CN102017689A

CN102017689A - 操作无线通信网络的方法和在无线通信网络中使用的基站

Info

Publication number: CN102017689A
Application number: CN2008801289793A
Authority: CN
Inventors: A·米亚巴亚施; C·拉塞尔; R·沃尔什; A·李
Original assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Current assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Priority date: 2008-02-29
Filing date: 2008-02-29
Publication date: 2011-04-13
Also published as: EP2248372A1; US9485675B2; EP2248372B1; WO2009106138A1; US20120058796A1

Abstract

一种操作无线通信网络的方法，无线通信网络包括为第二多个订户站服务的第一多个基站和至少一个无线电网络控制器。所述方法包括检测(102)影响基站供应服务的故障，确定(104)受所述故障影响的小区。如果所述基站继续(106)在所述受影响小区中传送信号，则降低(108)在受影响小区中所述基站传送信号的功率，并且调整(110)在与所述受影响小区相邻小区中基站传送信号的功率以提供受影响区域的网络覆盖。

Description

操作无线通信网络的方法和在无线通信网络中使用的基站

技术领域

本发明一般涉及无线通信网络的管理，并且具体地说，涉及在基站发生故障或在基站与网络之间的传输链路发生故障的情况下提供网络覆盖。

背景技术

在无线通信网络中，基站面临一些问题时，例如电源模块故障、传输故障(failure)、挂起的无线电链路等，能在网络监视显示器上发现状态信息。随后，引发警报以指示问题。在本领域熟知的解决方案中，基站继续以相同功率发射信号，促进在其域内的现有业务继续在每个其小区中尝试访问。通常，运营商持续检查该监视，并且通过派遣技术人员到基站现场来执行解决工作。另外，在问题得以修复前，特定区域的无线电覆盖不是最佳的。

存在其中此类故障明显造成网络干扰(例如降低的可访问性和增大的掉落率(drop rates))的若干种情形。例如，有时会发生这样的情况，在网络升级期间，基站失去与RNC的连接，并且每个此类实例需要现场查看。这要求现场小组处于待命状态，为每个预测的故障做好准备，招致在维护窗口期间能尝试的升级的总数量上受到人力限制。

在网络管理系统指示网络故障时，网络运营商请求现场工程师执行校正工作。现有解决方案的缺点在于它们要求立即的现场查看，这是昂贵的，并且增大了OPEX(运营开支)。此外，由于问题的识别取决于人，因此，这产生了诊断时段和在其间部署现场小组的延迟。对于为将网络干扰降到最低而应手动或自动执行的活动，没有建议的顺序。

发明内容

本发明的目的是减轻至少一些上述缺点，并在基站不能在部分或所有其小区中提供通信服务的情况下提供操作无线通信网络的改进方法。

相应地，本发明寻求优选减轻、缓和或消除上述单独或在任何组合中提到的一个或多个缺点。

根据本发明的第一方面，提供了一种操作无线通信网络的方法，该无线通信网络包括为第二多个订户站服务的第一多个基站和控制所述多个基站的至少一个无线电网络控制器。方法包括检测影响基站供应服务的故障和确定受所述故障影响的小区。如果所述基站继续在所述受影响小区中传送信号，则降低在受影响小区中所述基站传送信号的功率，并且调整在与所述受影响小区相邻小区中基站传送信号的功率以提供受影响小区的网络覆盖。

根据本发明的第二方面，提供了一种无线通信网络，该无线通信网络包括为第二多个订户站服务的第一多个基站和控制所述多个基站的至少一个无线电网络控制器。基站适合于检测影响基站供应服务的故障和确定受所述故障影响的小区。基站适合于在所述基站继续在所述受影响小区中传送信号时降低在受影响小区中传送信号的功率。无线电网络控制器适合于调整与所述受影响小区相邻的小区中基站传送信号的功率以提供受影响小区的网络覆盖。

根据本发明的第三方面，提供了一种在无线通信网络中使用的基站，基站适合于检测影响所述基站供应服务的故障和确定受所述故障影响的小区。如果基站继续在受影响小区中传送信号，则它也适合于降低受故障影响的小区中传送信号的功率。

根据本发明的第四方面，提供了一种用于无线通信网络的网络管理系统，该网络管理系统适合于根据上面定义的方法操作。

本发明的其它特性如从属权利要求中所要求。

本发明提供了降低设备、软件或物理链路中故障造成的无线电覆盖缺口的益处。这又得到了改进的可访问性和可保持性关键性能指标(KPI)。本发明允许在现场工作的服务工程师实现简化和更便宜的管理，这是因为电信服务甚至能够在受故障影响的区域中提供。出于相同原因，它也允许更大批量的网络升级。

附图说明

结合附图，通过下面的具体实施方式将更全面地理解和领会本发明，其中：

图1是示出在本发明的一个实施例中操作无线通信网络的方法的流程图；

图2是示出在本发明的一个备选实施例中操作无线通信网络的方法的流程图；

图3是示出在本发明的一个备选实施例中操作无线通信网络的方法的流程图；

图4A和4B是示出根据本发明的一个实施例操作的通信网络的图形；

图5是示出根据本发明的一个实施例的无线电基站的图形。

具体实施方式

本发明使用跨无线电基站(RBS)、无线电网络控制器(RNC)和OSS分布的自动化功能，该功能将执行将故障造成的网络干扰降到最低所需的补救步骤，故障导致在从诊断开始到现场小组能介入的时间点的时段期间，RBS不能提供电信或数据服务。

操作无线通信网络的方法的实施例将参照图1和图4A和4B论述。无线通信网络包括为第二多个订户站528-532服务的第一多个基站502-510。订户站能够是移动电话，但同样能够是例如用于(例如，从台式计算机、带有通信模块的自动售货机访问因特网等)数据服务的静态用户设备。网络也包括至少一个无线电网络控制器512以控制所述第一多个基站和网络管理功能514。网络管理功能514是集中式，并且也称为OSS(操作和支持子系统)。在一个优选实施例中，网络管理功能也跨网络分布，并且位于网元中。

在注意到异常情况时，跨各种网元分布的网络管理功能采取以下步骤。

在第一步骤中，基站508通过检查状态信息，即，通过获得引发的内部警报，对其操作条件和与RNC 512的连接进行自我诊断102。

一旦检测到故障，基站便确定104受故障影响的一个(或多个)小区。视故障的类型和程度而定，所述故障可涵盖基站508服务的一个小区或该基站的多于一个小区。在一些情况下，故障影响RBS服务的所有小区。如果基站继续在受影响一个(或多个)小区中传送信号106，则基站降低传送信号的功率108。如果不采用此功率降低，则位于受影响小区中的所有订户站530将尝试连接到此基站508。由于基站不能提供服务，因此，信号功率降低，并且此操作促使(或强制)现有业务切换到UTRAN(UMTS地面无线电接入网络)或重叠GSM网络中的小区或开始到该小区的呼叫建立。视故障的程度而定，基站启动问题小区的停用(在部分小区出故障时)或者所有小区的停用(在所述基站所服务的任何小区中不能提供服务时)。这明显有将这些小区中传送的功率降低为零，并强制订户站切换到其它基站(或小区)的效果。为在出故障的基站508(所有小区或仅其一部分)提供服务的区域中提供网络覆盖，调整110(增大或在一些情况下降低)与所述受影响区域相邻的小区516-520和524中基站502-506和510传送信号的功率。功率增大由无线电网络控制器512请求，或者网络管理功能514命令RNC 512请求此类增大。

在一个实施例中，按小区存储应用到相邻小区的适当RF功率电平(在网络管理功能514的规划配置中)，或者在一个备选实施例中，基于受影响小区的已知操作功率电平计算该RF功率电平。在计算冗余配置允许的功率和业务类型时，考虑了在相邻小区上的当前负载/业务量，例如，C和D类业务类型可能受限制。

在一个优选实施例中，网络警报由网络管理功能514引发，指示出故障的元件，并列示已自动实现的补救配置更改。

在一个实施例中，在一个基站的仅一部分小区(例如，一个小区)出故障时，基站降低在此小区中传送信号的功率(或完全禁用(停用)该小区)，并增大在其两个相邻小区中传送信号的功率。例如，如果基站为三个小区服务，每个120度，并且这些小区之一出故障，则本发明的实现涉及停用从出故障小区中天线的无线电传输，并且增大在所述基站的两个剩余小区中传送信号的功率。这些步骤将在出故障小区中提供至少部分覆盖。小区中传输功率的增大由相应RNC 512和/或网络管理节点514控制。在此实施例中，在RNC 512指示前，RBS独立行动。RNC 512也在OSS 514指示前独立行动。

在另一实施例中，120度被视为一个扇区，这允许在RBS中有三个扇区。在此实施例中，使用了术语扇区，这是因为在一个扇区内能够有多于一个小区-在此实施例中，一个扇区中的小区使用不同频率。在此实施例中，如果一个扇区中的一个小区出故障，则在出故障小区被禁用时，该扇区中有承担额外业务的另一小区。

故障能够在网络的不同部分中形成，并且视故障的位置而定，部分小区受故障影响或者整个无线电基站受影响(即，所有其小区)。本发明的不同实施例处理故障形成的这些不同情形。

在第一实施例中，考虑在小区中的故障。此实施例在图2中示出。

第一步骤是检测202影响基站所服务的一个或多个小区的故障。此检测能以多种方式实现。下面描述了一种可能的实现。

在特定硬件组件出故障时，在RBS 508内生成通知。此通知属于警报类型(type:alarm)，并被推送到基站508通知系统的警报信道上，借助于通过Mub 612接口的传输转发到OSS节点514。Mub是在RBS与OSS 514之间的O&M(操作和维护)接口。在图5的一个实施例中示出的基站508中，此过程的一个可行实用的实现是基站508内的逻辑功能602侦听警报通知信道604。这些功能602过滤特定警报，并通过将请求经信道606发送到发射器608来启动补救过程，例如关闭受影响小区。RNC 512和/或OSS节点514采取进一步的补救动作，例如重新配置相邻小区516、518、520和524的功率。

基站通过适当降低204功率电平来停用(禁用)小区。如图2所示，在UMTS网络的一个实施例中，降低的是CPICH信道的功率。CPICH表示在UMTS和在其它CDMA通信系统中的公共导频信道。它是节点B以恒定功率广播的下行链路信道。在其它无线系统中，使用了其它信道，并且本发明也适用于这些系统。在此信号消失时，订户站开始搜索能用于切换的备选信号。在一个实施例中，通过将CPICH功率降低为零或接近零，停止在受影响小区中基站进行的信号传输。在一个备选实施例中，这可以通过关闭在受影响小区中的发射器来实现。将CPICH信道功率降低为零(或接近零)是一种优先选择，因为它允许进行现场故障排除。

基站同时将小区状态信息和警报发送206到网络管理节点514。在操作中，小区状态由RNC 512监视和控制；这是Iub的功能，其中，Iub是在WCDMA系统中RNC与RBS之间的接口。警报被推送到适当的事件通知信道，并且此信道由连接到Mub的任何节点上的O&M应用读取。在一种分布式实现中，以及在所有Mub经RNC路由的情况下，RNC将侦听警报通知信道，并启动补救动作。在一种中央管理实现中，以及在所有Mub路由到OSS 514的情况下，OSS 514侦听警报通知信道，并启动补救动作。

如果在存储器526中存储有用于此类型故障的紧急情况配置208，则OSS 514指示无线电网络控制器512通过适当修改相邻小区参数实现所述规划的补救配置216。

如果没有规划的紧急情况配置208，则OSS 514通过使用下述过程来执行紧急情况重新配置。

OSS 514确定210与受故障影响的小区相邻的一个(或多个)小区。此信息是以最有效方式在受影响小区的区域中提供网络覆盖所必需的(例如，在使用有限数量的相邻小区的情况下)。

因此，优选的是OSS 514按相邻小区验证212业务量，在必要时修改适合于紧急情况重新配置的相邻小区的列表。可能发生的是一个(或多个)相邻小区使用过量，并且增大其负载将导致在那里提供的服务质量恶化。在这种情况下，最初选择的相邻小区应替代为具有更低业务的另一相邻小区。

为提供受影响小区的网络覆盖，相邻小区中RBS所传送信号的功率被增大214。为每个选定相邻小区计算功率增量Y。视地表外形、传播条件等而定，此增量可对每个相邻小区不同。

相邻小区及其对应功率增量Y的列表确定紧急情况重新配置的范围。

在小区重新配置由OSS 514激活时，RNC 512实现小区重新配置。

在一个优选实施例中，OSS 514自动创建原网络设置的配置的引入更改列表，并引发参照此配置的内部警报218。

在此实施例中，OSS 514是单独实体，然而，在备选实施例中，网络管理功能的各种功能已安装并在通信网络的各种节点(例如，RBS、RNC)上操作。

在第二实施例中，考虑朝着RBS的连接故障或在Iub中的故障。Iub是在WCDMA系统中在RNC与RBS之间的接口。然而，本发明也适合于导致RBS与RNC之间缺少连接的其它故障(及在其它系统中的故障)。此实施例在图3中示出。

在此实施例中，RBS和RNC均检测到在它们之间的连接已丢失(用于RNC的步骤302和用于RBS的步骤306)。

基站508在检测到连接丢失后停用所有小区，降低CPICH功率电平308，并且因此所有小区被禁用。

基站同时引发警报310。由于Iub和Mub关闭，警报将在RBS外不可见。Mub是在RBS与OSS 514之间的O&M(操作和维护)接口，并且由于如图4A所示，它经过RNC 512，因此，它也不起作用。

同时，RNC 512在检测到故障后，引发警报304，指示Iub关闭。

下面的步骤类似于在第一实施例中的步骤。

如果有用于此类型故障的紧急情况配置208，则OSS 514指示无线电网络控制器512通过修改相邻小区参数来实现所述规划的补救配置216。

如果存储器526中没有存储规划的紧急情况配置208，则OSS 514通过使用下述过程来执行紧急情况重新配置。

OSS 514确定210与受故障影响的小区相邻的小区(在此实施例中，基站508的所有小区均关闭)。此信息是以最有效方式在受影响小区的区域中提供网络覆盖所必需的(例如，在使用有限数量的相邻小区的情况下，带有最低掉话(calls dropped)数量等......)。

因此，优选的是OSS 514按相邻小区验证212业务量，并在必要时修改适合于紧急情况重新配置的相邻小区的列表。可能发生的是一个(或多个)相邻小区使用过量，并且增大其负载将导致在那里提供的服务质量恶化。在这种情况下，最初选择的相邻小区应替代为具有更低业务的另一相邻小区。

为提供受影响一个(或多个)小区的网络覆盖，相邻小区中无线电基站所传送信号的功率被增大214。为每个选定相邻小区计算功率增量Y。视地表外形、传播条件等而定，此增量可对每个相邻小区不同。

在小区重新配置由OSS 514激活时，RNC 512实现小区重新配置。

在一个优选实施例中，OSS 514指示RNC 512通过更改传输功率来实现小区重新配置，并且随后RNC 512指示相应RBS。

在一个备选实施例中，OSS 514可能绕过RNC 512，以修改独立于RNC 512的传输的参数。在RNC 512已出故障，并且RBS通过Mub仍可访问OSS 514时，这将是必需的。

在一个优选实施例中，OSS 514自动创建原网络设置的所引入配置更改列表，并引发参照此配置的内部警报218。

此外，优选的是，如果在OSS网络控制器514的存储器526中没有存储紧急情况配置，则OSS 514、RNC 512和基站确定并实现的配置作为紧急情况配置存储在所述存储器526中以便将来在需要时使用。

优选的是，虽然增大在小区中RBS所传送信号的功率有助于用户设备发现小区，但降低qRxlevmin意味着RBS能看到更远的用户设备(更低的信号强度)。在UMTS电信系统中，qrxlevmin表示从小区中用户设备接收到的可接受信号的最小所需电平。

参照图4A和4B，示出在一个实施例中的无线通信网络。无线通信网络500包括第一多个无线电基站(RBS)502-510。这些基站为第二多个订户站528-532(或用户设备)服务。订户站能够是移动电话或计算机、自动售货机及诸如此类中的数据通信模块。网络500也包括控制所述多个基站502-510的至少一个无线电网络控制器512。如根据本发明的方法实施例的描述中所述，如果形成影响例如基站508等所述第一多个基站之一的操作的故障，则所述基站检测到影响基站508提供的服务的故障，并确定受所述故障影响的小区522。如所述一样，这能够是基站508的单个小区或者甚至所有小区。如果基站508继续在受影响小区中传送信号，则它也适合于降低受影响小区中传送信号的功率或停用受影响小区。在UMTS网络的一个实施例中，CPICH信道的功率能大大降低，或者此信道能够完全关闭。在CPICH信道消失时，位于该信道530上的订户站被迫切换到其它小区。

无线电网络控制器512请求调整与受影响小区522相邻的小区516、518、520和524中基站所传送信号的功率以在所述受影响小区522中提供网络覆盖。相邻小区中信号功率的这种增大使得切换过程更容易，这是因为切换到具有强信号的小区时，掉话数量更低。

在一个实施例中，网络500包括OSS 514，该OSS适合于接收指示基站检测到的故障的警报，并引发列示已实现的配置更改的警报。由于更改是暂时的，并且在紧急情况状态下实现，并且一旦故障得以修复便应移除，因此，知道网络配置中由于这些补救步骤而已更改的内容是极为有用的。

在本发明的一个实施例中，公开了在无线通信网络中使用的基站508。基站适合于检测影响它提供的服务的故障并确定受所述故障影响的小区。在某些情况下，尽管有故障，基站仍继续在受影响小区中传送其CPICH信道。如果发生该情况，则基站降低在受故障影响的小区中传送的CPICH信道信号的功率。

在仍有的另一实施例中，公开了用于无线通信网络500的网络管理系统514。系统适合于根据本文上面公开的方法操作。在一个实施例中，网络管理系统集中位于单个网元514中，并且在一个备选实施例中，网络管理系统分布在网络500的各种网元上(例如，在RBS、RNC上)。

Claims

1.一种操作无线通信网络的方法，包括：

-检测影响基站供应服务的故障；

-确定受所述故障影响的小区；

-如果所述基站继续在所述受影响小区中传送信号，则降低在所述受影响小区中所述基站传送信号的功率；

-调整在与所述受影响小区相邻小区中传送信号的功率以提供所述受影响小区的网络覆盖。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述基站停用所述受影响小区。

3.如权利要求1或权利要求2所述的方法，包括由所述基站发送向网络管理功能指示所述受影响小区的警报和小区状态信息。

4.如前面权利要求任一项所述的方法，包括由网络管理功能引发列示已实现的配置更改的警报。

5.如权利要求2所述的方法，其中在无线电网络控制器与所述基站之间的第一接口出故障时，引发指示所述接口出故障的警报。

6.如权利要求1所述的方法，包括启动订户站从所述受影响小区到所述相邻小区的切换过程。

7.如权利要求1所述的方法，包括确定在所述受影响小区中提供网络覆盖的相邻小区的数量。

8.如权利要求1-6任一项所述的方法，包括验证所述相邻小区中的业务，并调整所述相邻小区中所述基站所传送的信号的功率以便分布所述业务。

9.如权利要求1所述的方法，包括使用现有紧急情况配置以修改所述相邻小区中的功率电平。

10.如权利要求7或8所述的方法，包括将相邻小区及其功率电平的列表存储为紧急情况配置。

11.如前面权利要求任一项所述的方法，包括降低从所述小区中用户设备接收的可接受信号的最小所需电平。

12.一种无线通信网络，包括为第二多个订户站服务的第一多个基站和控制所述多个基站的至少一个无线电网络控制器，其中基站适合于检测影响所述基站供应服务的故障，确定受所述故障影响的小区；所述基站也适合于在所述基站继续在所述受影响小区中传送信号时降低所述受影响小区中传送信号的功率，并且所述无线电网络控制器适合于请求调整在与所述受影响小区相邻的小区中基站所传送信号的功率以提供所述受影响小区的网络覆盖。

13.如权利要求12所述的网络，所述基站适合于停用所述受影响小区。

14.如权利要求13所述的网络，其中所述基站适合于发送向网络管理功能指示所述受影响小区的警报和小区状态信息。

15.如权利要求12或权利要求13所述的网络，包括适合于引发列示已实现的配置更改的警报的网络管理功能。

16.如权利要求12所述的网络，其中来自所述相邻小区的所述基站适合于执行订户站从所述受影响小区到所述相邻小区的切换过程。

17.如权利要求12所述的网络，其中所述网络管理功能适合于修改在所述受影响小区中提供网络覆盖的相邻小区的数量。

18.如权利要求16所述的网络，包括适合于验证所述相邻小区中业务并请求调整所述相邻小区中所述基站传送的信号的所述功率以便分布所述业务的网络管理功能。

19.如权利要求12所述的网络，其中所述无线电网络控制器适合于使用现有紧急情况配置以修改所述相邻小区中的功率电平。

20.如权利要求16或权利要求17所述的网络，包括用于将相邻小区及其功率电平的列表存储为紧急情况配置的存储器。

21.一种在无线通信网络中使用的基站，所述基站适合于检测影响所述基站提供的服务的故障，确定受所述故障影响的小区，以及在所述基站继续在所述受影响小区中传送信号时降低在受所述故障影响的所述小区中所述基站所传送信号的功率。

22.如权利要求21所述的基站，其中所述基站适合于停用所述受影响小区。

23.如权利要求22所述的基站，适合于发送向网络管理功能指示所述受影响小区的警报和小区状态信息。

24.一种用于无线通信网络、适合于根据如权利要求1-11的方法操作的网络管理系统。