CN1259264A - 通信系统中的越区切换方法、相关系统及基站控制器 - Google Patents

通信系统中的越区切换方法、相关系统及基站控制器 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种移动通信系统中的越区切换方法,该移动通信系统由诸基站收发信机(BTS)和与这些基站收发信机建立无线电连接的移动台(MS)组成,根据除了移动终端的那些特性以外的诸特性,为移动台规定客户类型,在这种方式下,某些移动台属于一个客户类型,而另一些移动台属于至少一个其它的客户类型。在这种方法中,诸移动台(MS)对来自诸基站收发信机的信号进行测量,基站收发信机(BTS)对已建立的无线电连接的信号电平和质量进行测量,并且按照上述测量结果,确定越区切换的需要并且选择越区切换的目标基站收发信机。根据本发明的越区切换方法的特点是:为至少一个基站收发信机(BTS9)规定至少一个越区切换的客户类型,并且只允许某些移动台越区切换到上述基站收发信机(BTS9),这些移动台的客户类型是为所讨论的特定基站收发信机(BTS9)的越区切换指定的诸客户类型之一。

Description

通信系统中的越区切换方法、 相关系统及基站控制器
本发明涉及一种移动通信系统中的越区切换方法，该移动通信系统由诸基站收发信机和与这些基站收发信机建立无线电连接的诸移动台组成，诸移动台被分配了客户类型(subscriber class)，这样，某些移动台被分配了一个客户类型，同时某些移动台被分配了至少一个其它的客户类型。
此外，本发明涉及移动通信系统和基站控制器。
在附图中，图1给出了泛欧GSM移动通信系统的简化方框图。移动台MS通过一条无线电路径与一个基站收发信机BTS相连接，在图1所示的情况下，是与基站收发信机BTS1相连接。这些基站收发信机BTS在广播信道上连续地发出所有移动台MS希望得到的有关这些基站收发信机自身的信息，例如小区标识CI、相邻小区的信息以及位置区域标识符(location area identifier)LAI。基站系统BSS包括基站控制器BSC以及该基站控制器控制之下的基站收发信机BTS。通常情况下，几个基站控制器BTS工作在一个移动业务交换中心MSC的控制之下。移动业务交换中心MSC被连接到其它移动业务交换中心，并且经由网关移动业务交换中心GMSC，该GSM网络成功接入其它网络，例如公共业务电话网络PSTN，另一个公共陆地移动网络PLMN或者ISDN网络ISDN。整个系统的运行处在操作与维护中心OMC的监控之下。移动台MS的客户信息永久存储在本地寄存器HLR中，并且临时存储在该区域的访问者位置寄存器VLR中，移动台MS每一时刻都处在该区域中。
在蜂窝式移动通信系统中，移动台可以在该移动通信网络的区域内自由地漫游，并且连接到可以得到的最佳的基站收发信机信号。然后作出一个尝试：经由发出这个最强信号的基站收发信机BTS，连接所有移动始发和移动终止呼叫。通常情况下，所有基站收发信机为网络中的诸移动台提供基本上相同的服务。但是，可以借助于小区禁止参数把大量基站收发信机规定为只是对于有着某一特定客户类型的那些移动台是可接入的，例如供诸测试用户使用。采用小区禁止参数，使我们有可能阻止从不具有接入到所讨论的基站收发信机的类型的那些移动台发出的呼叫的建立。在GSM移动通信系统中，在基站收发信机的广播信道上以CELL_BAR_ACCESS(小区_禁止_接入)参数的形式发射小区禁止参数，例如，在基站收发信机维护期间或者在用于测试的基站收发信机处使用这个参数。
移动台MS连续测量距离最近的基站收发信机BTS，以求得最佳信号，或者准备潜在的小区切换(change-over)。在GSM移动通信系统中，例如，移动台MS能够在同时测量最多32个其它基站收发信机的信号电平的同时，测量来自服务基站收发信机的信号的电平和质量。移动台MS经由服务基站收发信机BTS1有规律地向作出越区切换决定的基站控制器BSC发送测量报告，该测量报告的内容包括对服务基站收发信机和至多6个最佳的相邻基站收发信机的测量结果。
在蜂窝式移动通信系统中，利用几个略微重叠的无线电小区来实现无线电覆盖。当移动台从一个小区进入另一个小区时，将会按照预定的越区切换标准发生进入新的小区的基站收发信机的越区切换。在有可能的地方，用对前向电话呼叫影响最小的方式来完成越区切换。通常情况下，当由操作员规定的越区切换标准被满足时，就实施从一条业务信道向另一条业务信道，或者从一条信令信道向另一条信令信道的越区切换。在呼叫建立期间，当从实施信号发出的那个小区之外的某一小区选择业务信道时，也可以把直接重试(directed retry)解释为越区切换。
当满足了为无线电路径规定的越区切换标准时，通常会实施越区切换，但是，由于其它一些原因，例如为了重新配置负载或者降低发射功率，也可以进行越区切换。越区切换的标准包括：当前服务小区的信号电平和/或质量较低，或者可以利用相邻小区的较好的信号电平或质量。此外，也可以为每个基站收发信机BTS专门制订一张诸相邻小区的优先级列表，该列表把诸基站收发信机中的一个或几个基站收发信机指定作为越区切换的首选小区。如果这样的话，只要信号足以维持该无线电接触，就将实施向诸优先级小区的越区切换。
现有越区切换过程的问题是：所有移动台的越区切换对于已经设定了禁止参数的那些基站收发信机仍是有效的。例如，除了那些被用于测试的移动台之外的移动台可以被切换到正在被测试的基站收发信机，由于来自其它业务信道的干扰，使这种基站收发信机的测试复杂化。可以从相邻基站收发信机的列表中把想要限制使用的基站收发信机省略掉，以保证不进行通过越区切换连接到这个基站收发信机的尝试。但是，该问题依然存在：如果基站收发信机和诸移动台都正在接受测试，那么会由于正处在测试中的基站收发信机阻止所有移动台的越区切换，致使不能对这些移动台的越区切换进行测试。
本发明的思想是限制客户越区切换到那些特殊用途(例如测试)所欲求的基站收发信机。
通过采用根据本发明的方法和移动通信系统实现了这个目的，该方法和系统的特征在于在独立的权利要求1和7中所描述的那些特点。在非独立的诸权利要求中提出了本发明的诸特定实施例。
本发明所涉及的基站控制器的特征在于独立的专利权利要求8。
本发明是基于以下思想：为一个基站收发信机规定授权的客户类型，指定用户类别，允许这些用户类别越区切换到所述的那个特定的基站收发信机。这样做的结果是，如果没有为那个特定的基站收发信机规定移动台的客户类型，那么就阻止这些移动台越区切换到该基站收发信机。这样就把该移动台的客户类型引入，作为越区切换的补充标准。例如，越区切换到正在处于测试之中的基站收发信机，只是对于那些被规定用作测试用途的移动台才是可能的。
这种越区切换的优点之一是：可以往返于测试基站收发信机之间，例如在微小区(micro cell)和宏小区(macro cell)之间对越区切换进行测试，而不需要使测试基站收发信机投入商业使用。这样做使我们有可能在允许那些普通付费用户接入之前，在进行测试操作期间，测试各个新的小区并且对它们的无线电参数进行优化。
根据本发明的越区切换的另一个优点是：测试新的小区将不会对网络运行造成任何干扰，这是因为正在被测试的那些小区没有给普通用户提供任何服务。
本发明带来的又一个好处是：可以在不受普通业务干扰的情况下，按照所控制的测试条件，由各个测试用户给这些新的小区加上负载。
参照下面这些图，结合诸最佳实施例更详细地解释了本发明，这些图中：
图1图解表示了对本发明起关键作用的移动通信网络的各个组成部分；
图2图解表示了该无线电网络的蜂窝式结构的一个例子；
图3以流程图的形式表示根据本发明的越区切换方法。
本发明可以适用于所有移动通信系统。下面首先根据泛欧数字GSM移动通信网络，利用一些例子详细地描述本发明。参照上文，图1以简化的形式图解表示了GSM网络的结构。对于GSM系统的更详细的描述，请参照GSM建议书以及M.Mouly和M.Pautet所著的《GSM移动通信系统》一书，法国Palaiseau.1992，ISBN：2-9507190-0-7。
下面参照图2和图3，通过本发明的第一个实施例更详细地解释本发明。
图2给出了无线电网络的蜂窝式结构的一个例子。在小区C1、C2和C3中，没有对各种用户组接入基站收发信机BTS1、BTS2和BTS3(图中未表示)作出任何具体限制。在该移动通信系统中登记了的任何移动台都可以与基站收发信机BTS1、BTS2和BTS3相连接，并且经由这些基站收发信机建立呼叫，或者借助越区切换连接到这些基站收发信机的无线电信道。对于小区C9中的基站收发信机BTS9(图中未表示)，CELL_BAR_ACCESS参数被启用。还已经按照分配给所讨论的移动台的客户类型，为基站收发信机BTS9规定了根据本发明的受到限制的越区切换。当移动台MS从小区C1移动到小区C9时，测量结果显示：对于无线电连接而言，来自基站收发信机BTS9的信号比来自BTS1的信号更好。如果在移动台MS中没有正在进行中的呼叫，那么它将作出尝试，通过基站收发信机BTS9开始任何一个呼叫的建立。如果移动台MS不属于任何一个授权的客户分类(subscriber category)，例如测试用户，那么CELL_BAR_ACCESS参数将根据现有技术水平，阻止经由基站收发信机BTS9建立呼叫。如果当移动台MS进入基站收发信机BTS9的区域时某个呼叫正在进行中，那么会象下文所解释的那样实施根据本发明的越区切换。
图3以流程图的形式表示了根据本发明的越区切换方法。在图3的步骤31中，为基站收发信机BTS(在图2的情况下是BTS9)规定了授权的客户类型，允许或拒绝诸呼叫越区切换到这个特定的基站收发信机。最好通过采用当前在根据现有技术水平的移动通信网络中使用的客户分类，例如PIE(优先级信息单元)客户类型，把诸授权的客户类型输入到一份相邻小区的客户列表中，为所讨论的基站收发信机规定授权的客户类型。为了实现这个目的，在基站收发信机数据中，例如在诸相邻小区列表中，可以规定允许越区切换到该基站收发信机的那些已授权客户类型，或者换句话说是拒绝那些未授权的客户类型借助于越区切换接入，在这种情况下，允许除了那些被输入到未授权客户类型列表中的那些客户类型之外的所有类型进行越区切换。在基站收发信机数据中，可以规定一个或几个这样的客户类型。当移动台在呼叫正处于进行之中移动时，在移动通信网络中，例如在基站控制器BSC中，按照根据现有技术水平的测量结果监视越区切换的需要。举例来说，当移动台MS从小区C1区域进入小区C9区域时，基站控制器BSC从诸测量结果中检测到可以从当前服务区域之外的一个小区得到更好的信号电平或质量。基站控制器BSC断定：越区切换到基站收发信机BTS9是更好的。根据本发明，在越区切换到有着越区切换接入限制的基站收发信机之前，基站控制器BSC把移动台MS的客户类型，例如输入到该移动台的客户数据中的PIE客户类型与被授权越区切换到基站收发信机BTS9的诸客户类型进行比较(步骤32)。如果移动台MS的客户类型处在那些能够接入基站收发信机BTS9的类型之中，那么在移动台MS，对正在进行中的呼叫实施进入基站收发信机BTS9的越区切换(步骤34)。如果所讨论的移动台MS的客户类型不被基站收发信机BTS9所允许，那么将不会发生越区切换；相反，拒绝移动台MS接入基站收发信机BTS9(步骤36)。此外，在基站控制器中规定隔离期是有可能的，在这个隔离期中，如果根据本发明禁止越区切换，那么移动台将不会尝试越区切换到这个特定的基站收发信机。
因此，在根据本发明的越区切换过程中，当为越区切换的目标小区的基站收发信机设定了这种限制时，把移动台的客户类型作为一个补充的越区切换标准引入。仅仅是当在所讨论的基站收发信机中启用了客户类型接入限制时，根据本发明的越区切换方法才有效。因此，可以用只涉及网络中的某些基站收发信机的方式来实施根据本发明的越区切换。如果需要的话，可以为所有基站收发信机规定越区切换的诸客户类型，并且采用适当的参数来触发接入限制。当上述参数被启用的时候，作为对向根据本发明的基站收发信机的越区切换请求的响应，将对这些客户类型进行检查。
在本发明的另一个实施例中，可以通过让基站控制器首先将该移动台的客户类型与为该基站收发信机规定的诸授权客户类型进行比较，来完成越区切换，如果所讨论的基站收发信机允许所讨论的特定移动台MS的越区切换，那么该基站控制器应该只检查其它越区切换标准，例如更好的信号电平、更好的质量或者更低的发射功率。
当在呼叫建立阶段，在除了完成呼叫建立信令发出的那个基站收发信机以外的基站收发信机中找到了一条适合于无线电连接的无线电信道的时候，根据本发明的越区切换还适合用于直接重试。这样做使在呼叫建立期间，加快诸已授权移动台向特殊基站收发信机的业务信道传递呼叫成为可能。当维护该呼叫建立信令发出的基站收发信机处在重负荷之下时，这个步骤是特别有用的。
例如，与本发明有关的功能块位于移动通信网络中作出越区切换决定的单元中，最好是在基站控制器BSC中。根据本发明的移动通信系统带有用来为越区切换规定客户类型的装置、用来将该移动台的客户类型与接入该基站收发信机的那些客户类型进行比较的比较装置，以及在所讨论的移动台的客户类型不在接入到该基站收发信机的那些客户类型中的情况下，对该比较装置作出响应的限制装置，防止越区切换到所讨论的基站收发信机。
附图及相关描述仅仅是想要达到图解表示本发明的思想的目的。就这些细节而言，根据本发明的越区切换可以在诸专利权利要求的范围内变化。尽管上文主要是参照被用于测试的基站收发信机对本发明进行解释，但是该方法还可以用于诸基站收发信机的其它受到限制的接入用途。

Claims (8)

1.一种移动通信系统中的越区切换方法，该移动通信系统由诸基站收发信机(BTS)和与这些基站收发信机建立无线电连接的诸移动台(MS)组成，并且按照除了移动终端的那些特性以外的特性为移动台分配客户类型，在这种方式下，某些移动台属于一个客户类型，而另一些移动台属于至少一个其它的客户类型，其中，由移动台(MS)测量来自诸基站收发信机的信号，在基站收发信机(BTS)处测量无线电连接的信号电平和质量，并且根据上述测量结果，确定越区切换的需要，并且选择一个越区切换的目标基站收发信机，其特征在于，在这种方法中：
为至少一个基站收发信机(BTS9)规定至少一个客户类型，用来作为越区切换的客户类型，并且；
只允许那些客户类型是为所讨论的基站收发信机(BTS9)规定的越区切换客户类型之一的移动台(MS)越区切换到上述基站收发信机(BTS9)。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于：
为至少一个基站收发信机(BTS9)规定至少一个授权的类型；
将移动台的客户类型与为该基站收发信机规定的授权的客户类型进行比较，并且
当所讨论的移动台的客户类型是为上述基站收发信机指定的授权的诸客户类型之一时，发生向上述基站收发信机(BTS9)的越区切换。
3.根据权利要求1的方法，其特征在于：
为至少一个基站收发信机(BTS9)规定至少一个未授权客户类型；
将移动台的客户类型与为该基站收发信机指定的未授权的客户类型进行比较，并且
当所讨论的移动台的客户类型不是为该基站收发信机规定的诸未授权客户类型之一时，发生向上述基站收发信机(BTS9)的越区切换。
4.根据权利要求1、2或3中任何一个权利要求的方法，其特征在于：当确定移动台的客户类型不是为越区切换到所讨论的基站收发信机(BTS9)授权的那些客户类型之一时，在一个为所讨论的基站收发信机规定的预定隔离时间内阻止移动台(MS)越区切换到上述基站收发信机(BTS9)。
5.根据权利要求1的方法，其特征在于：在基站收发信机(BTS9)启用一个参数，确认客户类型作为越区切换的标准。
6.根据权利要求1-5中任何一个权利要求的方法，其特征在于：借助于PIE(优先级信息单元)来表示客户类型。
7.移动通信系统由诸基站收发信机(BTS)和与这些基站收发信机建立无线电连接的诸移动台(MS)组成，并且按照除了移动终端的那些特性以外的特性为诸移动台规定客户类型，在这种方式下，某些移动台属于一个客户类型，而另一些移动台属于至少一个其它的客户类型，上述移动通信系统被布置用来在移动台(MS)测量来自诸基站收发信机的信号，以测量在基站收发信机(BTS)上建立的无线电连接的信号电平和质量，并且根据上述测量结果，确定越区切换的需要并且为上述越区切换选择一个目标基站收发信机，此外，其特征在于：该移动通信系统被布置用来
给用于越区切换目的的至少一个基站收发信机分配诸客户类型；
将移动台的诸客户类型与那些为用于越区切换目的的基站收发信机指定的客户类型进行比较，并且
仅仅是在该移动台的客户类型是为越区切换到所讨论的基站收发信机授权的那些客户类型之一的情况下，允许该移动台越区切换到上述基站收发信机。
8.一种基站控制器，至少一个基站收发信机(BTS)工作在它的控制之下，该基站控制器包括用来确定越区切换的需要的装置以及用来选择越区切换的目标基站收发信机的装置，其特征在于：它还包括用来按照除了移动终端的那些特性以外的特性为向基站收发信机的越区切换分配客户类型的装置；比较装置，用来将移动台的客户类型与为基站收发信机规定的越区切换的诸客户类型进行比较；限制装置，对该比较装置作出响应，在该移动台的客户类型不是为越区切换授权的诸客户类型之一的情况下，阻止越区切换到所讨论的基站收发信机，该越区切换是为所讨论的基站收发信机指定的。
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