CN102047727A - 微波无线电通信设备、有关操作方法和网络布置 - Google Patents

微波无线电通信设备、有关操作方法和网络布置 Download PDF

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Abstract

一种微波无线电通信设备被配置为与相应的第一小区和第二小区的至少第一基站和第二基站中所选出的一个基站进行通信，第一小区具有比第二小区更大的覆盖区域。该设备被配置为取回来自发送自每个基站的BSID的并且用于在来自第一基站和第二基站的指示出相对小区覆盖的信号间进行区分的数据。该设备从而响应于所述区分实现向这些基站中的一个基站的选择性登记。

Description

微波无线电通信设备、有关操作方法和网络布置
技术领域
本发明涉及微波无线电通信设备、有关操作方法和网络布置。
背景技术
诸如比如WiMAX客户驻地设备(CPE)、WiMAX订户台站(SS)和WiMAX移动台站(MS)之类的微波无线电通信设备是WiMAX通信系统的公知要件。这些设备被布置为与WiMAX基站通信并且在比由WiFi系统所展示的距离更远的距离上提供无线微波连接性。
虽然WiMAX系统采用与具有相对较大的地理覆盖的相应WiMAX小区相关联的WiMAX基站，但是对较大的初级WiMAX小区与较小的通常更局部的次级WiMAX小区之间的(有时是完全的)交叠的需求通常出现。也就是，可能在宏小区的覆盖区域内需要更局部的毫微微小区，并且可能采用这些更局部的毫微微小区来帮助减轻宏小区及其相关联的宏基站上的负荷。
发明内容
技术问题
然而，已知布置不利地受限于如下方式：例如，诸如WiMAX CPE或WiMAX MS之类的用户设备可在接收自宏小区基站的信号和接收自毫微微小区基站的信号之间进行区分以识别出哪些基站可用于登记目的。
本发明的示例性目的之一是提供与已知的这些设备、方法和布置相比具有优势的微波无线电通信设备、有关操作方法和网络布置。
针对问题的解决方案
根据本发明的一个方面，提供了一种用于与相应的第一小区和第二小区的至少第一基站和第二基站中所选出的一个基站进行通信的微波无线电通信设备，所述第一小区具有比所述第二小区更大的覆盖区域。该设备被配置为取回(retrieve)来自发送自每个基站的BSID的并且用于在来自所述第一基站和所述第二基站的指示出相对小区覆盖的信号间进行区分的数据。从而该设备响应于所述区分来实现向所述基站中的一个基站的选择性登记。
根据本发明的另一方面，提供了一种用于与微波无线电通信设备进行通信的第一小区中的微波无线电通信基站设备，该基站设备被布置为发送包括BSID的信令，该BSID用于将所述基站设备与服务具有较小覆盖区域的第二小区的另一基站设备进行区分，并且辅助在所述微波无线电通信设备处的根据相对小区覆盖的基站设备选择。
根据本发明的又一方面，提供了一种控制在微波无线电通信设备中与相应的第一小区和第二小区的至少第一基站和第二基站中的一个基站的所选择连接的方法，所述第二小区具有比所述第一小区更小的覆盖区域，该方法包括在所述设备处取回来自发源自基站的BSID的并且用于在来自所述第一基站和所述第二基站的指示出相对小区覆盖的信号间进行区分的数据，以响应于所述区分步骤选择连接到所述基站中的一个基站的步骤。
根据本发明的又一方面，提供了一种包括运营商标识部分和基站标识部分的基站标识微波信号，所述基站标识部分包括如下数据，该数据用于标识所述信号发源的基站以允许在所述基站间进行区分，并且从而在被布置为接收所述信号的微波无线电通信设备处并且基于小区的相应覆盖区域来在各个小区间进行区分。
发明的有益效果
将会理解，改变BSID以提供用于在不同小区间进行区分的指示符能够证明在用于向多个小区中的至少一个小区提供优先的登记时尤其有益。这样的优先登记能够有益地用在宏/毫微微小区环境中。
附图说明
图1是被布置为采用本发明的WiMAX系统配置的示意性平面图。
图2是根据本发明实施例的移动手机(handset)形式的WiMAX用户设备的示意性框图。
图3是根据本发明另一实施例的WiMAX基站的示意性框图。
图4是来自基站并具有包含本发明又一方面的结构的广播信令的图例。
图5是根据本发明示例性实施例的流程图。
图6是根据本发明示例性实施例的流程图。
具体实施方式
<第一示例性实施例>
首先转至图1，其中示出了无线通信系统10的平面图，在该无线通信系统10中，WiMAX CPE形式的WiMAX用户设备12被布置为向WiMAX宏小区的WiMAX基站14或者WiMAX毫微微小区的WiMAX毫微微基站16进行登记。将会理解，毫微微小区提供更局部的地理覆盖并且可以有益地被布置为减轻WiMAX宏基站14上的负荷。
通常，下行链路(DL)-MAP信令18、20分别出现在WiMAX用户设备12和基站16、14之间，并且在下文中将被进一步详细讨论。
现转至图2，其中以方框图的形式示出了图1中的WiMAX用户设备12的更多细节。
用户设备12包括收发机功能22以及标准处理功能24和存储器功能26。以下将会理解，该设备还包括功能28，该功能28用于恢复来自基站14、16的用以在来自基站14、16的所述信令间进行区分并从而识别出可用于该手机的有关WiMAX小区的数据。
图3表示图1中的基站14的示意性框图，然而其可以类似地示意性地表示毫微微小区基站16，其中设有标准收发机功能30、处理功能32和存储器功能34。此外，标识符功能36被包括来将基站标识符并入将从WiMAX基站14被发送到WiMAX用户设备12的信令中。
根据以下的描述，图2和图3的设备12和14各自的特征功能28、36的进一步细节将是容易理解的。
如所注意到的，基站14的标识符功能36被布置为将基站标识符包含在被发送到WiMAX用户设备12的信令中，该WiMAX用户设备12一旦接收到该信令，并经由其取回功能28就能够容易地并以尤其高效的方式识别出源自基站14、16中的每个的信令并且在它们之间进行区分。
将会理解，当用户最初接通WiMAX用户设备12时，该设备扫描可操作频带内的DL信道以试图检测到如从基站发送来的DL子帧的前导码(preamble)。一旦检测到了前导码，用户设备12然后就尝试获取DL信令内的DL-MAP，因为DL-MAP通常包含基站标识(BSID)，该BSID包括基站标识符和提供实际网络运营商的身份的运营商标识符。
第一示例性实施例中有益地促成高效操作的尤其有益的特征是：BSID被用来使得用户设备能够容易地在来自不同WiMAX小区(在此特定的示例性实施例中包括宏小区和毫微微小区)的信号间进行区分。
参考图4来说明其中BSID可被操纵以提供这样的有益标识的方式的一个实施例。
将会理解，如图4所示，BSID 38包括通常为48个比特长的唯一全局标识符，其中前24个比特40包含网络接入提供商标识符(NAP ID)的唯一标识符，其具有第一个最高有效比特42和第二十四个最高有效比特44。
BSID 38中的主要的24个比特形成BS身份，其中第一比特48提供网络服务提供商(NSP)标识符标记(flag)。根据本发明的具体示出的实施例，BS标识符46的初始比特48之后跟随毫微微小区标识符比特52和毫微微小区操作模式比特54。将会理解，如所示出的，BS标识符46还具有直到最低有效比特50为止的21个比特。
如以上所注意到的，BSID 38是作为DL-MAP消息的一部分从WiMAX网络基站广播的，并且如现在参考图4所能理解的，该消息被改变以关于在用户设备12处所接收到的BSID 38是与图1中的宏小区基站14还是毫微微小区基站16相关联提供可容易识别的指示。
作为一个示例，所应用的规则是：如果毫微微小区标识符比特52是“0”，则BSID 38被认为是宏小区的基站标识，而如果小区标识符比特52是“1”，则BSID 38被认为是毫微微小区的基站标识。
各种操作模式也可能是可用的，比如针对毫微微小区的封闭模式(closed mode)或开放模式(open mode)。封闭模式提供针对小区的受限制的接入，而开放模式提供针对小区的不受限制的接入。如同样参考图4说明的，有关的操作模式可经由操作模式比特54示出。
再一次地，所采用的具体规则可以是：操作模式比特54为“0”表示开放模式，而操作模式比特54为“1”表示封闭模式。
当然，如果小区标识符比特已经将BSID标识为源自宏小区，则操作模式比特54可以被保留并被设置为“0”。
因此现返回至图1，将会理解，从WiMAX宏基站14递送的DL-MAP信令具有这样的BSID，其中小区标识符比特被设置为“0”并且操作模式比特被保留然而具有默认值“0”。从WiMAX毫微微小区基站16发出的DL-MAP包括这样的BSID，其中小区标识符比特被设置为“1”并且操作模式比特54根据WiMAX毫微微小区基站16的具体的开放/封闭操作模式被设置为“0”或“1”。
因此，如参考图1和4所说明的本发明的示例性实施例使得毫微微小区的操作模式能够容易地从BSID导出，因为该操作模式被包含在从基站16递送的DL-MAP消息中。
本发明的示例性实施例因此允许对特定地点范围内毫微微小区的存在性的迅速高效的识别，并且从而容易地将该毫微微小区与同样可用的宏小区相区分，以使得用户能够在毫微微小区可用的情况下容易地选择驻扎(camp-on)在毫微微小区。
对毫微微小区的这样的迅速识别因此用于允许对该毫微微小区的选择的容易性和准确性，从而例如减轻宏小区中的负荷。因此即使当用户设备被最初接通时或者在越区切换/小区重选择过程期间，也能够容易地将绝对优先权给予毫微微小区。
同样的，对特定小区的操作模式的迅速识别也可用于通过防止尝试向对特定用户设备而言是封闭的毫微微小区进行登记来降低功率需求和功率浪费。对小区是在开放模式中还是在封闭模式中操作的迅速识别因此进一步加强了本发明各个实施例的有益且高效的操作。
因此作为示例，并且通过参考图2的示意图，用户设备12的存储器功能26可被布置为存储特定手机可向其实现登记的小区的列表，并且尤其是可能对于其他设备的接入是封闭的那些小区的列表。
具体地，一旦用户设备经由在封闭模式中操作的毫微微小区向WiMAX网络进行了登记，该设备就被布置为将该特定毫微微小区的BSID存储在其存储器功能中以创建“所存储的封闭模式毫微微小区列表”，该列表随后可被使用(尤其是在重选择/越区切换过程期间)，因为优先的登记过程可被给予标识与前述存储的小区列表中所包含的标识相匹配的任一WiMAX基站。这能够有益地减少对可能来自相邻小区的BSID所对应的其他频率的不必要扫描。
当然，并且以下将会理解，所存储的列表被动态地维护以使得它能够随着后续成功登记的发生而容易地被更多的BSID所补充。可替代地，可通过在向有关基站的登记失败之后从所存储的列表中删除BSID来修正所存储的列表。
现转至图5，其中提供了示出在用户设备12(如图1中示出的用户设备12)的上电程序期间与潜在毫微微小区检测有关的操作的流程图。
在步骤56处的上电之后，WiMAX用户设备12扫描可操作频带中的下行链路频率以试图实现对所识别出的第一适当小区的驻扎(步骤58)。在步骤60处读取DL-MAP及其相关联的BSID之后，在步骤62判断该BSID是否是所允许的运营商的BSID。假设该BSID是这种情况，则过程继续到步骤64，其中判断BSID是否存在于在用户设备12中存储的“封闭的毫微微小区列表”中。如果在步骤64处判断出BSID不存于所存储的列表中，则然后像步骤64那样判断BSID是否是毫微微小区的BSID。如果毫微微小区被识别出，则过程继续到步骤68，其中对小区的具体操作模式进行判断。如果在步骤68处操作模式被识别为“开放”，则对毫微微小区的驻扎过程在步骤70处开始，并且在步骤72处实现对登记是否成功的后续判断。如果实现了成功登记，则如在“X”处所指示的，登记后信令过程在用户设备和有关后台站设备之间继续。
如果在步骤66处判断出BSID不是毫微微小区的BSID，则在步骤67默认该小区被识别为宏小区，用户设备12尝试对该宏小区的驻扎，同时进行在步骤72处的关于登记是否已经被证明成功的前述后续指示。如果在步骤64识别出BSID存在于“封闭模式毫微微小区列表”中，或者在步骤68判断出小区的操作模式是“封闭的”，则过程继续到步骤76，其中对毫微微小区的驻扎过程开始。如果对毫微微小区的这样的驻扎证明是成功的，以使得在步骤78处判断出登记是成功的，则在步骤80处BSID可被添加到“封闭模式毫微微小区列表”(在其尚不存在的情况下)。
如果在步骤78处判断出登记不成功，则该特定BSID(在已经存在于“封闭模式毫微微小区列表”中的情况下)可从其中被删除。
当然，如果在任一步骤72或78处，毫微微登记不成功，则过程返回到如用“A”所指示的原始频率扫描阶段。
现转至图6，其中示出了与小区重选择或越区切换过程有关的流程图。
如图6所示，最初，在84处，WiMAX用户设备12驻扎在宏小区14。当小区重选择或越区切换触发86时，相邻小区的BSID的可能列表被提供88给用户设备12。根据本发明的这一方面，如果判断出相邻小区的BSID存在90于“封闭模式毫微微小区列表”中，则设备12将更倾向于驻扎在该毫微微小区。否则设备12将把优先性给予92其他毫微微小区BSID。在驻扎在毫微微小区94之后，WiMAX用户设备12可将BSID(在它尚不存在的情况下)存储98在“封闭模式毫微微小区列表”中。然而，如果不存在成功的登记以至于WiMAX用户设备12无法驻扎在毫微微小区，则WiMAX用户设备12将BSID的条目从“封闭模式毫微微小区列表”中删除100。假设它存在。随后，在102处，WiMAX用户设备12将尝试驻扎在在相邻小区列表中找到的其他小区，然而绝对优先权可给予毫微微小区。
将会理解，本发明的第一实施例通过BSID结构中的一比特标识符，能够提供用于识别毫微微小区的尤其高效的机制。此外，同一BSID中的一比特标识符可被采用以例如指示毫微微小区的操作模式。
本发明得到WiMAX环境内并且尤其与WiMAX CPE、WiMAX MS和任何WiMAX用户和网络设备有关的特别用途。驻扎到毫微微小区的优先权因此能够容易地实现，从而高效实现对宏小区上负荷的有益减轻。
<其他示例性实施例>
在其他示例性实施例中，微波无线电通信设备包括用于保持设备能够与之实现登记的本地小区的列表的存储装置。
设备然后可包括用于将所述列表的内容与通过所述区分而识别出的小区进行比较的比较装置。
对于列表的动态控制，设备可包括用于响应于向小区的成功登记来将小区标识符输入到所述存储器中的装置。
类似地，设备可包括用于在登记证明是不成功的情况下从所述存储器中除去小区身份的装置。
具体地，设备可被布置为从BSID的基站标识部分中接收数据。
优选地，BSID内的一单个比特可被用于指示小区的身份。
此外，设备可被布置为从包括操作模式指示符的BSID中取回数据。再一次地，操作模式指示符可设置在BSID的基站标识符部分内。此外，所述数据包括BSID的基站部分的一单个比特。
在其他的示例性实施例中，方法包括允许对设备可与之实现登记的本地小区的列表进行存储的步骤。具体地，列表中的小区具有封闭的可用性。
方法然后还可包括将所述列表的内容与通过区分步骤而识别出的小区进行比较的步骤。
优选地，方法可包括响应于向小区的成功登记来将小区标识符输入到所述存储器中的步骤，和/或在登记证明是不成功的情况下从所述存储器中除去小区身份的步骤。
再一次地，方法有益地将BSID的基站标识部分用于传送所述数据，并且具体地，BSID内的一单个比特可被用于指示小区的身份。
BSID还可被用于供应操作模式指示符，该操作模式指示符可设置在BSID的基站标识符部分内并且优选地作为其一单个比特来设置。
应理解，以上记录的各设备的功能根据具体需求可被设置为硬件或软件解决方案的一部分。
虽然参考本发明的示例性实施例具体示出并描述了本发明，但是本发明不限于这些实施例。本领域普通技术人员将会理解，可在其中做出形式和细节上的各种改变而不会背离由权利要求所限定的本发明的精神和范围。
<相关申请的交叉引用>
本申请基于并要求2008年6月2日递交的UK专利申请No.0810004.2的优先权，该专利申请的全部公开内容通过引用被结合于此。
标号列表
10 无线通信系统
12 WiMAX用户设备
14 WiMAX宏基站
16 WiMAX毫微微基站
18 DL-MAP信令
20 DL-MAP信令
22 收发机功能
24 处理功能
26 存储器功能
28 用于恢复来自基站的数据的功能
30 收发机功能
32 处理功能
34 存储器功能
36 标识符功能
38 BSID
40 NAP ID
42 最高有效比特
44 第24个最高有效比特
46 BS标识符
48 NSP标识符标记
50 最低有效比特
52 毫微微小区标识符比特
54 毫微微小区操作模式比特

Claims (39)

1.一种用于与相应的第一小区和第二小区的至少第一基站和第二基站中所选出的一个基站进行通信的微波无线电通信设备，所述第一小区具有比所述第二小区更大的覆盖区域，该设备包括用于取回来自发送自每个基站的BSID的并且用于在来自所述第一基站和所述第二基站的指示出相对小区覆盖的信号间进行区分的数据，并从而响应于所述区分实现向所述基站中的一个基站的选择性登记的装置。
2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述第一小区和第二小区至少包括宏小区和局部小区，并且其中，所述区分允许优先登记到所述局部小区。
3.根据权利要求2所述的设备，其中，所述局部小区包括毫微微小区。
4.根据权利要求1、2或3所述的设备，还包括用于保持所述设备能够与之实现登记的所述第二小区的列表的存储装置。
5.根据权利要求4所述的设备，其中，所述列表包括具有封闭的可用性的小区。
6.根据权利要求4或5所述的设备，还包括用于将所述列表的内容与通过所述区分而识别出的小区进行比较的比较装置。
7.根据权利要求4、5或6所述的设备，还包括用于响应于向小区的成功登记来将该小区的标识符输入到所述存储器中的装置。
8.根据权利要求4到7中的任一项所述的设备，还包括用于在登记证明是不成功的情况下从所述存储器中除去所述小区身份的装置。
9.根据权利要求1到8所述的设备，被布置为从所述BSID的基站标识部分接收所述数据。
10.根据权利要求9所述的设备，其中，所述BSID中的单个比特被用来指示小区的身份。
11.根据权利要求1到10中的任一项所述的设备，被布置为从包括操作模式指示符的所述BSID中取回数据。
12.根据权利要求11所述的设备，其中，所述操作模式指示符设置在所述BSID的基站标识符部分中。
13.根据权利要求11或12所述的设备，其中，所述模式指示符数据包括所述BSID的基站部分的单个比特。
14.一种用于与微波无线电通信设备进行通信的第一小区中的微波无线电通信基站设备，该基站设备被布置为发送包括BSID的信令，该BSID用于将所述基站设备与服务具有较小覆盖区域的第二小区的另一基站设备进行区分，并且辅助在所述微波无线电通信设备处的根据相对小区覆盖的基站设备选择。
15.根据权利要求14所述的设备，其中，所述第一小区和第二小区至少包括宏小区和局部小区，并且其中，所述区分允许优先登记到所述局部小区。
16.根据权利要求15所述的设备，其中，所述局部小区包括毫微微小区。
17.根据权利要求14到16中的任一项所述的设备，被布置为将所述数据包含在所述BSID的基站标识部分中。
18.根据权利要求17所述的设备，其中，所述BSID中的单个比特被用来指示小区的身份。
19.根据权利要求14到17中的任一项所述的设备，被布置为将数据包含在包括操作模式指示符的所述BSID中。
20.根据权利要求19所述的设备，其中，所述操作模式指示符设置在所述BSID的基站标识符部分中。
21.根据权利要求19或20所述的设备，其中，所述数据包括所述BSID的基站部分的单个比特。
22.一种微波无线电通信系统，包括根据权利要求1到13中的任一项所述的通信设备，和根据权利要求14到21中的任一项所述的基站设备。
23.一种控制在微波无线电通信设备中与相应的第一小区和第二小区的至少第一基站和第二基站中的一个基站的所选择连接的方法，所述第二小区具有比所述第一小区更小的覆盖区域，该方法包括在所述设备处取回来自发源自基站的BSID的并且用于在来自所述第一基站和所述第二基站的指示出相对小区覆盖的信号间进行区分的数据，以响应于所述区分步骤选择连接到所述基站中的一个基站的步骤。
24.根据权利要求23所述的方法，其中，所述第一小区和第二小区至少包括宏小区和局部小区，并且其中，所述区分允许优先登记到所述局部小区。
25.根据权利要求24所述的方法，其中，所述局部小区包括毫微微小区。
26.根据权利要求23、24或25所述的方法，还包括保持所述设备能够与之实现登记的局部小区的列表的步骤。
27.根据权利要求26所述的方法，其中，所述列表包括具有封闭的可用性的小区。
28.根据权利要求26或27所述的方法，还包括将所述列表的内容与通过所述区分而识别出的小区进行比较的步骤。
29.根据权利要求26、27或28所述的方法，还包括响应于向小区的成功登记来将该小区的标识符输入到存储器中的步骤。
30.根据权利要求26到29中的任一项所述的方法，还包括在登记不成功的情况下从所述存储器中除去所述小区身份的步骤。
31.一种包括运营商标识部分和基站标识部分的基站标识微波信号，所述基站标识部分包括数据，所述数据用于标识所述信号发源的基站以允许在所述基站间进行区分，并从而在被布置为接收所述信号的微波无线电通信设备处并且基于小区的相应覆盖区域来在各个小区间进行区分。
32.根据权利要求31所述的信号，其中，所述各个小区至少包括宏小区和局部小区，并且其中，所述区分允许优先登记到所述局部小区。
33.根据权利要求32所述的信号，其中，所述局部小区包括毫微微小区。
34.根据权利要求31、32或33所述的信号，其中，所述BSID中的单个比特被用来指示小区的身份。
35.根据权利要求31到34中的任一项所述的信号，还包括在所述BSID中的操作模式指示符。
36.根据权利要求35所述的信号，其中，所述操作模式指示符设置在所述BSID的基站标识符部分中。
37.根据权利要求35或36所述的信号，其中，所述操作模式指示符包括所述BSID的基站部分的单个比特。
38.一种包括计算机程序指令的计算机程序产品，当该计算机程序指令被装载到处理设备中时被布置为提供如在权利要求23到30中的任一项中所限定的操作方法。
39.一种包括根据权利要求38所述的计算机程序产品的记录介质。
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