CN104486831A - 移动无线电通信设备、相关网络设备和方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及移动无线电通信设备、相关网络设备和方法。本发明提供了被布置用于在移动无线电通信网络内操作的移动无线电通信设备，移动无线电通信网络包括多个位置区域，每个位置区域包括多个小区，设备包括：用于识别区域与相邻区域的接近边界的装置，用于响应于对所述边界的识别而触发来自设备的位置更新信令以反映区域的改变的触发装置，并且设备还包括用于延迟位置更新信令的发送的装置，以使得特别是在随机延迟被采用时可以将小区流量负荷在时间上以及在其所需位置上被分散开。

Description

移动无线电通信设备、相关网络设备和方法

本申请是PCT国际申请日为2008年3月27日、PCT国际申请号为PCT/JP2008/056652(中国国家申请号为200880010509.7)、发明名称为“移动无线电通信设备、相关网络设备和方法”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及移动无线电通信设备、移动无线电通信网络设备，并且涉及控制这些设备的操作的相关方法。

背景技术

众所周知，移动无线电通信流量例如在蜂窝网络中变化极大，并且网络内的一些小区可能经受着高流量负荷，而其它小区则经受着低流量负荷。

只要服务水平可能受到限制，则可以证明高流量负荷以及它们发生的方式对小区是不利的，并且在严重的情况中，可能经受服务故障。

特别地，突然改变到高流量负荷可加重并扩大这些问题和限制。

因此，在小区流量的量几乎同时增加较大数量级的情景中可能出现这些服务限制，并且当订户基本上同时在小区之间或至少包括这些小区的位置区域之间移动时可能出现这些情形。

这种大规模移动情景出现的一个示例与城市交通系统有关，并且例如发生于在公共交通系统(例如，尤其在诸如工作日的开始或结束之类的流动高峰时间期间载有大量乘客并且来往于人口特别稠密的城市区域的列车)内的移动。

更详细地，当诸如用户设备(UE)终端之类的移动无线电通信设备处于空闲模式时，其通常被置于这种状态：其中，不会在每次作出不同的小区选择时都报告其位置。而是，仅当终端选择了不属于UE当前所在的区域的小区时，才会根据当前来自网络的信息报告其新的位置。

为了每个终端以及网络共享终端位置的信息，发现网络运营商通常将所有小区划分为多个区域(称为“位置区域”、“路由区域”、“登记区域”、“跟踪区域”等)，以使得每个小区属于这些区域之一。此外，小区向选择了该小区的终端广播这种信息(即，位置区域识别码(locationarea identity))。

因此，当终端进入空闲(在加电时与网络进行初始联系后/进行活动传输后)，终端例如利用在此小区中广播的(一个或多个)小区识别码、位置区域识别码来报告其位置，并且网络在答复中指示预期终端所处的位置(一个或多个位置区域、一个或多个小区)。当终端移出其被预期所处的区域时，其再次与网络进行联系。

在简化的网络部署中，即，每个小区属于一个位置区域，并且知道每个终端在一个位置区域中，例如在列车跨越两个位置区域之间的边界时，大量终端将同时尝试联系同一小区中的网络。在诸如东京之类的高人口密度城市区域中，这可能不仅导致列车中的用户的服务中断，而且导致该小区中所有用户的服务中断。

在限制这种问题的尝试中，已提出了一种技术，该技术把终端在具有不同地理范围的区域归为在同一地方，以使得例如当列车进入新小区时，仅终端的一个子组将移出其已知位置，从而使随后因位置更新而产生的负荷得到限制。可以通过对终端定义重叠位置区域或分配若干跟踪区域来获得这种效果。然后，假设将列车中的所有用户分为X个组，则当终端进入小区时的负荷被除以X，因此负荷减小了。

然而，对于运营商来说限制和缺点仍然存在，例如，运营商必须处理特定组的终端，并且如果试图根据位置动态地实现此处理，则这将带来额外的复杂性。或者，如果试图静态地实现此处理(即，其中，组取决于终端/订户识别码)，则必须定义许多组以便应对可能的最坏负荷情形。

此外，仍然存在的问题是有可能一组用户同时尝试联系同一小区。

发明内容

本发明试图提供比已知的这些设备和方法具有更多优点的移动无线电通信设备、相关的移动无线电通信网络设备以及操作的方法。

根据本发明的第一方面，提供了被布置用于在移动无线电通信网络内操作的移动无线电通信设备，移动无线电通信网络包括多个位置区域，每个位置区域包括多个小区，设备包括：用于识别区域与相邻区域的接近边界地带的装置，用于响应于对边界的识别而触发来自设备的位置更新信令以反映区域的改变的触发装置，并且设备还包括用于延迟位置更新信令的发送的装置。

本发明证明是有利的，因为，通过使用延迟装置，即使在大量订户移动到新的小区区域时，延迟装置也有利地用来分散大量订户的UE提供位置更新信令的方式。

以这种方式，可以有利地避免小区过载情形。

作为另一优点，设备可以被布置以使得在设备跨越所述边界进入相邻区域之前，发生对位置更新信令的触发。

作为另一优点，用于延迟位置更新信令的发送的装置可以被布置来延迟所述触发。

根据一个特定的有利的操作模式，用于延迟位置更新信令的发送的装置可以被布置为包括用于提供随机延迟的随机延迟装置。

此外，潜在随机延迟的范围可以通过预定的最大延时值来限制。

优选地，可以根据用来指定网络技术的标准来确定最大随机延时值。

最大随机延时值可以包括针对网络中的所有终端的固定值。

在一个示例中，最大值可以包括针对网络中和/或位置区域中的所有终端的固定值。

此外，最大值可以取决于例如由小区重选/位置区域改变的速率所指示的终端移动性。以这种方式，一个值可以被提供用于高移动性终端，而另一值用于低移动性终端。

或者，如果最大随机值不是固定的，则可以为终端提供一个或多个最大随机值或供终端确定最大随机值的参数(例如，根据终端移动性)。

这种信息例如可以通过来自区域中的小区的广播信息被提供给所有终端或一组终端。或者，这种信息可以在终端附接到网络以及在位置更新时被单独地提供给终端。

此外，可以在终端中使用一种或若干种方法来确定终端已进入了网络知道其所在的区域的边界地带。

例如，在位置更新时，如果网络向终端指示多个位置区域，则网络可以被布置来指示位于边界处的子集。

而且，在位置更新时，网络可以提供使得终端能够识别属于边界地带的小区的信息，例如，“边界小区”的一个或多个小区识别码、用于从小区识别码来识别边界小区的一个或多个位掩码、“中央小区”的一个或多个小区识别码，“边界小区”识别码到“中央小区”的一个或多个距离(值和算法，例如，不同Hamming距离的绝对值，等)。

具体地，属于位置区域的边界的小区通过广播信息中的特定比特来对此进行指示。

根据本发明的另一方面，提供了用于控制网络内的移动无线电通信设备的操作的方法，网络包括多个位置区域，每个位置区域包括多个小区，方法包括以下步骤：识别区域与相邻区域的接近边界；响应于对接近边界的识别而触发来自设备的位置更新信令以反映区域的改变；以及延迟位置更新信令的发送。

如与上面讨论的设备一样，证明本发明的方法是有利的，因为，通过使用延迟装置，即使在大量订户移动到新小区区域时，延迟装置也有利地用来分散大量订户的UE提供位置更新信令的方式。

利用本发明的方法，可以有利地避免小区过载情形。

有利地，在设备跨越所述边界进入相邻区域之前，发生对位置更新信令的触发。

对位置更新信令的发送的延迟可以包括延迟所述触发的步骤。

如上，延迟可以包括随机延迟。

同样，潜在随机延迟的范围可以通过预定的最大延迟值来限制。

最大随机延迟值可以如上面所概述的那样来确定和发信号传输。

根据本发明的又一方面，提供了被布置用于在移动无线电通信网络内操作的移动无线电通信网络设备，移动无线电通信网络包括多个位置区域，每个位置区域包括多个小区，所述设备包括用于向如上定义的移动无线电通信设备指示其已经入网络知道其将所在的区域的边界地带的装置。

优选地，可以在位置更新时提供这种指示，并且如果网络向移动无线电通信设备指示多个位置区域，则网络设备可以指示位于边界处的子集。

或者，在位置更新时，网络可以提供使得移动无线电通信设备能够例如通过“边界小区”的一个或多个小区识别码、用于从小区识别码来识别边界小区的一个或多个位掩码，以及“中央小区”的一个或多个识别码、“边界小区”识别码到“中央小区”的一个或多个距离(值和算法，例如，不同Hamming距离的绝对值，等)来识别属于边界的小区的信息。

因此，如将会理解的，本发明有利地提供了移动无线电通信设备的位置更新过程在时间和位置上的随机性，同时不会不利地影响服务质量。

因此，可以以受控的(虽然可能是随机的)方式来提供蜂窝网络内更新信息的位置，以便减轻或防止在大量订户例如一起乘列车时几乎同时移动到新的小区/区域中时的可能的拥塞。

可以证明本发明在有可能大量满载乘客的列车同时移动的高人口密度区域中是特别有利的。

附图说明

下面将参考附图仅通过示例的方式进一步描述本发明，在附图中：

图1是较大量的订户通过不同位置区域的移动的示意说明图；以及

图2是根据本发明一个实施例的移动无线电通信设备的示意图。

具体实施方式

首先转向图1，以示意的形式图示出了例如通过高人口密度城市区域12的一段通勤列车10，高人口密度城市区域12具有表现出大量重叠位置区域14-22的网络，位置区域14-22的每个包含蜂窝通信网络的大量不同小区24。

如从上面以及下面的描述将理解的，当UE终端位于位置区域14-22中的两个之间的边界地带时，并且尤其是当UE移到这种边界地带时，该边界地带附近的小区24可容易被UE识别是很重要的。

在所示示例中，边界地带26、28和30的每个中的三个小区被图示为：小区26位于位置区域14内但是也在与相邻位置区域18的边界地带中；小区28位于位置区域16内但是也在与位置区域20的边界地带中；并且小区30位于位置区域18内但是也在与相邻位置区域22的边界地带中。

图1中所呈现的本发明的图示说明包括这样的情景，其中，列车10(可以包括满载的通勤列车)在其箭头所指示的方向上前进，以便通过在各个位置区域14-22处由小区24定义的区域。

在其旅程期间，列车10到达不同位置地点，图示出了其中的六个A-G。

在这些位置地点A-G处的这段列车10在图1中用标号32来表示，其中，列车10的各个标号32包括对属于列车10上的通勤者的多种UE设备34的指示。

现在参考这些位置地点的每个来进一步讨论通过图1所示的城市区域并且具体地来自位置地点A-G的这段列车。

为了图1所提供的图示说明的目的，假设属于列车10内的通勤者的每个UE设备34处于空闲模式。

首先，在位置A，网络知道UE设备34的每个都连接到位置区域14内的小区24，并且因此不必生成位置更新信令。然而，当列车10移动到位置地点B时(这种移动当然可能高速地发生)，UE设备34可以通过上面对于网络所提到的信令而识别出它们位于位置区域14和位置区域18之间的边界地带中的小区26内。

此时，通过每个UE设备34在边界地带26内的位置的识别，每个UE设备34被布置来仅利用如上面提到的所包括的随机延迟元件来发起位置更新信令。

因此，当UE设备34从位置B移动到位置区域18内的位置C而不是所有设备都同时提供位置更新信令从而引起位置区域18的小区内的潜在服务故障的情景时，前述的延迟用来在时间和位置上有效地扩散信令，以避免小区流量的瞬时涌现。

当列车10按照其箭头所指示继续其旅程并且当其接近位置地点D时，类似情景再次发生，在位置地点D处，列车10被识别出其位于属于位置区域16内的边界地带但与相邻位置区域20接界的小区28内。

在UE设备34有可能改变它们的位置，即从服务的位置区域16到蜂窝位置区域20时，引入位置更新信息的信令中的随机延迟再次有效地用来扩散信令负荷。

这种情景的再次重复出现与在位置地点F和G之间前进的这段列车10相关，并且一旦识别出UE设备34位于在位置区域18与其相邻位置区域22的边界地带内找到的小区内时，与信令有关的随机延迟可以发生。

当然，应当理解，图1所示的本发明的实施例包括这样的情形，其中，发现位置区域是重叠的，并且网络被布置来提供对小区26、28、30与在位置区域更新信令时将被指派给UE设备34的新位置区域有效地接界的指示。

然而，作为替代，并且例如在采用向多个非重叠位置区域登记的情景中，作为向与其它位置区域脱离的一个位置区域登记的替代，仅通过定义例如可与图1中发现的边界地带所示的每个位置区域相匹配的较小位置区域，UE设备34将表现出与如上所述的行为完全相同的行为。

现在转到图2，以图示示意的形式提供了对根据本发明一个实施例的移动无线电通信设备的图示说明。

移动无线电通信设备36包括蜂窝电话手机38，蜂窝电话手机38包括天线40和标准接收/发送电路42、处理电路44以及存储器装置46。

根据本发明的一个实施例，还提供了识别模块48，识别模块48用来提供对接近手机34所处的位置区域的边界地带的识别或确认，并且可以对用来识别这种边界地带的网络信令作出响应。

手机38还包括在确定需要改变到不同的相邻位置区域时用于触发位置更新信令的装置。重要的是，手机38还包括延迟装置52，优选地，在从手机38(当然以及属于有可能与所示手机38同时改变位置区域的大量其它网络订户的手机(未示出))提供位置更新信令时，延迟装置52用来以随机的方式对位置更新信令的实际发送进行延迟。

将从上面理解，本发明提供了移动无线电通信设备、移动无线电通信网络设备以及相关的控制方法，其中，可以提供移动性触发的位置区域更新信令。这种信令在UE设备仍然位于网络预期在其中找到它的区域内时被提供，并且具体地，移动性触发的位置区域更新信令在不会引起任何服务损失的时间内被随机选择。

来自移动无线电通信网络设备的信令有利地用来识别将在与两个或更多个位置区域接界的地带内发现的小区。

应当理解，本发明发现可应用在LTE终端、MME和eNB以及UMTS终端、RNC和SGSN内。

Claims (20)

1.一种移动无线电通信系统，包括：

移动无线电通信网络，所述移动无线电通信网络包括多个位置区域，每个位置区域包括多个小区；

移动无线电通信设备，当移动到所述多个位置区域中的一个位置区域和另一位置区域的边界地带时，被设置为：

识别所述边界地带；

响应于对所述边界地带的识别而触发位置更新信令以反映位置区域的改变；以及

延迟所述位置更新信令的发送；移动无线电通信网络设备，所述移动无线电通信设备被设置为：

指示所述移动无线电通信设备已进入所述移动无线电通信网络知道其将位于的位置区域的边界地带；以及

其中，所述移动无线电通信设备被设置为在跨越所述边界地带进入所述另一位置区域之前对位置更新信令进行触发。

2.如权利要求1所述的系统，其中，在所述位置更新信令被触发时，所述无线电通信网络被设置为向所述移动无线电通信设备提供限定所述另一位置区域的边界的小区的指示。

3.如权利要求1或2所述的系统，其中，所述移动无线电通信设备对所述位置更新信令的发送提供随机延迟。

4.如权利要求3所述的系统，其中，潜在随机延迟的范围可以通过预定的最大延迟值来限制。

5.如权利要求4所述的系统，其中，所述移动无线电通信设备还设置为接收一个或多个最大随机时间值或者用于确定最大值的参数。

6.如权利要求5所述的系统，其中，所述移动无线电通信设备还设置为通过来自位置区域中的小区的广播信息的方式来接收最大随机时间。

7.如权利要求1所述的系统，其中，所述移动无线电通信网络向所述移动无线电通信设备提供信息，所述信息使得所述移动无线电通信设备能够借助于边界小区的小区识别码、用于从所述小区识别码来识别所述边界小区的位掩码、中央小区的小区识别码及从所述边界小区到所述中央小区距离的至少一者来识别属于所述边界地带的小区。

8.如权利要求1所述的系统，其中，所述移动无线电通信网络设备还被设置为向所述移动无线电通信设备提供信息，所述信息使得所述移动无线电通信设备能够识别属于所述边界地带的小区。

9.一种移动无线电通信网络内的移动无线电通信控制方法，所述移动无线电通信网络包括多个位置区域，每个位置区域包括多个小区，所述方法包括以下步骤：

当移动无线电通信设备移动到所述多个位置区域中的一个位置区域和另一位置区域的边界地带时，

由所述移动无线电通信设备识别所述边界地带；

由所述移动无线电通信设备响应于对所述边界地带的识别而触发位置更新信令以反映区域的改变；以及

由所述移动无线电通信设备延迟所述位置更新信令的发送；以及

由移动无线电通信设备指示所述移动无线电通信设备已进入所述移动无线电通信网络知道其将位于的位置区域的边界地带；以及

其中，所述移动无线电通信设备在跨越所述边界地带进入所述另一位置区域之前对位置更新信令进行触发。

10.如权利要求9所述的方法，其中，对位置更新信令的发送的延迟包括随机延迟。

11.如权利要求9所述的方法，还包括由所述移动无线电通信设备定义并采用预定的最大延迟值的步骤。

12.如权利要求11所述的方法，其中，根据用来指定网络技术的标准来确定所述最大延迟值。

13.如权利要求12所述的方法，其中，所述最大延迟值包括针对所述移动无线电通信网络中的所有移动无线电通信设备的固定值。

14.如权利要求11所述的方法，其中，所述最大延迟值取决于所述移动无线电通信设备的移动性。

15.如权利要求14所述的方法，其中，小区重选以改变区域的速率被采用以指示所述移动性。

16.如权利要求12所述的方法，

其中，所述最大延迟值不是固定的，并且

其中，所述最大延迟值或用于确定所述最大延迟值的参数被给予所述移动无线电通信设备。

17.如权利要求16所述的方法，其中，所述最大延迟值或用于确定所述最大延迟值的所述参数被包括在位置区域中的小区广播信息中。

18.如权利要求9所述的方法，其中，所述方法还包括：在所述位置更新信令被触发时，由所述无线电通信网络向所述移动无线电通信设备提供限定所述另一位置区域的边界的小区的指示。

19.如权利要求9所述的系统，其中，其中，所述方法还包括：由所述移动无线电通信网络向所述移动无线电通信设备提供信息，所述信息使得所述移动无线电通信设备能够借助于边界小区的小区识别码、用于从所述小区识别码来识别所述边界小区的位掩码、中央小区的小区识别码及从所述边界小区到所述中央小区距离的至少一者来识别属于所述边界地带的小区。

20.如权利要求9所述的方法，其中，所述方法还包括：由所述移动无线电通信网络设备提供使得所述移动无线电通信设备能够识别属于所述边界地带的小区的信息。