专利名称：无线电基站间业务负荷的分配的制作方法
技术领域：
本发明涉及一个用于蜂窝移动数据分组通信的系统，包括一个具有第一最大信道数的第一无线电基站，每个信道可以与第一最大用户数进行通信。所述的第一无线电基站覆盖了系统中的一个小区，在该系统中，第一无线电基站通过在小区中发送一个标记指示对同其通信的用户的允可。本发明还包括一个应用在这样的系统的方法。
无线电基站以一种标记的形式发送信息给一个区域中的用户，宣布是否准备好进行通信。用户许可通信，它们根据收集的数据信息发送一个数据包脉冲。对比于一个移动电话系统，信息不仅仅同时在用户和基站之间发送，用户还必须在发送之前接收一个许可信号，例如，提到的许可标记。在一个移动的载体上，用户可能是一个计算机，或是一个告诉管理者很快就会空的软饮料自动货机，或是一个防盗自动警铃，或是一个个人寻呼机或其它类似的设备。
无线电基站根据其希望得到的功能被连接到一个或多个天线，无线电基站覆盖的区域称为小区，通过覆盖整个小区的天线覆盖小区或者该小区被分成被分段天线覆盖的各个分段。无线电基站包括用于在小区中的无线电基站和用户之间通信的一个或多个信道。每个信道能够被大量的用户使用，只受到用户总负荷的限制。
当在一个小区中需要多于无线信道的最大数，N，来保持在一个移动数据分组通信系统中的可接收通话容量，一个已有的具有最大数信道，N，的无线电基站将被一个信道的最大数大于N的装置代替，其具有以最佳的方式分配在其无线信道中的通话量，获得最大的通话容量的能力。有时候，当然可以更灵活地或花费很少的在已有的信道中增加一个或多个N-信道装置形成一组无线电基站，在同一位置的基站组。当增加更多的无线电基站，分段的天线被普遍地应用在基站组的每个无线电基站覆盖其本身区域的情况。
当扩充在一个小区中的无线电基站个别的N-信道的数目，和使用一个天线获得的覆盖区域相比，使用分段的天线经常导致改变天线所处位置的覆盖区域。这样在该区域需要新的小区设计，这不是想要的。
如果具有一个指定的，有限的其中大量的通话量需要处理的区域，在分段天线中会发生另一个问题。这种情况中，所有的通话量会不时地集中到分段的其中一个上，覆盖这个区段的无线电基站可能出现超载，而覆盖其它部分的无线电基站可能会有低的负载。
因此首选的是如果所有的N-信道装置，基站组，能够同第一个装置覆盖同一个小区，也就是说，连接到同一个天线。但是在这种情况下根据用户的漫游方式业务负荷可能不均衡的分布在各个无线电基站之间。为了得到一个最理想的效率，避免在基站组中的一个无线电基站超载，将介绍一些关于在无线电基站之间均匀分布通信负荷的方法。
这些问题被本发明解决，其中在第一基站上增加至少一个具有第二最大信道数和第二最大用户数的第二无线电基站扩充该系统，以形成了一个基站组。该系统还包括装置，用于根据具有最少的负载的无线电基站在小区中发送的允可标记，决定哪个无线电基站具有最少的负载。
基站组使用无线电基站的现有技术特性，只增加一个新的装置，用于在无线电基站之间的通信。通信建立在基站组中具有最少的负载的无线电基站，指示无线电基站在小区中发送一个标记。标记允许用户发射信号到无线电基站。通过使用无线电基站之间的内部通信，负载能够被均匀地分配。
某些系统包括一些没有被设计用于在开始通信前总是单独的与无线电基站进行通信的过程。这种情况中，一进入该小区，用户从无线电基站接收一个标记，告诉用户选择无线电基站，也就是说，在该无线电基站漫游。然后用户保存该信息，并且只要用户不改变小区就一直与该无线电基站通信，或者以其他方式释放与无线电基站的联系，也就是，不再在该无线电基站漫游。
因为根据本发明的扩充基站组决定那个无线电基站具有最少的负载并应该在小区中发送一个标记，所有漫游在基站组中的无线电基站中的用户将和具有最少负载的无线电基站进行通信，因此，一段时间之后，将在扩充的基站组中的无线电基站中出现业务负荷的平均分配。
本发明基本的思想是，使用现有的无线电基站，向其提供分配负载的通信装置，因此可以提供一个简单，便宜且更有效的扩充一个现有的无线电基站的可能性。
通过随后的独立权利要求，优选实施例将成为明确的。
附图简要描述本发明将在下文依据发明的实施例和附图进行描述。
附
图1表示一个扩充的基站组的示例，即在一个基站组中包括有两个无线电基站。
附图2表示一个扩充的基站组的示例，即在一个基站组中包括有三个无线电基站。
附图1用图解法表示一个依据本发明的系统，具有一个具有业务超载的第一最大信道数的第一无线电基站(BS1)和一个具有第二最大信道数的第二无线电基站(BS2，。它们一起形成一个基站组(BG)。基站组(BG)的形成使得系统处理更大量的业务负荷成为可能。基站组(BG)同覆盖上述小区(30)的第一无线电基站(BS1)连接到同一个天线(20)。无线电基站(BS1，BS2)每个都使用与只有一个无线电基站(BS1)和小区中的用户通信的情况下同样的通信装置。无线电基站(BS1，BS2)相互连接，使得它们之间进行内部通信成为可能。为了进行内部通信并通知无线基站它属于一个基站组(BG)，通过使用现有的网络从网络控制中心(NCC)安装一个新的内部通信装置。
为了获得基站组(BG)的最大效率，依照本发明，无线电基站(BS1，BS2)使用新的内部通信装置，调查其中哪个无线电基站具有最少负载。当调查完成时，最忙的无线电基站(BS1，BS2)移去它的标记，因此，禁止在小区中的用户漫游到该无线电基站。仅仅具有最少负载的无线电基站(BS1，BS2)还在小区中发送指示许可和它进行通信的标记。基站组(BG)中进行内部通信的结果是在基站组的成员中，也就是无线电基站(BS1，BS2)间，获得了均匀的分配。
附图2用图解法表示系统进一步使用第三无线电基站(BS3)进行扩充，以满足更均匀的业务负荷要求。基站组(BG)现在包括3个无线电基站(BS1，BS2，BS3)，仍然连接到覆盖小区(30)的一个天线(20)上。根据用户的漫游行为，业务可能在无线电基站(BS1，BS2，BS3)间不均匀的分配。无线电基站(BS1，BS2，BS3)相互连接，用一个实线标记。无线电基站(BS1，BS2，BS3)分别包括在基站组(BG)中进行内部通信的装置，通信方向由附图2中的虚线箭头表示。用于内部通信和下载新的通信装置的同一技术同上述的包括两个无线电基站(BS1，BS2)的基站组(BG)中使用的一样。新的无线电基站(BS3)还被告知属于一个基站组并根据一定的事件设置或者移去它的标记。
为在该系统中建立最佳的效率，形成的基站组(BG)必须有一个功能精良的内部通信装置，来获得均匀的业务负荷分配。这样的通信装置将在下文中描述。
在该通信装置的第一个实施例中，无线电基站(BS1，BS2，BS3)以圆形的方式被连接。一个信号在该无线电基站(BS1，BS2，BS3)以环形方式传播，以检测一个无线电基站中业务负荷。为了简化内部通信装置的说明和对无线电基站(BS1，BS2，BS3)的测量，一个例子是从第一个正好从第三无线电基站(BS3)中接收信号的无线电基站开始。第一无线电基站(BS1)比较其本身和第三无线电基站(BS3)中的业务负荷，如果第一无线电基站(BS1)有更高的负荷，就移去它的标记。包括来自第一无线电基站(BS1)业务负荷信息的信号被从第一无线电基站(BS1)发送到第二无线电基站(BS2)。第二无线电基站(BS2)进行比较并且决定是否移去其本身的标记，之后，它将业务负荷信息发送到第三无线电基站(BS3)，第三无线电基站(BS3)进行业务负荷的比较并决定是否移去其标记。当第三无线电基站(BS3)继续发送它的业务负荷信息到第一无线电基站(BS1)时，圆形的结构完成。无线电基站(BS1，BS2，BS3)中仅仅有一个无线电基站仍然设置它的标记。仍然设置其标志的无线基站具有最少负载，并在小区中发送标记，使得用户在具有最少负载的无线电基站中漫游，这样导致了业务负荷在无线电基站(BS1，BS2，BS3)的均匀分配，因此得到更好的效率。还必须指出哪一个无线电基站首先发送内部通信信号是不重要的，因为信号是在指定的间隔以圆形方式发送的。
通信装置的第二的实施例中，内部通信信号以一个列表的形式存储信息，该信息包括来自所有的具有无线电基站识别号码的无线电基站的业务负荷信息。当圆形结构形成时，列表被基站组中一个预订的无线电基站检验，具有最少负荷的无线电基站被指出并且被允许保持其标记设置。
当使用这个方法时，可能会比使用第一个实施例的方法更好的控制系统，例如，可能允许多于一个的无线电基站(BS1，BS2，BS3)保持其标记设置，使得在小区中的用户在基站组中多于一个的无线电基站中漫游。但是，如果基站组中有大量的无线电基站，内部通信业务量可能会变大，这样可能降低分配机制，从而降低整个系统。
如果内部通信信号没有被正确的传播，最重要的是，在系统中存在一个故障处理的过程。本发明的系统中存在众多的方式处理该问题，例如，如果一个无线电基站没有在其设置标记的时间终止之中接收一个信号。这将导致所有的无线电基站允许在小区中的用户漫游到其中，这将导致一个最差的业务负荷分配。但是至少，它使用户能通信。
基站组的无线电基站(BS1，BS2，BS3)内部通信的方式和业务负荷如何分配以及是否允许用户漫游到无线电基站的标准取决于不同的系统。。
本发明不限于上文描述的内容，但是本发明不同的实施例可能出现在后续权利要求的范围中。例如，在通信装置的第一个实施例中还可以设置许多标记，允许多于一个的无线电基站进行通信。
目前，本发明趋向于使用具有一个信道的无线电基站，但是不管其中信道数目，可以形成一个任何无线电基站的组合。
如果系统包括没有被设计成用于在其发送之前始终同无线电基站通信的处理的用户，均匀业务负荷的处理将通过在一个短的时间内关闭所有无线电基站来增强，例如，结合将附加的无线电基站安装到基站组中，强迫用户设法漫游到其它无线电基站中。当无线电基站再次被打开的时候，所有的用户设法漫游在基站组中，根据本发明的系统把一个新用户，在所有用户处在被基站组覆盖的小区中的情况中，指向具有最少负载的无线电基站，因此将用户分配到包括在基站组中的无线电基站中。
权利要求
1.一个蜂窝移动数据分组通信系统(10)包括一个具有一个第一最大信道数的第一无线电基站(BS1)，每个信道可以与第一最大用户数进行通信，所述的第一无线电基站(BS1)覆盖了系统中的一个小区(30)，在该系统中第一无线电基站通过在小区中发送一个标记，指示允许其它用户与之通信，其特征在于，数据通信系统(10)能够通过增加至少一个第二无线电基站(BS2)进行扩充，该第二无线电基站具有第二最大数信道和第二最大数用户，其与第一无线电基站形成了一个基站组(BG)，该系统还包括通过具有最少的负载的无线电基站在小区中发送的允可标记，决定那个无线电基站具有最少的负载的装置。
2.一个如权利要求1所述的系统，其特征在于，有一个用于在第一和第二无线电基站(BS1，BS2)之间进行内部通信，决定在各个无线电基站中的负载的装置。
3.一个如前述权利要求任意之一所述的系统，其特征在于，第二无线电基站(BS2)通过一个外部数据通信链路开放。
4.一个根据上述权利要求中任何一个所述的系统，其特征在于，还包括一个第三无线电基站(BS3)，与其它无线电基站(BS1，BS2)中的每个通信，以均衡无线电基站(BS1，BS2，BS3)之间的业务负载。
5.一个根据上述权利要求中任何一个所述的系统，其特征在于，内部通信系统具有一个装置，用于决定哪一个无线电基站(BS1，BS2，BS3)将要设置标记。
6.一个根据上述权利要求中任何一个所述的系统，其特征在于，在第一无线电基站(BS1)中的最大信道数等于1。
7.一个根据上述权利要求中任何一个所述的系统，其特征在于，在第二无线电基站(BS2)中的最大信道数等于1。
8.一个根据上述权利要求中任何一个所述的系统，其特征在于，在第三无线电基站(BS3)中的最大信道数等于1。
9.一个根据上述权利要求中任何一个所述的系统，其特征在于，无线电基站(BS1，BS2，BS3)使用同一个天线(20)。
10.一个用于蜂窝移动数据分组通信系统(10)的方法，该系统包括一个具有一个第一最大信道数的第一无线电基站(BS1)，每个信道可以与第一最大用户数(USR)进行通信，所述的第一无线电基站(BS1)覆盖了一个小区(30)，在该系统中第一无线电基站(BS1)通过在小区(30)中发送一个标记指示允许用户(USR)与之进行通信，该方法包括以下步骤-给数据通信系统(10)增加至少一个具有第二最大信道数和第二用户数的第二无线电基站(BS2)，以形成一个基站组(BG)，-决定哪个无线电基站(BS1，BS2，BS3)具有最小负载，-在小区(30)中发送来自于具有最小负载的无线电基站的一个标记。
11.如权利要求10所述的方法，还包括在第一和第二无线电基站(BS1，BS2)之间进行内部通信，决定在各个无线电基站中的负载。
12.如权利要求10或11所述的一个方法，还包括第二无线电基站(BS2)通过一个外部数据通信链路开放。
13.如权利要求10-12中任何一个所述的方法，还包括增加一个第三无线电基站(BS3)，与其它无线电基站(BS1，BS2)中的每个通信，以使得在无线电基站(BS1，BS2，BS3)间的业务负载平坦。
14.如权利要求10-13中任何一个所述的方法，还包括在无线电基站(BS1，BS2，BS3)之间进行内部通信系统，决定哪一个无线电基站将要设置标记。
15.如权利要求10-14中任何一个所述的方法，还包括所有无线电基站(BS1，BS2，BS3)之间的到同一个天线(20)的连接。
全文摘要
一个蜂窝移动数据分组通信系统(10)包括一个具有第一最大数信道的第一无线电基站(BS1)，每个信道可以与第一最大数用户进行通信。第一无线电基站(BS1)覆盖了系统中的一个单元(30)，在该系统中第一无线电基站通过在单元中传送一个标记指示对同其通信的用户的允可。系统的特征在于数据通信系统(10)能够通过增加至少一个第二无线电基站(BS2)进行扩充，该第二无线电基站具有第二最大数信道和第二最大数用户，其与第一无线电基站形成了一个基站组(BG)。该系统还包括用于根据具有最少的负载的无线电基站传送的允可标记，决定无线电基站具有最少的负载的装置。
文档编号H04W16/06GK1422464SQ01807656
公开日2003年6月4日 申请日期2001年3月30日 优先权日2000年3月31日
发明者A·亨里克松 申请人:艾利森电话股份有限公司