，FAP-网关器得知此使用者设备为非合法使用者，通过核心网络的转送，回复一至FAP所在的位置改换失败(Relocation-Failure)讯息给无线网络控制器，来拒绝递交要求，而拒绝的原因则避免使用“不允许使用此目标位置”；其中，标号1030表示FAP-网关器向核心网络回复一位置改换失败讯息，而标号1035表示核心网络将位置改换失败讯息转送给无线网络控制器。FAP-网关器并向FAP发出一降低功率要求855，以命令FAP降低传输功率。FAP则降低传输功率并回应一降低功率确认讯息865给FAP-网关器。此时，使用者设备将检测到UMTS信号品质好转。

如果此不许可访问的使用者设备持续接近此FAP，则FAP重复进行降低传输功率的程序。当FAP将传输功率降低至最小值时，FAP则回应一降低功率否定确认(Decrease Power Nack)讯息875给FAP-网关器，以拒绝来自FAP-网关器的降低功率要求855。然后，FAP-网关器向UMTS核心网络回复一位置改换失败讯息，以标号1070表示，来拒绝来自无线网络控制器的递交要求，而拒绝的原因是“不允许使用此目标位置”。UMTS核心网络收到FAP-网关器回复的位置改换失败讯息后，向无线网络控制器回复一改换位置准备失败(Relocation-Preparation-Failure)讯息，以标号1080表示，来拒绝来自无线网络控制器的递交要求。而失败的原因是“不允许使用此目标位置”。此无线网络控制器可向一GSM/GPRS网络发出一需要改换位置(Relocation-Required)的讯息，即标号1090所示，来向此GSM/GPRS网络起始一递交程序。

换句话说，通信中的不许可访问的使用者设备进入一封闭式FAP的服务范围时，在此使用者设备靠近此FAP之前，UMTS无线网络控制器判断不许可访问的使用者设备需要向此FAP进行递交程序时，FAP-网关器可通过一拒绝的原因来拒绝来自此UMTS无线网络控制器的递交要求，并同时要求此FAP降低传输功率，以避免此不许可访问的使用者设备进入Femtocell通信死角，而此拒绝的原因则避免使用“不允许使用此目标位置”的方式。

类似地，图9与图10的范例中，FAP-网关器也可以向认证服务器730查询，通过双向认证来检查使用者设备是否有FAP的使用权。搭配图10的范例，图11进一步说明认证服务器、FAP、FAP-网关、UMTS无线网络控制器、UMTS核心网络之间的相互运作，与本发明所公开的某些实施范例一致。如图11所示，当通信中的不许可访问的使用者设备740进入FAP720的服务范围时，UMTS节点/无线网络控制器1110是根据此使用者设备740回报的信号量测结果，来判断需要将此使用者设备递交至FAP 720以维持通信。所以，UMTS节点/无线网络控制器1110经由核心网络1120对FAP-网关器710要求将此使用者设备740递交至FAP 720，FAP-网关器710向认证服务器730查询，通过双向认证(例如标号730a与730b所示)，判断出此使用者设备740不是FAP 720的合法使用者。

然后，FAP-网关器710可向核心网络回复一位置改换失败讯息(例如标号1030所示)，核心网络1120转送位置改换失败讯息给无线网络控制器(例如标号1035所示)。也就是说，FAP-网关器710可经由核心网络1120向UMTS节点/无线网络控制器1110发出一递交失败的讯息。而FAP-网关器710同时也会向FAP 720发出一降低功率要求855的命令。FAP 720则回复FAP-网关器710一降低功率确认讯息865。

当FAP 720降低传输功率时，会降低对UMTS节点信号造成的干扰，FAP的通信死角范围也会缩小，所以此使用者设备740回报UMTS节点的信号品质变好，使用者设备740也不需要进行递交。如果此使用者设备740再次检测到UMTS节点的通信品质不佳，则会再次发生前述递交程序，于是FAP 720重复进行降低传输功率的程序。如果FAP 720已将传输功率降低至最小值，则向FAP-网关器710回复一降低功率否定确认讯息875，来拒绝来自FAP-网关器710降低传输功率的要求；此时FAP-网关器710向UMTS节点发出递交失败的讯息，并且拒绝的原因是此使用者设备无权使用此FAP。例如，标号1070与1080所示，FAP-网关器710可向UMTS核心网络回复一位置改换失败讯息；UMTS核心网络收到此失败讯息后，再向无线网络控制器回复一改换位置准备失败讯息。

UMTS节点/无线网络控制器1110收到此递交失败的讯息之后，可根据使用者设备740回报的量测结果决定向GSM/GPRS网络777来寻求另一个适合的基站，以进行递交程序。

承接上述，图12的实施范例中，公开一种微小区基站系统，与本发明所公开的某些实施范例一致。参考图12，微小区基站系统1200可包含多个FAP 1201-120n以及一FAP-网关器1210，并且与一通用移动通信系统1230并存于一移动通信环境1299中。FAP 1201-120n中，每一FAP 120i预设一最小传输功率12i。对于欲经由注册或递交程序来取得一封闭式FAP 120j使用权的一不许可访问的使用者设备1220，通过FAP-网关器1210来进行使用者认证，从而发现封闭式FAP 120j的通信死角的存在。当使用者设备1220在靠近封闭式FAP 120j之前，重复进行降低封闭式FAP 120j的传输功率，让使用者设备1220能够收到来自通用移动通信系统1230的信号和讯息，直到封闭式FAP 120j降低至其最小传输功率12j为止，其中1≤i，j≤n，n为大于1的整数。

而通过FAP-网关器1210来进行使用者认证有多种方式。例如，前述图7、图11中提及的FAP-网关器本身兼具认证服务器功能的方式；或是FAP-网关器可直接向一外部的认证服务器1330查询，来进行双方认证，如图13A的范例所示；或是FAP-网关器可以通过UMTS核心网络向外部的认证服务器1330查询，来进行使用者认证，如图13B的范例所示。也就是说，FAP-网关器有能力判断或可取得使用者设备对各个FAP的使用权。

各个FAP安装于微小区基站系统1200所在的网络后，自动调整一功率使其落在此FAP相对应的最小传输功率与一最大传输功率之间的一个值。各个FAP可调整下传功率(Downlink Power)。例如，各个FAP一旦开启后，先预设其最小传输功率与一最大传输功率后，可以扫描与量测所检测到的小区(Cell)的信号强度，然后即时/定期回报给FAP-网关器1210；而FAP-网关器1210可以对各个FAP维持(Maintain)一邻近图(Neighboring Graph)，来建立/更新其邻近小区的信号强度的信息，以计算出各个FAP下行(Downlink)的适当传输功率值，并可据以估算此FAP的涵盖范围。如此，各个FAP得以此传输功率发送信号与讯息给涵盖范围里的使用者设备。FAP-网关器1210可以存有或可以取得各个FAP的邻近小区(Neighboring Cell)的信息，此邻近小区信息中可以包含如其他FAP、UMTS的至少一节点、以及GSM/GPRS基站的数据。

如前所述，在经由使用者设备对FAP进行注册或递交程序中，通过FAP-网关器对使用者设备的认证程序，一旦FAP从FAP-网关器回复的拒绝讯息中得知此使用者设备是一不许可访问的使用者设备后，则降低此封闭式FAP的传输功率可以通过FAP-网关器向此FAP发出一降低传输功率要求的命令，或是由此FAP主动降低传输功率的方式来进行。

所以，当不许可访问的使用者设备1220对封闭式FAP 120j进行注册或递交程序时，FAP-网关器1210可通过进行使用者设备对一FAP使用权的认证，通过一拒绝的原因来拒绝不许可访问的使用者设备1220的要求，并要求FAP 120j降低传输功率，以避免使用者设备1220进入Femtocell通信死角，而此拒绝的原因则避免使用“不允许使用目标位置”的方式。或是当FAP 120j收到由FAP-网关器1210发出的拒绝原因为“不允许使用目标位置”的一拒绝讯息时，FAP 120j即降低传输功率，以避免使用者设备1220进入Femtocell通信死角。

综上所述，本发明提供的微小区基站系统包含多个FAP以及一FAP-网关器，且与一通用移动通信系统并存于一移动通信环境中，其减轻死角效应的方法是对每一FAP先预设一最小传输功率，且经由使用者对FAP进行注册或递交程序，可在使用者设备接近Femtocell通信死角之前，自动发现通信死角存在，并设计一种调控FAP传输功率的机制，使造成通信死角的FAP降低传输功率，以缩小通信死角范围。

以上所述者仅为本发明的实施范例，当不能依此限定本发明实施的范围。即大凡本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应仍属本发明专利涵盖的范围。

Claims (24)

1.一种减轻微小区基站系统的死角效应的方法，该微小区基站系统包括多个微型基站FAP以及一FAP-网关器，并且与一通用移动通信系统并存于一移动通信环境，该方法包含：

对于该多个FAP的每一FAP，预设一最小传输功率；

当一不许可访问的使用者设备对于一封闭式FAP进行注册或递交程序时，通过该FAP-网关器来进行使用者认证，从而发现该封闭式FAP的通信死角的存在；以及

当该不许可访问的使用者设备在靠近该封闭式FAP的通信死角前，重复进行降低该封闭式FAP的传输功率，让该不许可访问的使用者设备能够收到来自该通用移动通信系统的信号和讯息，直到该封闭式FAP的传输功率降低至其相对应的预设的最小传输功率为止。

2.如权利要求1所述的减轻微小区基站系统的死角效应的方法，该方法对于该多个FAP的每一FAP，预设一最大传输功率，以避免干扰其他使用者设备与该FAP通信的品质，以及其他使用者设备与该通用移动通信系统之基站通信的品质。

3.如权利要求1所述的减轻微小区基站系统的死角效应的方法，其中每一FAP的该最小传输功率保障该FAP的使用者设备的最小FAP通信范围。

4.如权利要求1所述的减轻微小区基站系统的死角效应的方法，其中该多个FAP的每一FAP被安装到一微小区基站网络后，会执行自动配置，调整功率使其落在该FAP相对应的预设的最小传输功率与最大传输功率之间的一个适当值。

5.如权利要求1所述的减轻微小区基站系统的死角效应的方法，其中对于欲经由注册程序来取得一封闭式FAP使用权的该不许可访问的使用者设备，在该FAP-网关器进行使用者认证之前，该方法还包括：

该不许可访问的使用者设备向该封闭式FAP发出一位置更新讯息；以及

该封闭式FAP将自己识别码的信息连同该位置更新讯息传送给该FAP-网关器，以进行使用者认证。

6.如权利要求5所述的减轻微小区基站系统的死角效应的方法，其中在该FAP-网关器进行使用者认证之后，该方法还包括：

该FAP-网关器回复一位置更新拒绝讯息给该封闭式FAP；以及该封闭式FAP以该位置更新拒绝讯息回复给该不许可访问的使用者设备。

7.如权利要求6所述的减轻微小区基站系统的死角效应的方法，其中当该封闭式FAP将传输功率降低至最小值时，该方法还包括：

该封闭式FAP停止降低传输功率；

该FAP-网关器向该封闭式FAP发出另一位置更新拒绝讯息；

该封闭式FAP将该另一位置更新拒绝讯息转发给该不许可访问的使用者设备，以指出该不许可访问的使用者设备没有该封闭式FAP的使用权。

8.如权利要求7所述的减轻微小区基站系统的死角效应的方法，其中该不许可访问的使用者设备被指出没有该封闭式FAP的使用权后，该封闭式FAP将该不许可访问的使用者设备导向另一个网络来寻求另一个适合的基站，以起始另一注册程序。

9.如权利要求1所述的减轻微小区基站系统的死角效应的方法，其中对于欲经由递交程序来取得一封闭式FAP使用权的该不许可访问的使用者设备，在该FAP-网关器进行使用者认证之前，该方法还包括：

该不许可访问的使用者设备向该通用移动通信系统的一无线网络控制器送出一信号测量结果；

该无线网络控制器向一核心网络发出一需将该不许可访问的使用者设备递交给该封闭式FAP的要求讯息；以及

该核心网络向该FAP-网关器发出该递交要求讯息。

10.如权利要求9所述的减轻微小区基站系统的死角效应的方法，其中在该FAP-网关器进行使用者认证之后，该方法还包括：

通过该核心网络的转送，回复一至该封闭式FAP所在的位置改换失败讯息给该无线网络控制器。

11.如权利要求10所述的减轻微小区基站系统的死角效应的方法，其中当该封闭式FAP将传输功率降低至最小值时，该方法还包括：

该封闭式FAP回应一降低功率否定确认讯息给该FAP-网关器；

该FAP-网关器向该核心网络回复一位置改换失败讯息；以及

该核心网络向该无线网络控制器回复一改换位置准备失败讯息，以指出该不许可访问的使用者设备没有该封闭式FAP的使用权。

12.如权利要求1所述的减轻微小区基站系统的死角效应的方法，其中该FAP-网关器向一认证服务器查询，来对该不许可访问的使用者设备进行认证。

13.如权利要求11所述的减轻微小区基站系统的死角效应的方法，其中该不许可访问的使用者设备被指出没有该封闭式FAP的使用权后，该封闭式FAP将该不许可访问的使用者设备导向另一个网络来寻求另一个适合的基站，以起始另一递交程序。

14.一种微小区基站系统，与一通用移动通信系统并存于一移动通信环境中，该微小区基站系统包含：

多个微型基站FAP，每一FAP预设一最小传输功率；以及

一FAP-网关器，当一不许可访问的使用者设备对于一封闭式FAP进行注册或递交程序时，通过该FAP-网关器来进行使用者认证，从而发现该封闭式FAP的通信死角的存在；

其中，当该不许可访问的使用者设备在靠近该封闭式FAP的通信死角前，重复进行降低该封闭式FAP的传输功率，让该不许可访问的使用者设备能够收到来自该通用移动通信系统的信号和讯息，直到该封闭式FAP降低至其最小传输功率为止。

15.如权利要求14所述的微小区基站系统，其中该FAP-网关器直接向一外部的认证服务器查询，来进行使用者认证。

16.如权利要求14所述的微小区基站系统，其中该FAP-网关器通过该通用移动通信系统的一核心网络向一认证服务器查询，来进行使用者认证。

17.如权利要求14所述的微小区基站系统，其中该FAP-网关器兼具一认证服务器的功能。

18.如权利要求14所述的微小区基站系统，其中该多个FAP的每一FAP预设一最大传输功率，以避免干扰其他使用者设备与该FAP通信的品质，以及其他使用者设备与该通用移动通信系统之基站通信的品质。

19.如权利要求14所述的微小区基站系统，其中重复进行降低该封闭式FAP的传输功率，通过该FAP-网关器向该封闭式FAP发出一降低传输功率要求的命令，或是该封闭式FAP主动降低传输功率的其中一种方式来进行。

20.如权利要求18所述的微小区基站系统，其中该多个FAP的每一FAP安装于该微小区基站系统所在的网络后，自动调整一功率使其落在该FAP相对应的该最小传输功率与该最大传输功率之间的一个值。

21.如权利要求18所述的微小区基站系统，其中该多个FAP的每一FAP一旦开起后，先预设其最小传输功率与该最大传输功率后，扫描与测量所检测到的小区的信号强度，然后回报给该FAP-网关器。

22.如权利要求14所述的微小区基站系统，其中该FAP-网关器对该多个FAP的每一FAP维持一邻近图，来建立或更新其邻近小区的信号强度的信息，以计算出每一FAP的下行传输功率。

23.如权利要求14所述的微小区基站系统，其中该FAP-网关器存有该多个FAP的每一FAP的邻近小区的信息或备有取得该多个FAP的每一FAP的邻近小区的信息的能力。

24.如权利要求23所述的微小区基站系统，其中该邻近小区的信息中包括该多个FAP的其他FAP的数据、该通用移动通信系统的至少一节点的数据、以及全球移动通信系统/通用无线分组通信数据服务基站的数据，或是前述数据的任一组合。

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