CN1257633A - 在移动电信网里提供邻域 - Google Patents

Abstract

在移动电信网里,通过将多个基站跟相应的小区相关联,划定(400)了覆盖一个封闭环境的一种邻域,例如人造建筑或高楼。然后进一步制定(400)一个统一的邻域表,该邻域表指定了邻域里所有基站使用的测量信道。然后这些基站在它们各自的覆盖区里将这一统一的部域表发送出去(410)。在这一邻域里移动的移动台扫描这些指定的测量信道,并将测量结果报告给提供服务的移动电信网(420)。接着该移动电信网根据收到的测量结果实施切换(460)。空闲状态中的移动台还利用测量结果重新选择小区。

Description

在移动电信网里提供邻域

发明背景

技术领域

本发明涉及移动电信网，更具体地说，本发明涉及在一个特定的服务区里，将一个统一的邻域表跟多个小区相关联。

相关技术

在蜂窝电信系统里，各自覆盖一个特定地理区域的多个基站互相连接，形成一个系统，从而提供连续的无线电覆盖。但是，由于许多可以使用的也就是分配的无线电频率即无线电信道都是固定的，因此在一个特定的服务区里，要规划和重复使用可以使用的频率即信道。例如，使用有小区和小区簇的一种结构，重复使用可用的频率，从而在一个特定的服务区里提供无线电覆盖，并降低由此产生的同信道干扰。

在呼叫连接中，在某一移动电信网里行进的移动台频繁地移出第一个基站的覆盖区，进入由第二个基站提供服务的一个新的覆盖区。结果，除非将该呼叫从第一个基站准确地传递(切换)给第二个基站，这一呼叫连接就会中断。更进一步，如果移动台使用的不是最佳小区的频率，会进一步增大空中接口带来的同信道干扰。可能还需要一次额外的切换来改善话音连接。

用来有效地将移动台从第一个小区切换到第二个小区的其中一种途径叫做移动辅助切换(MAHO)。移动台连续地测量相邻基站的信号强度，将测量结果报告给提供服务的移动电信网，并协助系统在两个相邻基站之间进行切换。因此，为了让某一小区中行进中的移动台能够测量信标信号、导频信号、控制信号和与相邻小区有关的频率，提供服务的基站必须确定移动台要测量的频率的频率表。这种表叫做“邻域表”，建立起呼叫以后，将这一邻域表连续地发送给移动台。然后移动台测量指定的频率，以协助判断是否需要从当前小区切换到相邻小区。

当移动台从第一个小区漫游到第二个小区时，处于空闲状态的移动台还要进行一种类似的测量。选择一个新小区的这种过程叫做小区重新选择过程。在此情形，提供服务的基站在控制信道里广播的邻域表规定了要测量哪些信道。

现在参考图1，它是服务区10的一个示意图，其中有多个小区，每一个都有一个相应的基站提供服务。每一个基站都有一个测量信道，用来识别它的覆盖区。这种测量信道也叫做信标、控制、寻呼和导频信道。为了进行说明，图1中的每一个小区都只标出了一个测量信道。但是应当明白，为某一小区提供服务的基站都分配了多个信道，包括业务信道。

当移动台位于1号测量信道20提供服务的小区中时，这一小区的基站用常规方式将邻域表发送出去，指定移动台要监测的频率。例如，由小区20的1号信道提供服务的基站发出指令，让移动台监测邻域表上的信号强度，该邻域表包括小区30、40、50、60、70和80中的2号、3号、4号、5号、6号和7号测量信道。因此发送出去的邻域表让移动台测量该它可能进入的所有小区中的测量信道的信号强度。每一个小区都有一个单独的(即唯一的)邻域表。因此，当移动台从1号测量信道的当前小区20进入相邻的3号测量信道小区40时，为新的小区提供服务的基站同样发送一个新的邻域表给移动台，让它监测相邻小区的新一组测量信道。例如，在3号信道小区40中行进时，移动台同样收到指令，让它测量邻域表上的小区90、100、110、50、20和30的8号、9号、10号、4号、1号和2号测量信道。

但是，用这种方式提供与小区有关的邻域表极不方便，效率也不高。例如，进行小区规划时，运营者或者规划人必须不厌其烦地为网络里的每一个小区规定多个相邻频率或信道号。这还可能需要手工测量每一个小区里的信号，以确定邻域表。此外，在某种环境中制定这样一个邻域表甚至是不现实的。例如这种环境包括人为的大楼即高楼。

为了在封闭环境，例如建筑物即高楼里，实现无线电接口，引入了皮可小区或者室内小区的概念。现在参考图2，其中的大楼200由位于其中的多个基站210提供服务。因此，当移动台进入大楼200时，移动台通过跟整座大楼里的基站(BS)210进行无线电通信来提供移动服务。在这种三维结构里，为每一个基站规定一个邻域表既繁琐又不方便。另外，当家具或墙发生移动或变化时，说明最优相邻信道的邻域表可能会发生变化。此外，由于干扰和衰落，远处的移动台可能会意想不到地提供更好的无线电通信。结果，邻域表里甚至可能根本没有包括这个最优小区。所以，在这样的一种拓扑结构里，人工确定的邻域表很难为移动台提供最好的选择。

因此，需要一种机制，用来让提供服务的移动电信系统为移动台选择一个更好的小区。

发明简述

在移动电信网里定义了邻域，用来覆盖某一特定的地理区域或一座大楼。定义的邻域包括多个小区，每一个小区都有一个基站提供服务。每一个基站还与要在其相应小区进行广播的测量信道相关联。然后在所述邻域里定义一个同样的的邻域表，该邻域表包括指定所有与所述多个包括在所述邻域内的基站相关的多个的所有测量信道的数据。然后在所有小区里发送定义的该邻域表。工作中的移动台测量每一个指定的测量信道，并报告给提供服务的电信网络，从而实施移动辅助切换(MAH)。处于空闲状态的移动台则重新选择更适合为该移动台提供移动服务的小区。

附图简述

通过阅读以下详细说明，并参考附图，会对本发明有一个更全面的了解。附图中：

图1是一个服务区的示意图，如上所述，它包括多个小区，由相应的基站提供服务；

图2说明的是一座大楼，它由其中的多个基站提供服务；

图3是一个邻域框图，其中的多个小区都发送统一的邻域表；

图4是一个邻域框图，其中的移动交换中心(MSC)为小区提供服务并从多个小区中选择使用同样的测量信道的合适的小区。

图5是一座大楼的示意图，其中的某一邻域由公用陆地移动网(PLMN)里的许多宏单元提供服务；和

图6是一个流程图，它说明提供服务的移动电信网和有关的移动台根据本发明的技术所进行的步骤。

附图详述

图3是一个邻域框图，其中多个小区中的每一个都根据本发明的技术发送一个统一的邻域表。定义了一个邻域220，以便为例如一座大楼200提供无线电覆盖，如图2所示。描述本发明的优选实施方案时将参考这一具体应用。然而，由于本发明的系统和方法能够用于由多个基站提供无线电覆盖的封闭环境里的所有移动电信网，例如封闭的校园、高楼、大型购物中心等等，应当明白，针对一座大楼来介绍本发明只是为了进行描述，而不是限制本发明的范围。

因此，为相应的小区提供服务的多个基站都跟一个移动交换中心(MSC)300相连，在大楼内提供移动服务。每一个基站的小区都按常规方式分配一个测量信道。规划或分配这些测量信道是按常规方式进行的，以便降低邻域220里的同信道和相邻信道干扰。不是为每一个小区单独制定一个不同的邻域表，而是制定标明了邻域内所有测量信道的一个统一的“邻域表”。因此，根据本发明，不管考虑的是哪一个小区，都有一个基站将该邻域表发送给移动台。结果，跟常规系统不同，当移动台230从1号测量信道的第一个小区310进入3号测量信道的第二个小区320时，服务于第一个小区310的第一个基站(BS)315和服务于第二个小区320的第二个基站(BS)325，都发送同样的邻域表。同样，该邻域内的所有其它基站都发送同样的邻域表。

在这一邻域里移动的移动台能够测量的测量信道个数与移动终端有关。例如，基于数字高级移动电话业务标准的移动台能够扫描和测量多达24个信道的信号强度。因此，在邻域220里可以复用和规划24个测量信道号。

对于通话状态中的移动台，该移动台230测量例如邻域表指定的测量信道的信号强度，并将测量结果报告给提供服务的基站。在时分多址(TDMA)电信系统里测量这种测量信道的方法，对移动电信领域的技术人员来说早已是众所周知的，这里不再赘述。然后移动电信网的固定部分，如基站(BS 315、325)、基站控制器(BSC)(没有画出)和/或移动交换中心(MSC)300评估这些测量结果，从而判断是否需要针对提供报告的移动台实施切换。例如，测量到当前小区的信号降低到某个阈值以下时，提供服务的MSC或者基站控制器(BSC，图3中没有画出)就从当前小区切换到测量结果更好的另一个相邻小区。

对于空闲状态中的移动台，要进行叫作小区重新选择过程的另一种过程。只要该移动台仍然留在同一个位置区(LA)(没有画出)，移动台就没有必要将它的当前位置或有关的小区通知给提供服务的移动电信网。因此根据本发明，只要移动台仍然在邻域内，移动台就可以收听或者“扫描”广播出来的邻域表所指定的测量信道，并独立地切换到信号更好的相邻小区。

现在参考图4，其中说明移动交换中心(MSC)300利用某一移动台230的同样的测量信道从多个小区里选择一个合适的小区。如上所述，由于分配给某一个移动电信网的测量信道数量有限，以及移动台扫描并测量这些频道的能力有限，因此在邻域220里必须复用测量信道。例如，第一个基站315的第一个小区310利用1号测量信道发送邻域表。同一领域220里的另一个小区340也在利用1号测量信道广播同样的邻域表。利用同一个测量信道号的这两个小区距离(复用距离)足够远，以保证因使用相同频率带来的同信道干扰可以接受。

当处在话音连接之中并在小区350里移动的移动台230报告说当前小区350的测量值低于该移动电信网的门限值，并进一步报告说2号测量信道的测量结果合适时，提供服务的移动交换中心(MSC)300中的应用模块330就认定需要将移动台230从当前小区切换到相邻小区。然后该应用模块330就认定邻域中的两个小区应该复用指定的测量信道号。既然报告的测量结果是移动台收到的第一个和第二个基站315和345的两个信道的强度和，为了确定这两个小区中哪一个更适合于为该移动台230提供服务，应用模块330就指令第一个小区310的第一个基站(BS)315和第二个小区340的第二个基站(BS)345在它们的小区里测量移动台的上行通信的质量(也叫作移动校验过程)。然后应用程序330将通话中的移动台切换给上行通信质量更好的基站。结果，捕获了新基站的一个新的业务信道(TCH)，并按照本领域里的技术人员都知道的方式将正在进行的呼叫连接切换给新的小区。

图5是一座大楼的示意图，其中有一个特殊的邻域，由公用陆地移动网(PLMN)中的许多宏小区提供服务。根据本发明，大楼200里的移动服务是由安装在其中的许多基站来提供的，这些基站一起构成一个邻域220。此外，为了给大楼200外面的移动台提供移动服务，提供服务的PLMN有一个或多个宏小区或微小区。例如，当通过服务于第一个宏小区500的第一个基站使用移动服务的移动台(没有画出)进入大楼200时，邻域220里的一个皮克基站收到移动台的信号，继续提供移动服务。当移动台从大楼里出来进入宏小区500-510之一时，就在该邻域的一个小区和提供服务的PLMN之间实施相似的切换。因此，为了在该邻域和PLMN之间实施这样的切换，在大楼里广播的邻域表包括该邻域里多个小区的所有测量信道和周围或相邻宏小区的一个或多个测量信道。例如，在邻域220里发送给移动台的邻域表里，包括了分配给第一个基站520和第二个宏小区510的第二个基站530的测量信道。

现在参考图6，它是本发明里提供服务的移动电信网和相关的移动台所进行的步骤的流程图。在步骤400里，划定提供无线电覆盖的一个特定区域的一个邻域。这种区域可以是一个封闭环境，例如大楼里，其中只有有限个出入口供移动用户使用，跟外界的宏或微基站的联系受到周围的墙和/或大楼的限制。在这一地理区域里提供连续的无线电覆盖的多个基站，复用分配给移动电信网的测量信道或者控制信道。进一步制定了一个邻域表，其中列出了邻域内所有基站都要使用的测量信道。这样一个表还可以包括例如覆盖出入口的基站的测量信道，以及覆盖大楼周围的地理区域的宏和/或微小区的测量信道。

在步骤410里，邻域里的每一个基站都在它的小区里发送规定的邻域表。因此，跟图1中的传统方式不一样，所有的基站都让移动台监测同样的一组测量信道。对于从第一个小区移动到第二个小区的移动台而言，该移动台对指定的测量信道进行MAHO测量，并在步骤420里将测量结果报告给提供服务的基站。然后，提供服务的移动交换中心(MSC)让信号最强的基站接管移动台，并在步骤430里为移动台分配一个新的业务信道。对于空闲状态中的移动台，移动台进行类似的测量，并选择一个新的小区从当前小区漫游过去。

通话中的移动台报告的信号强度最高的测量信道，在邻域里是被复用了的，在步骤440里，提供服务的MSC让相关的基站利用指定的测量信道进行移动台确认。因此，在步骤450里每一个有关的基站都测量上行信号的质量，从而确定哪一个基站的连接质量最好。这种质量包括信号强度、比特或帧误差、时间色散因子等等。然后在步骤460里让移动台切换到所确定的基站。对于空闲状态中的移动台，在步骤460里正在漫游的移动台重新独立地选择小区。

虽然附图和前面的详述中介绍了本发明的优选实施方案和装置，但是应当明白，本发明并不局限于公布的实施方案，而是可以有数不清的重新布局、修改和变化，而不会偏离权利要求规定的范围。

Claims (7)

1.一种方法，用于在邻域里提供邻域表，所述邻域包括多个小区，每个小区都由一个基站提供服务，都与一个测量信道相关联，该信道用来识别该基站，该方法包括以下步骤：

为所有基站制定一份同样的邻域表，该邻域表包括所述邻域里多个小区的所有测量信道；和

在多个小区中的每一个里发送所述同样的邻域表，这统一的邻域表指示多个小区中每个小区中行进的移动台为了移动服务而测量指定的测量信道。

2.权利要求1的方法，其中每一个基站都由单个移动交换中心(MSC)提供服务。

3.一种方法，用于在邻域里从第一个基站切换到第二个基站，所述邻域与多个基站相关联，每一个基站都服务于一个相关的小区，并分配了一个测量信道用来识别它的小区，该方法包括以下步骤：

多个基站中的每一个都向在它的小区里运动的移动台发送同样的邻域表，发送的相同邻域表包括分配给每一个基站的测量信道；

接收在特定的小区里行进的工作中的移动台发送的测量数据；

确定该工作中的移动台需要被切换到另一个小区里去；

确定报告的测量结果表明信号足够好的测量信道是否正在被邻域复用；

指示使用所述确定了的测量信道的多个基站评估来自所述工作中的移动台的上行链路通信的质量；和

将所述工作中的移动台切换到上行链路通信信号质量更好的基站。

4.一种方法，用来让移动电信网里在一个邻域中移动的移动台测量小区的信号，该移动电信网包括多个小区，每一个小区都由一个基站提供服务，并且分配了一个测量信道，该方法包括以下步骤：

为所有基站制定一份同样的邻域表，该邻域表包括所有基站的测量信道；和

所有的基站都在所述邻域里发送这份同样的邻域表。

5.权利要求4的方法，其中至少有一个测量信道被至少一个小区复用，该方法还包括以下步骤：

接收在小区内移动的特定移动台发送的，测量指定的测量信道获得的所有测量结果；

确定所述移动台需要切换到利用一个具有最强信号质量的特定测量信道的小区去，其中的所述的特定某个测量信道在所述邻域里被重复使用；和

将所述移动台切换给所述邻域里，来自该移动台的上行链路信号质量最好的基站。

6.一种方法，用于为在一个封闭区域里行进的移动台提供一份邻域表，该封闭区域由包括第一组多个基站的第一个移动电信网提供无线电服务，还被包括第二组多个基站的第二个移动电信网所包围，这第一组和第二组基站的每一个都有一个测量信道，该方法包括以下步骤：

为第一组基站中的所有基站制定一个同样的邻域表，这同样的邻域表包括第一组多个基站中每一个，以及第二组基站中至少一个的测量信道；和

第一组多个基站都发送相同的所述邻域表，这相同的邻域表指示在第一组基站中行进的移动台为移动服务测量指定的测量信道。

7.权利要求6的方法，其中邻域表包括的第二组基站中的至少一个，为所述封闭区域的出入口提供无线电覆盖。

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