CN102612038A - 一种家庭基站物理小区标识的自配置方法 - Google Patents

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张海君
刘德丽
郑伟
马文敏
李林燕
温向明
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Abstract

本发明实施例涉及一种移动通信中家庭基站的物理小区标识自配置方法。该方法包括新加入网路的家庭基站获得相邻家庭基站小区与宏基站小区的信号强度与物理小区标识配置信息并发送给家庭基站网关；家庭基站网关通过相邻宏基站和相邻家庭基站网关的接口进行信息交互得到不可用的邻区物理小区标识；家庭基站网关在家庭基站上报的物理小区标识列表中剔除不可用的邻区物理小区标识，如果物理小区标识列表不为空，则随机选取物理小区标识配置给家庭基站，否则选择信号强度最弱的邻小区的物理小区标识配置给家庭基站。

Description

一种家庭基站物理小区标识的自配置方法
技术领域
本发明涉及移动通信技术领域，特别的，本发明是用于下一代移动通信系统(LTE/LTE-Advanced)中家庭基站(Home eNodeB，HeNB)的物理小区标识(Physic Cell ID，PCI)的自配置方法。 
背景技术
目前，第三代移动通信系统已经得到广泛的商用，同时，UMTS(通用移动通信系统)的演进技术——LTE标准的第9个版本(Release-9)也已经在2010年底制定完成，第四代移动通信系统的标准制定(Release-11)已经启动，由3GPP主导制定的LTE-Advanced技术被寄予厚望。 
在LTE/LTE-A中，小区一般使用物理小区标识(PCI)来区分，物理标识小区标识有504个，因为其数量有限，而在整个运营商的网络中，特别是随着家庭基站、中继站等的部署，小区的个数远远大于大于504个，因此这就需要对PCI进行复用，这就产生了两个问题，一个是物理小区标识的冲突，另一个是物理小区标识的混淆。PCI冲突一般发生在相邻小区间配置了相同的PCI，而PCI混淆则是因为一个小区的两个相邻小区配置了相同的PCI导致的用户设备(User Equipment，UE)没法区分哪个小区为目标切换小区的问题。 
随着无线通信技术的发展，自组织网络(Self-Organizing Network，SON)得到了人们的重视，SON包括自配置、自优化和自愈合，而自配置中就包括了PCI的自配置。PCI自配置希望可以尽量减少和避免出现物理小区标识冲突和混淆的问题，同时减少了人为的参与，降低了运营商的成本，从而间接增加了运营商的收入。 
随着无线通信系统使用频率越来越高，信号的衰减会更加严重，同时由于建筑物的遮挡等原因导致的信号强度和质量的下降，然而用户对于服务质量的需求却在逐渐提升，为了实现更好的室内网络覆盖和网络容量扩充，LTE还引入了Home eNodeB(家庭演进型节点B，也称Femtocell、家庭基站、HeNB)，根据国内外的相关统计显示，3G时代70％的话音业务和90％的数据业务发生在室内，更好的室内覆盖不但能满足用户不断增加的服务质量和高速率的需求，同时由于家庭基站由用户自行部署，能节省运营商的固定资本投入，提高运营商的收益，家庭基站可以部署在室内、大学、公司、商场等场所。 
与普通的宏基站相比，家庭基站具有体积小、发射功率低、用户自行安装和维护、即插即用等特点，目前国内外各大运营商、设备商都给予家庭基站以极大的关注，在北美、新加坡等地区，家庭基站已经得到了较好的商用。 
然而，随着家庭基站的大量部署，以及家庭基站的上电和关闭所具有的不确定性，使得家庭基站的物理小区标识配置成为一个新的挑战。在已有的研究中，关于家庭基站的物理小区标识自配置的关注点主要在网络集中式的PCI分配和UE辅助的分布式分配方法。现有的方法很难有效的解决家庭基站PCI自配置问题，特别是对于新加入网络的家庭基站的PCI自配置问题。 
图1所示为包括家庭基站与宏基站的系统架构图，其包含一个宏基站、若干家庭基站和一个家庭基站网关。 
发明内容
本发明旨在针对现有PCI自配置中没能很好解决的新建家庭基站接入网络时的物理小区标识自配置的问题，提出了一种基于家庭基站上电测量的PCI自配置方法，该方法能有效的避免PCI冲突与PCI混淆问题。 
为了实现上述目的，解决相应的技术问题，本发明提供了一种新建家庭基站的PCI自配置方案： 
步骤1：家庭基站网关为家庭基站配置一个PCI列表，家庭基站获取相邻小区的PCI配置与信号强度测量信息； 
步骤2：家庭基站将步骤1中获得的信息发送给家庭基站网关，家庭基站网关获得相邻宏基站PCI配置信息，并把家庭基站在步骤1中获得的邻小区信号强度进行排序； 
步骤3：在PCI列表中剔除不可用PCI，判断是否有可用PCI剩余； 
步骤4：如果步骤3中有可用PCI剩余，则随机选择剩余可用PCI配置给家庭基站； 
步骤5：如果步骤3中没有可用PCI剩余，则在家庭基站上报的邻小区列表中选择信号强度最弱的小区对应的PCI配置给家庭基站。 
在步骤1中，家庭基站测量相邻小区信号强度的过程中，可以设定一个门限值，高于此门限才进行测量。 
在步骤3中，不可用PCI的定义为新建家庭基站的家庭基站网关所管理的已经进入运行状态的家庭基站的PCI、与家庭基站网关相邻的宏基站占用的PCI。 
从以上技术方案可以看出，本发明的技术方案将新建家庭基站邻小区的信号强度测量信息与PCI配置情况发送给新建家庭基站对应的家庭基站网关，该家庭基站网关通过X2接口获得相邻宏基站的PCI配置信息，将新建家庭基站和它对应的家庭基站网关获得的邻小区PCI集设置为不可用PCI，剔除这些不可用PCI，如果有可用PCI剩余，则在剩余可用PCI集合 中随机选取一个PCI配置给新建家庭基站，否则在新建家庭基站测量的邻小区列表中选择信号强度最弱的小区的PCI配置为其自身的PCI。 
下面通过附图和具体实施例对本发明的技术方案进行进一步的阐述。 
附图说明
为了更加清晰的阐述本发明的实施例和现有的技术方案，下面将本发明的技术方案说明附图和现有技术描述中用到的说明附图做简单的介绍，显而易见的，在不付出创造性劳动的前提下，本领域普通技术人员可通过本附图获得其他的附图。 
图1所示为本发明实施例中包含家庭基站、宏基站与家庭基站网关的系统架构图； 
图2所示为本发明实施例中新建家庭基站实现PCI自配置的流程图； 
具体实施方式
为使本发明的技术方案优势描述的更加清楚，下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细阐述，显然所描述的实施例只是本发明的部分实施例，而不是全部的实施例。根据本发明的实施例，本领域的普通技术人员在不经创造性劳动的基础上可以实现本发明的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。 
在下面的描述中，对与本发明无关的技术只做简要的技术说明或者直接略过。 
本发明的主要思想是，新建家庭基站上电后，首先由家庭基站网关处的家庭基站管理系统(HeNB Management System，HeMS)为新建家庭基站配置一个PCI列表，与此同时家庭基站利用其具有的接收机功能接收到邻小区(含家庭小区和宏小区)的信号强度与PCI配置信息，家庭基站网关接收到新建家庭基站测量得到的邻小区信号强度与PCI配置信息后，把邻小区PCI按照其对应的信号强度排序，并获取邻近宏小区的PCI配置信息。 
下文引用的术语“宏基站”包括但不属于eNodeB、基站、演进型基站等。下文引用的术语“家庭基站”则是包括但不属于Home eNodeB、家用基站、femtocell接入点等。 
图1所示为同时包括中继站向家庭基站切换与家庭基站向中继站切换的两种切换场景下的系统架构图，其包含一个宏基站、一个家庭基站网关和若干家庭基站，特别的，在宏基站与家庭基站网关之间部署了X2接口，直接的X2接口有利于减少交互信令，降低时延。 
图2是本发明实施例一个新建家庭基站的PCI自配置流程图，具体包括： 
步骤201：家庭基站网关为新建家庭基站配置一个PCI列表。 
该步骤中的为家庭基站配置PCI列表的实体为家庭基站网关，具体的实施可以由部署在家庭基站网关的家庭基站管理系统HeMS完成。 
步骤202：新建家庭基站对周围邻小区进行测量，并将测量结果上报至家庭基站网关。 
新建家庭基站对周围邻小区的测量信息中包括新建家庭基站接收到的周围邻小区基站的信号强度信息与PCI配置信息，上报规则可能是事件触发的方式，即家庭基站上电测量完成后上报。 
在步骤202中，家庭基站测量相邻小区信号强度的过程中，可以设定一个门限值，高于此门限才进行测量。 
信号强度信息可以是邻小区基站的导频信道发送的，PCI配置信息可以由广播信道发送。
步骤203：家庭基站网关获取邻近宏小区PCI信息，并将步骤202中获得新建家庭基站邻小区信号强度进行排序。 
家庭基站网关获取邻近宏小区PCI信息可以经X2接口获得家庭基站所在宏小区的PCI配置信息，同时也可以经移动管理实体MME获得其他邻近宏基站的PCI信息；邻近宏基站的PCI配置信息还可以通过家庭基站管理系统的ANR(自动邻区关系)获得。 
步骤204：剔除不可用PCI，判断是否还有剩余可用PCI。 
步骤204中的不可用PCI的定义为： 
新建家庭基站所在的家庭基站网关包含的其他家庭基站占用的PCI； 
新建家庭基站所在的家庭基站网关在步骤203中获得的新建家庭基站所在宏小区的PCI； 
新建家庭基站所在的家庭基站网关在步骤203中获得的相邻宏基站的PCI； 
步骤205：如果有剩余可用PCI，则随机选取PCI配置给新建家庭基站。 
步骤206：如果没有剩余可用PCI，则在步骤203中新建家庭基站邻小区中选择信号强度最弱的小区对应的PCI配置给家庭基站。 

Claims (6)

1.一种新建家庭基站的物理小区标识自配置的方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤1：家庭基站网关为新建家庭基站配置一个PCI列表；
步骤2：新建家庭基站对周围邻小区进行测量，并将测量结果上报至家庭基站网关；
步骤3家庭基站网关获取邻近宏小区PCI信息，并将步骤2中获得新建家庭基站邻小区信号强度进行排序；
步骤4：剔除不可用PCI，判断是否还有剩余可用PCI；
步骤5：如果有剩余可用PCI，则随机选取PCI配置给新建家庭基站；
步骤6：如果没有剩余可用PCI，则在步骤3中新建家庭基站邻小区中选择信号强度最弱的小区对应的PCI配置给家庭基站。
2.根据权利要求1所述的家庭基站PCI自配置方法，其特征在于：
所述步骤1中，该步骤中的为家庭基站配置PCI列表的实体为家庭基站网关，具体的实施可以由部署在家庭基站网关的家庭基站管理系统HeMS完成，可以由系统操作管理维护系统(OAM)完成。
3.根据权利要求1所述的家庭基站PCI自配置方法，其特征在于：
所述步骤2中，新建家庭基站对周围邻小区的测量信息中包括新建家庭基站接收到的周围邻小区基站的信号强度信息与PCI配置信息，上报规则可能是事件触发的方式，即家庭基站上电测量完成后上报。
所述步骤2中，家庭基站测量相邻小区信号强度的过程中，可以设定一个门限值，高于此门限才进行测量。
4.根据权利要求1所述的家庭基站PCI自配置方法，其特征在于：
所述步骤3中，家庭基站网关获取邻近宏小区PCI信息可以经X2接口获得家庭基站所在宏小区的PCI配置信息，同时也可以经移动管理实体MME获得其他邻近宏基站的PCI信息；邻近宏基站的PCI配置信息还可以通过家庭基站管理系统的ANR(自动邻区关系)获得。
5.根据权利要求1所述的家庭基站PCI自配置方法，其特征在于：
所述步骤4中，不可用PCI的定义为：
新建家庭基站所在的家庭基站网关包含的其他家庭基站占用的PCI；
新建家庭基站所在的家庭基站网关在步骤203中获得的新建家庭基站所在宏小区的PCI；
新建家庭基站所在的家庭基站网关在步骤203中获得的相邻宏基站的PCI。 
6.根据权利要求1所述的家庭基站PCI自配置方法，其特征在于：
所述步骤6中，信号强度最弱的新建家庭基站邻小区的定义与步骤2中新建家庭基站的测量门限有关。 
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