CN102474791A - 在蜂窝无线系统中管理切换的方法 - Google Patents

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Abstract

在蜂窝无线系统中管理切换的方法中，信道条件信息从附着到服务基站的移动终端接收。还接收关于移动终端的位置的信息。所接收的信道条件和位置信息被存储在数据存储器中。服务基站访问数据存储器中的数据以确定如果移动终端切换到相邻基站是否会具有改进的连通性，并且在这种确定是肯定时，向移动终端发送切换到其它基站的推荐。信道条件和位置数据存储器可位于基站中。数据存储器内容可在应答基站时通过请求响应机制生成。

Description

在蜂窝无线系统中管理切换的方法
技术领域
本发明涉及在蜂窝无线系统中管理切换的方法。
背景技术
在通常的无线蜂窝网络中，活动的移动终端附着到称为服务基站的基站，该基站具有地理区域的覆盖范围，称为服务小区。当移动终端从服务基站接收的信号质量不足时，例如，如果信道条件恶化或者移动终端移动到另一个位置，则移动终端必须找到另一个基站以用作新的服务基站。该选择新的服务基站的过程被称为切换，被选择为新的服务基站的基站被称为切换目标基站。在一个网络中，例如，当前的服务基站广播相邻小区的列表，这些相邻小区是选作切换目标小区的潜在候选。该列表被称为相邻小区列表。
为了找到合适的目标基站，移动终端扫描在相邻小区列表中包括的基站。相邻小区列表必须包括足够的潜在候选，以致即使在移动终端的位置不确定或相邻小区的当前状态未知的情况下，移动终端也可能找到具有足够强的信号或足够好的信噪比(SINR)的目标小区，以使移动终端能够成功地切换到目标小区并附着于它。服务小区分配移动终端执行扫描过程的时间间隔。移动终端执行扫描的时间段被分成交叉的间隔：用于正常传输的时间段(称为侦听间隔)；和用于扫描的时间段(称为扫描间隔)。
当前正开发的一些类型的无线网络旨在提供宽带接入移动网络，诸如根据IEEE802标准的网络，有时也称为WiMAX。在一个WiMAX网络中，如图1示意性地示出的，服务移动终端MS的服务基站BS1间隔地发送消息，该消息包括相邻小区列表。当移动终端MS确定切换可能被需要时，例如，如果它从其服务小区接收的信号质量降低到低于阈值质量水平，则它向服务基站BS1发送表明移动终端MS需要执行扫描的消息。基站BS1发送给出分配给移动终端MS作为扫描间隔的时间段的消息。然后，移动终端MS在被定义为扫描间隔的时间扫描相邻小区列表中的基站BS2和BS3，如图1所示。在扫描期间，在移动终端MS和其服务基站BS1之间没有有效载荷数据的传输。因此，相对于不需要扫描的时间段，数据的吞吐量降低。如果切换到一个目标基站BS2被认为必需提高或者维持连通性，则切换过程被启动。正如所示地，这涉及决策、初始化、测距、授权和注册以获得成功的切换，在这种情况下，切换到目标基站BS2。
发明内容
根据本发明的一个方面，在蜂窝无线系统中管理切换的方法中，信道条件信息从附着到服务基站的移动终端接收。关于移动终端的位置的信息也被接收。所接收的信道条件和位置信息被存储在数据存储器中。服务基站访问数据存储器中的数据以确定如果移动终端切换到相邻基站是否会具有提高的连通性，并且在这种确定是肯定时，向移动终端发送切换到其它基站的推荐。信道条件和位置数据存储器可位于基站中。数据存储器内容可在应答基站时通过请求响应机制生成。通过使用根据本发明的方法，降低或者消除了移动终端在发起切换过程之前测试其与其它基站的可选连接的需要。由于扫描可以被避免，因此，移动终端具有增加的对基站的接入以获得有效载荷数据，并且任何切换过程的持续时间可降低。
根据本发明的另一个方面，基站被配置为按照根据本发明的方法运行。在一个实施例中，基站包括用于存储来自附着到该基站的移动终端的下行链路信道测量和位置信息的数据存储器。
附图说明
现在参照附图并仅以实例的方式描述本发明的一些实施例，其中：
图1示意性地表示现有技术的切换方案；
图2示意性地表示两个相邻基站的重叠覆盖范围；
图3示意性地表示根据本发明的方法；
图4示意性地表示根据本发明的方法的其它步骤。
具体实施方式
参照图2，移动终端MS附着到服务基站BS1。时常地，基站BS1通常以定期的间隔向它所连接的移动终端发送测量请求，尽管某些其它时间表也可使用。例如，如果基站确定在信道条件中发生大的或快速的变化，则基站可发送更频繁的请求。响应于来自其服务基站BS1的测量消息，移动终端MS测量其信道条件，并向基站BS1回复信道条件测量A以及移动终端MS的实际位置信息x，如图2所示。在该实施例中，位置信息由包含在移动终端MS中的GPS接收机提供，但是，任何确定其位置的可选方法也可以使用，例如通过三角测量法。另外，服务基站BS1测量其接收机条件。在该实施例中，信道测量和位置测量一起发送，但是在另一个方法中，它们可以分开发送。
数据存储器1与服务基站BS1相关联。方便地，数据存储器1被包括作为基站BS1的一部分，但是在可选配置中，它可位于远离基站BS1的位置，但仍可被基站BS1访问。数据存储器1生成并更新所存储的数据，这些数据关于由移动终端MS和由当前或先前附着到服务基站BS1的其它移动终端报告的在各位置的信道条件测量。步骤在图3中示出，其中，在步骤(1)，BS1向移动终端MS发送请求下行链路(DL)信道测量信息的消息。在步骤(2)和(3)，移动终端MS测量DL信道条件，并通过GPS功能获取它的位置。在步骤(4)，移动终端MS用DL信道测量信息和它的位置信息应答BS1。在步骤(5)，BS1测量上行链路(UL)信道响应，然后在步骤(6)，用DL和UL信息以及MS位置信息更新数据存储器1。
如果基站BS1在特定时间段内接收到同一位置的几个信道信息报告，则计算平均值以降低被临时干扰影响的测量误差。这种更新可以来自同一个MS或者来自在同一位置的不同MS。不同类型的MS可具有不同的天线。例如，诸如蜂窝电话的小MS具有带有低天线增益的小天线。诸如膝上型计算机的较大MS可具有带有较大天线增益的较大天线。这种设备可报告在同一位置的不同信道条件。通过知道该增益系数，BS可计算并存储用于数据存储器的天线无关信道条件。在一个实施例中，除了信道条件和位置信息之外，移动终端还报告天线增益系数。
基站BS1在初始部署后开始收集测量和填充数据存储器。测量收集在基站BS1的整个正常运行时间期间持续，以致数据存储器逐渐变得更加完整。在该实施例中，基站BS1与它的相邻基站(诸如图2中所示的BS2)交换其所存储的数据，因此扩充其数据存储器。其它基站同样维持它们自己的数据存储器，其不仅包括在它们各自区域中的信道条件，而且包括直接相邻基站的信道条件。
基于其数据存储器1中的信息，如果在移动终端与在移动终端的当前位置处的相邻基站之间的信道条件可能提供改进的连通性，则服务基站BS1可决定移动终端MS应当执行切换。服务基站BS1通知移动终端MS切换到可用的潜在目标基站的特定相邻基站BS2的可能性，如图4所示。
如果在一个区域中的所有或相当数量的基站维持根据本发明的具有信道条件地图的数据存储器，则以前所需的扫描过程可被省略，并且整个切换过程可缩短。如果基站确定相邻基站向特定移动终端提供更好的信道条件，则它能够启动网络发起的切换过程。在该过程的开始，基站向特定移动终端发送管理消息。该消息包含有关在移动终端的当前位置处的信道条件的信息，这些信道条件由相邻基站测量。此外，基站可以发送测距参数以及信道条件参数。在成功的切换和网络重进入之后，移动终端可执行信道条件测量以提高其连通性。
在一个实施例中，为了限制数据存储器的大小，所使用的数据仅包含基站的覆盖范围重叠的那些区域的信道条件测量。根据本发明的一个实施例，基站提出切换决定并控制切换。在另一个实施例中，基站使用位置信息以估计移动站的移动和使用该估计以提前准备切换。
在不脱离本发明的精神或本质特征的情况下，本发明可以体现在其它特定形式中。所描述的实施例将在所有方面仅被认为是示例性的而非限制性的。因此，本发明的范围由后附的权利要求限定而不是由前面的说明限定。所有在权利要求的等同的含义和范围内的变化都包含在权利要求的范围内。

Claims (12)

1.一种在蜂窝无线系统中管理切换的方法，包括：
从附着到服务基站的移动终端接收信道条件信息；
接收关于所述移动终端的位置的信息；
在数据存储器中存储所接收的信道条件和位置信息；以及
所述服务基站访问所述数据存储器中的数据以确定如果所述移动终端切换到相邻基站是否会具有改进的连通性，并且在这种确定是肯定时，向所述移动终端发送切换到其它基站的推荐。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述数据存储器包括在基站中。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述数据存储器包括从至少一个其它相邻基站接收的信道条件和位置信息。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，只有来自具有与所述服务基站重叠的覆盖范围的基站的信息被包括在所述数据存储器中。
5.根据权利要求1至4任意一项所述的方法，其中，所述数据存储器中的信息随时间更新。
6.根据权利要求1至5任意一项所述的方法，其中，所述位置信息从在所述移动终端中包括的GPS应用中获得。
7.根据权利要求1至6任意一项所述的方法，其中，信道条件和位置信息从多个不同的移动终端接收，用于包含在所述数据存储器中。
8.根据权利要求1至7任意一项所述的方法，其中，上行链路信道测量被存储在所述数据存储器中。
9.根据权利要求1至8任意一项所述的方法，其中，基站向所述移动终端发送消息以请求它发送信道条件和位置信息。
10.根据权利要求1至9任意一项所述的方法，包括：获取所述移动终端的天线增益信息，并在确定所述信道条件中使用所述天线增益信息。
11.一种基站，被配置为根据权利要求1至10任意一项所述的方法运行。
12.一种用于蜂窝无线网络的基站，包括：数据存储器，用于存储来自附着到所述基站的移动终端的下行链路信道测量和位置信息；以及用于向所述移动终端请求所述信息的装置。
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