CN1365587A - 在无线通信网络中用于跟踪基站的系统 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了具有多个基站(4)的无线通信网络,该基站服务于一个或多个移动站(6)。每个基站(4)保存其它邻近基站(4)的记录,当移动站(6)从第一基站(4)的小区移动到第二邻近基站(4)的小区时,以提供邻近基站(4)之间的“越区切换”。移动站(6)向基站(4)发送记录,表示获得来自其它基站(4)的导频信号。基站(4)根据来自移动站(6)的报告保留或更新其它邻近基站(4)的记录。

Description

在无线通信网络中用于跟踪基站的系统

                            背景

I.技术领域

这里的描述涉及无线通信系统。尤其，该描述涉及包括向移动站提供通信服务的基站的系统。

II.相关技术

无线通信网络通常包括分散在一个地理区域中的多个基站，它们向诸如移动蜂窝电话通信网络中的用户移动站提供通信服务。基站通常能够向位于基站周围地理区域中的一个或多个移动站提供服务，该地理区域称为“小区”。当移动站在网络中地理移动时，沿移动的路径不同的基站可服务于该移动站。网络中移动站的这种移动使移动站进出与特定基站关联的小区。当移动站从一个小区转移到另一个时，移动站不再能够接收到来自先前小区的基站的服务，并要求来自新的小区的基站的服务。使用移动通信领域熟练的技术人员所熟知技术的“越区切换”过程促使该转移。

作为越区切换过程的一部分，移动站通常使用识别其“邻近”基站的信息。移动站的邻近基站通常被定义为能够在当前射频(RF)环境中，在移动站的当前位置处向移动站提供服务的基站，因此，移动站可以通过从第一基站的小区转移到第二基站的小区，以变换接收来自邻近基站的服务。然后随着越区切换过程第二基站重新开始向移动站提供服务。

移动站通常通过检测能够向该移动站提供服务的基站发送的“导频”信号识别邻近基站。因此，移动站搜索潜在邻近基站发送的导频信号。来自基站的导频信号通常根据基站的关联代码扩展。移动站可以通过用与基站关联的代码将邻近基站导频信号去扩展，检测邻近基站的导频信号。在移动站处从网络中大量的基站中搜索来自潜在邻近基站的导频信号的计算是密集的。

为了从网络中大量潜在邻近基站中优先搜索邻近基站，并以此将计算资源智能地配置在移动站中用于搜索导频信号，基站通常将信息发送到表示为“邻近组”或“邻近列表”中成员的移动站。邻近组包括能够提供越区切换的基站。基站通常包括存储器，它存储表示邻近组中邻近基站标识的数据。当建立无线通信网络时，在各个基站中邻近组通常被预编程。当网络中加入或去除基站时，基站中的这些存储器通常被手动地重新编程，以表示邻近组中基站的增加或去除。因此需要更简便更有效的方法和系统用于建立并保持基站存储器中的邻近组。

                           发明内容

本发明一个实施例的目的是指改进在无线通信网络中建立基站的灵活性。

本发明一个实施例的另一目的是提供动态通知无线通信网络中的基站关于邻近基站存在的方法。

本发明一个实施例的又一目的是简化将新的基站集成入包括一个或多个存在基站的无线通信网络中。

本发明一个实施例的再一目的是简化无线通信网络中基站的去除。

本发明一个实施例的又一目的是提供有效的系统和方法，用于动态地保持无线通信网络的基站中关于邻近基站存在的信息。

简而言之，本发明的实施例指出了包括第一基站的无线通信网络，该基站具有用于存储表示邻近组中基站标识的数据的存储器。第二基站发送包括表示第二基站标识的信息的导频信号。移动站获得导频信号，并提取表示第二基站标识的信息。如果移动站出提取的第二基站标识不包括在邻近组中，就将表示邻近组中基站标识的数据更新成包括第二基站的标识。

在移动站处检测邻近基站就无需在加入新基站时对无线通信网络中基站中的邻近组进行复杂的预编程。但加入新基站时，用户移动站获得新基站的导频信号。如果新获得的基站不在邻近列表中，那邻近列表就有缺陷。用户移动站最好通过将与新获得基站导频信号关联的代码发送到周围的基站，以通知周围的基站有该缺陷。此外，如果在一段时间内没有移动站识别出特定基站为邻近基站，那该系统允许基站从它的邻近组中去除特定基站。

                          附图说明

图1显示了根据本发明的实施例，包括基站和移动站的无线通信的布局图。

图2显示了根据图1的实施例，说明基站中处理硬件结构的示意图。

图3显示了根据图1的实施例，说明移动站中处理硬件结构的示意图。

                           详细描述

根据本发明的实施例，无线通信网络中的基站响应从网络中移动站接收到的消息，更新并保持识别“邻近”基站的记录。每个移动站获得基站发送的导频信号，以识别哪些基站作为邻近基站包括在当前服务于移动站的特定基站的记录中。移动站发送消息，该消息中具有识别当前服务于移动站的基站的邻近基站信息。当接收到该消息时，当前服务于移动站的基站就更新识别其邻近基站的记录。

根据实施例，移动站接收当前服务于移动站的基站的发送，其中包括邻近列表。移动站保留接收到的邻近列表的拷贝，并搜索于邻近列表中基站关联的导频信号和不在邻近列表中的基站的导频信号。如果移动站获得不在邻近列表中的基站的导频信号，移动站发送指示到当前服务于移动站的基站，表示邻近列表中有缺陷。该指示可以是数据包的形式，以通知基站关于邻近列表中的缺陷，并识别与不在邻近列表中的基站关联的导频代码。当接收到该数据包时，当前服务于移动站的基站就将新获得的基站加入它的邻近列表。

图1显示了包括多个基站4和多个移动站6的无线通信网络的布局图。如图1所示，无线通信网络包括多个小区2。相应的基站4向小区2中的移动站6提供服务。图1显示小区2是邻接的但不重叠。然而，应该了解邻接的小区可以重叠，使得对应于相应重叠小区2的任一基站6、或两个基站为重叠区域中的移动站提供服务。

相应基站4服务的小区2中的移动站可以移动到由不同基站4服务的不同小区2。如实例中所示，移动站6h在小区2c中，并如连接基站4c和移动站6h的实箭头所示由基站4c提供服务。由于移动站6h朝基站4d的方向移动，所以移动站6h将最终移动出小区2c，进入2d。在某一点处，基站4c和4d，以及移动站6h协调完成“越区切换”，使得服务于移动站6h的责任从基站4c转移到基站4d。因此基站4c和4d是邻近基站。

根据实施例，基站4中的每一个都将表示“邻近组”的数据保留在存储器中，该数据中包括表示一个或多个邻近基站的标识的信息。参考图1，基站4d具有邻近基站4a、4b、4c、4e、4f和4g，对应于基站4d的小区2d与这些邻近基站的各个小区2x邻接。那么，存储在基站4d的存储器中的邻近组可以潜在地包括这六个邻近移动站4x中每一个的标识。类似的，基站4b具有基站4a、4d和4e作为它的邻近基站。那么，存储在基站4b的存储器中的邻近组可能具有表示基站4a、4d和4e的信息。

某个基站4通过在前向发送链路上向移动站6发送并在反向发送链路上接收移动站6的发送，以服务于其小区2c中的移动站6。一个这样的通信系统可以基于遵循“TIA/EIA/IS-95双模宽带扩展频谱蜂窝系统的移动站-基站兼容性标准”(下文中称为“IS-95标准”)的码分多址(CDMA)系统。当然本发明的实施例还可用于其它移动无线通信系统，其中基站在前向发送链路上向移动站提供通信服务，移动站在反向发送链路上将控制信息发送到基站。美国专利申请序号08/963,386题为“Method and Apparatus for High Rate Packet DataTransmission”的申请中描述了这样的另一实施例，该申请转让给了Qualcomm，Inc.通过引用结合于此。

图2说明了根据实施例无线通信网络中基站的处理结构。基站结构100包括多个基站控制器(BSC)104，它提供图1所示基站4的处理资源。每个BSC 104都耦合到主系统控制器(MSC)102，然后MSC与网络106通信，如适于语音通信的公共交换电话网(PSTN)或用于数据通信的因特网网关。MSC 102控制BSC104之间的通信，并管理各个BSC 104和网络106之间的通信话务。MSC 102通过电话接口与网络106通信，其中MSC 102是网络106中有效的节点。

图2显示了BSC 104a的处理结构，它包括将BSC 104的处理资源耦合到MSC 102的中央总线124。BSC 104a还包括通用处理器122、存储器118、RF前端114和天线116。RF前端114和天线116提供BSC 104a和各个移动站之间的双向发送接口。因此，RF前端114和天线116有助于所有的前向和反向话务。

图3显示了移动站6的处理结构200。RF前端214和天线216接收基站4在前向发送链路上的发送，并在反向发送链路上对选择的基站4进行发送。中央总线(未图示)实现了用户接口(未图示)、通用处理器222和存储器218之间的通信。

基站的前向链路发送包含在发送数据中的“导频信号”，该信号中包括识别发送基站的信息。前向链路中发送的导频信号使移动站6执行最初的捕获、相位恢复、定时恢复、和比例组合。移动站6还可以使用导频信号测量信号对噪声和干扰比(C/I)。上述美国专利申请序号08/963,386中描述了这种前向发送链路上导频信道的发送，参考其中的图3A通过引用结合于此。用与发送基站关联的代码扩展特定基站发送的导频信号。根据实施例，每个基站4都具有用于扩展其各个导频信道的关联代码，该代码与用于扩展网络中其它基站6信号的所有其它导频代码正交。根据实施例，以上述美国专利申请序号08/963,386中所述的方式发送导频信号，参考其中的图4B，通过引用结合于此。

每个基站4向获得导频信号范围内的所有移动站6广播它的导频信号。特定的移动站6h可以获得多于一个基站4的导频信号。例如，图1显示了移动站6横跨小区2c和2d。因此移动站6能够获得基站4c和4d发送的导频信号。类似地，移动站6e位于基站4b、4d和4e形成的三角形中。移动站6e能够获得基站4b、4d和4e发送的导频信号。

当获得基站4的导频信号时，移动站6可以通过使用基站4的导频扩展代码将导频信号去扩展，以识别发送导频信号的基站4。因此，当移动站6获得特定基站4的导频信号时，移动站6确定在当前的RF环境中基站4可能为移动站6提供服务。例如，移动站6e获得基站4b、4d和4e发送的导频信号。因此，移动站6e确定可能接收到来自这三个基站4中任何一个的数据服务。此外，移动站6e还确定基站4b和4d应该是基站4e的邻近基站。

移动站6最好用反向通信链路中发送的消息向当前服务于移动站的基站报告邻近基站的检测结果。在遵循IS-95标准的系统中实现的本发明一个实施例中，这种消息最好包括在这种系统中移动站发送的导频强度测量值消息(PSMM)中。这里，PSMM最好包括至少一个对应于获得导频信号的基站4标识。然后接收PSMM的基站可以更新其存储器中的邻近组。

当然，报告获得导频信号的该消息还可以在反向通信链路的任何其它控制信道中发送。例如，在例如上述美国专利申请序号08/963,386所述的系统中实现的本发明实施例中，可以在移动站6发送给当前为移动站6提供数据服务的基站4的话务信道请求(TCR)中发送该消息。在该实施例中，当1)移动站不在呼叫状态并请求基站配置呼叫时，或者2)移动站6检测RF环境中的某些变化时，移动站6发送TCR到反向链路数据信道中的基站4。

不管所用反向链路消息的类型，当进行呼叫时(作为PSMM或TCR的一部分)，每个移动站6最好包括反向链路消息中的数据，以识别包括在当前为移动站6提供服务的基站之邻近组内的基站。另一种情况是，当没有呼叫时(如在访问信道中)，每个移动站6可以发送等效数据。也就是说，在先前的时间间隙中，移动站6接收并获得一个或多个基站的导频信号。确定发送所获得导频信号的这些基站的标识，移动站可以包括反向链路上消息中的信息，该消息表示包括在当前为移动站6提供服务的基站邻近组中的这些基站的标识。

基站4接收反向链路消息，然后提取表示包括在接收反向链路消息的邻近组中其它基站的信息(由发送反向链路消息的移动站6确定)。接收反向链路消息的关联BSC 104(图2)的通用处理器122存取表示基站的数据，已知这些基站位于设置并存储在存储器118中的邻近组中。然后通用处理器122使从接收反向链路消息(表示应该位于邻近组中的基站的标识)中提取的数据和存储在存储器118中的邻近组数据相关。如果从反向链路消息中提取的任何基站的标识不符合存储器中邻近组数据中的相应基站，那么通用处理器122更新存储器118中的邻近组数据，使之包括非符合邻近基站4。

通过从移动站6提供的信号中确定其邻近基站，基站4可以动态地确定它的邻近基站而无需对存储邻近组数据的存储器进行专门的编程。当无线通信网络中加入新基站4时，移动站将接收到它的导频信号，并将其新的邻近基站告知存在基站4。然后，可以更新保存在这些存在基站中的邻近组，使之包括识别新加入基站4的信息。

在本发明的另一实施例中，保存在基站4中的邻近组的成员会随着时间而过期，并且如果确定不再认为这些基站是邻近基站，那可将它们从邻近组中去除。例如，这有益于更新邻近组，以反映已从网络中去除的基站和不能工作的基站。此外，无论基站是否是邻近基站，该实施例还有益于适应引起小区2大小变化的RF环境变化。

这里，对于保存在基站4存储器中的邻近组的每个基站成员，基站4保存一个记录，该记录关于在反向链路上接收到的消息中何时最后识别出邻近组中的特定基站为邻近基站(例如，通过在移动站获得导频信号，以及发送到基站4a的TCR或PSMM消息中的随后标识，以识别出基站为邻近基站)。根据本实施例，当接收到表示获得邻近组中特定基站导频信号的反向链路消息时，接收到反向链路消息的基站4使计时器启动或复位。当经历设定数目的时间间隙时，计时器的值增加到阈值，基站4确定邻近组中应该去除的成员基站。然后，当接收到表示在如上所述发送反向链路消息的移动站处获得基站导频信号的反向链路消息时，在将来的某一时刻将去除的成员基站再次加入邻近组。通过保存在基站存储器中邻近组中成员的老化，就无需根据基站的去除或不可用而将这些存储器重新编程。

虽然这里说明并描述了当前所认为本发明的较佳实施例，但是本领域熟练的技术人员能理解不脱离本发明的真实范围，可以进行各种其它的改变，和等效物的替换。此外，不脱离这里所述的中心发明概念可以进行很多改变，使特殊情况适应于本发明的学说。因此，本发明试图不限制于所揭示的特殊实施例，而是要包括落入以下权利要求书范围内的所有实施例。

Claims (10)

1.一种在包括第一基站和第二基站的无线通信网络中更新表示邻近组中基站标识的数据的方法，其中第一基站包括存储表示邻近组中基站标识的数据的存储器，第二基站发送导频信号，导频信号中包括表示第二基站标识的信息，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

在移动用户站，获得第二基站发送的导频信号，以提取表示第二基站标识的信息；

将提取的表示第二基站标识的信息和表示邻近组中基站标识的信息比较，以确定邻近组是否包括第二基站的标识；和

如果邻近组中不包括第二基站的标识，更新表示邻近组中基站标识的数据，使之包括第二基站。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括在反向发送链路的控制信道中从移动用户站向第一基站发送信息的步骤。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，无线通信网络还包括与邻近组中基站关联的基站发射机和一个或多个移动站，该方法还包括以下步骤：

从每个基站发射机发送导频信号，其中包括表示与基站发射机关联的基站标识的信息；

在设定的持续时间内，检测任一移动站所获得特定基站发射机发送的导频信号的缺少；

根据缺少的检测结果，从第一基站存储器的邻近组中去除与特定基站发射机关联的基站标识。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括以下步骤：

从移动站向第一基站发送所提取的表示第二基站标识的信息；

将提取的表示第二基站标识的信息和表示邻近组中基站标识的数据比较，以确定是否符合。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括以下步骤：

向移动站发送表示邻近组中基站标识的数据；

在移动站，使提取的表示第二基站标识的信息和表示邻近组中基站标识的数据关联，以确定是否符合；和

如果第二基站的标识不符合邻近组中任何基站的标识，从移动站向第一基站发送信号，在邻近组中开始包含第二基站的标识。

6.一种无线通信网络，其特征在于，它包括；

第一基站，包括用于存储表示邻近组中基站标识的数据的存储器；

第二基站，它发送导频信号，导频信号中包括表示第二基站标识的信息；

移动站，用于获得第二基站的导频信号，以提取表示第二基站标识的信息；

用于比较提取的表示第二基站标识的信息和表示邻近组中基站标识的信息，以确定邻近组是否包括第二基站的标识的逻辑；和

如果邻近组中不包括第二基站的标识，用于更新表示邻近组中基站标识的数据，使之包括第二基站的标识的逻辑。

7.如权利要求6所述的无线通信网络，其特征在于，移动站包括在反向发送链路的控制信道中向第一基站发送消息的电路。

8.如权利要求6所述的无线通信网络，其特征在于，无线通信网络还包括：

多个基站，多个基站中的每一个都发送导频信号，其中包括表示与基站发射机关联的基站标识的信息；

多个移动用户站，多个移动站中的每一个都获得至少一个基站的导频信号；和

在设定的持续时间内，检测在每个移动站处所获得多个基站中特定一个的导频信号的缺少，并从第一基站存储器的邻近组中去除特定基站的逻辑。

9.如权利要求6所述的无线通信网络，其特征在于，移动站向第一基站发送提取的表示第二基站标识的消息，并且在第一基站的电路中实现用于比较的逻辑和用于更新的逻辑。

10.如权利要求6所述的无线通信网络，其特征在于，第一基站向移动站发送信号，该信号中包括表示邻近组中基站标识的数据，并且移动站还包括：

用于使提取的表示第二基站标识的信息和表示邻近组中基站标识的数据关联，以确定是否符合的逻辑；和

如果第二基站的标识不符合邻近组中任何基站的标识，用于向第一基站发送信号使得在邻近组中包含第二基站的标识的电路。

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