专利名称：使用底层网络设备的覆盖区域内的顶层网络设备的无线通信的制作方法
技术领域：
本发明总体涉及通信。更具体地，本发明涉及无线通信。
背景技术：
在UMTS或CDMA无线接入网(RAN)部署中，将地理区域分 割成小区。NodeB (UMTS术语)或基站(CDMA术语)为每一个小 区提供服务。为了协助小区间的移动台的移动性，RAN维持网络中的 每一个小区的临近小区列表。移动台必须获悉临近小区，以便其能够 检测用于选择针对未来通信的候选小区的信号强度。
移动性广义上可以分成两种移动台模式空闲模式移动性和活跃 模式移动性。在空闲模式下，移动台不具有到RAN的活跃的无线链 路，因而移动性包括选择具有足够好的信号强度的nodeB或基站，并 在其上"驻留"。当驻留时，移动台可以侦听nodeB或基站广播信道。 这很重要，因为广播信道用于发信号通知呼入的电话呼叫。广播信道 还用于向所有移动台通知要考虑驻留于其上的临近小区。在活跃模式 下，移动台具有到RAN的活跃的无线链路。当移动台与nodeB或基 站之间的无线信道条件改变时，必须考虑将其它nodeB或基站作为用 于维持通信链路的候选。
期望宏蜂窝网络(例如现有的蜂窝网络)的部署将由像微蜂窝或 微微蜂窝nodeB或基站一样操作的室内(例如家庭、企业和政府)通 信设备来进行补充。前者可被视作底层网络，后者由于建立在宏蜂窝 网络的顶部或之外而可被视作顶层网络。打算用室内顶层网络来补充 宏蜂窝(即，底层网络)。
建立顶层网络将增加蜂窝的覆盖和容量。然而，这预示着当前规 范和标准没有设计提供的新的部署场景。有很多问题与之相关联，包 括如何向移动台提供在传统的宏蜂窝网络部署与顶层部署之间的移动性。
在多数情况下，移动台依靠RAN来向其通知临近小区(nodeB 和基站)的存在以及这些临近小区的小区码(扰码或伪噪声偏移)。与 其周围的小区相比，临近小区使用不同的小区码以使得移动台能够将 感兴趣的传输与其它小区的传输中分离开。将临近小区的数目限制在 32个同频的小区组。如果部署了顶层网络，则临近小区的数目可以变 得比32大得多。例如， 一个底层小区内可以有数百个公寓，其中每一 个公寓包含一个顶层小区。需要向移动台通知所有临近小区的机制， 以便能够将这些临近小区考虑作为用于驻留或切换的候选。
一个建议是修改RAN基础结构，以向其通知顶层网络的存在。 例如，可以向无线网络控制器通知顶层网络中允许移动台使用的每一 个小区。然后，当通过RAN发送的消息向移动台通知临近小区时， 在列表中增加移动台的特有的nodeB。提供移动台特有的临近小区列 表克服了 32个同频临近小区的限制，然而其增加了维持最新的临近小 区列表的任务和复杂度。可以将顶层网络设备任意引入宏蜂窝覆盖区 域或从宏蜂窝覆盖区域中移除，并且相应地需要频繁地更新RAN，从 而引起不便。此外，以这种方式修改RAN不能解决空闲模式移动性 的问题。在空闲模式下，移动台与RAN之间不存在活跃的无线链路。 因此，移动台依靠底层网络广播信道来向其通知要驻留的候选小区。 在空闲模式下，没有设备来提供移动台特有的临近小区列表。
另一个取代修改RAN的建议是修改移动台，以存储允许其接入 的顶层小区的列表。然后，移动台将其所存储的潜在候选组增加到从 RAN接收到的任何临近小区列表。这要求改变当前移动台的操作方 式，并妨碍顶层网络的简单部署。不得不重新配置现有的移动台，使 其具有针对该特征所需的能力。
以上两种建议都具有要求现有设备(移动台或RAN)发生实质变 化的缺点。对于网络运营商而言，这比较昂贵、带有显著的风险、并 且没有吸引力。
需要有利于移动台在宏蜂窝底层网络的覆盖区域内与顶层网络 进行通信的经济有效的方法。本发明解决该需求。
发明内容
一种示例性的通信方法可用于包括至少一个底层网络设备和至 少一个顶层网络设备的系统，所述至少一个底层网络设备具有第一覆 盖区域，所述至少一个顶层网络设备在该底层网络设备的第一覆盖区 域内具有较小的第二覆盖区域。该示例性方法包括将所选择的多个小 区码专门用于识别顶层网络设备。利用专门用于识别顶层网络设备的 所选择的多个小区码来进行通信。第一下行链路信道具有所选择的多 个小区码中的一个，以使得与底层网络设备进行通信的移动台能够检 测作为用于与移动台进行通信的候选顶层网络设备的顶层网络设备。
一种示例性的通信设备包括广播至少两条下行链路信道的发射 机。该下行链路信道中的第一条的小区码是所选择的专门用于识别顶 层网络设备的多个小区码中的一个。该下行链路信道中的第二条的小 区码不同于所选择的多个小区码。
对于本领域的技术人员而言，本发明的各个特征和优点从下面的 详细描述中将变得显而易见。可以如下简要描述伴随该详细描述的附 图。
图1示意性地示出了本发明的实施方式可用于其中的无线通信系 统的所选部分。
图2是概括一个示例方法的流程图。
具体实施例方式
下面的描述表明了本发明的示例实施方式如何说明与底层网络 设备(例如宏蜂窝基站)进行通信的移动台和底层网络的覆盖区域内 的顶层网络设备(例如微微蜂窝基站)。所公开的示例针对不同的通信 场景(包括底层网络与顶层网络之间的活跃的呼叫切换和底层网络、 顶层网络或两者的空闲模式候选小区识别)是有用的。所公开的示例 有利于以经济而有效的方式在现有底层网络设备所覆盖的区域内部署顶层网络和设备。
图1示意性地示出了示例通信系统20。顶层网络22包括多个在
相应的小区中提供无线通信覆盖的顶层网络通信设备22。在UMTS 的示例中，设备22是nodeB，而在CDMA的示例中，设备22是基站 收发机。为简单起见，图1中只示出了一个这样的设备。设备22中的 每一个为多个小区26、 28、 30、 32和34中的相应一个提供覆盖区域。 小区26-34的大小使得这些小区被视为宏蜂窝。
其它通信设备40在小区26-34的覆盖区域内提供无线通信覆盖区 域或小区42。为简单起见，只示出了一个这样的设备，然而可能存在 一个与图l示意性示出的每一个小区42相关联的设备。为了进行讨论， 将该通信设备视为顶层网络的一部分，因为设备40所提供的无线覆盖 补充了顶层网络设备24所提供的覆盖，并被置于顶层网络设备24所 提供的覆盖之上。
每一个通信设备40包括收发机，因此每一个通信设备40可作为 相应的小区42的nodeB或基站来进行操作。
移动台可以与通信设备24、通信设备40或两者进行通信，这取 决于特定移动台的情况。所示出的示例包括小区28内的移动台50和 小区34内的另外的移动台52。移动台50不在顶层网络小区42中的 任意一个的覆盖区域内，并且只能够与底层网络设备24进行通信。另 一方面，移动台52在顶层小区42之一和底层小区34的覆盖区域内。 通过与相应的通信设备24和相应的通信设备40中的任意一个或两者 进行通信，所示出的示例给移动台52提供了与任意一个网络进行通信 的能力。换而言之，移动台52具有顶层网络与底层网络之间的移动性。
在图2的流程图60中概括了一个示例方法。本示例包括在步骤 62中上电的移动台52。开始时，该移动台使用用于驻留在底层网络的 信道上的己知技术。在步骤64中示出了这一状态。如步骤66所示， 移动台52利用已知方式从底层网络22接收小区码(例如扰码或伪噪 声偏移)的临近小区列表。
一个示例包括底层网络22所提供的临近小区列表内的小区码， 该小区码向移动台通知当前移动台位置的区域内的底层网络的通信设备40。
一个示例包括专门为识别顶层网络的小区42而保留的数目相
对小的小区码。在一个UMTS示例中，512个可用扰码中的8个专门 用于识别小区42。在一个CDMA示例中，多个PN偏移专门用于识别 顶层小区42。
在一个示例中，每一个顶层通信设备40广播两条下行链路信道， 而不只是一条。第一条下行链路信道具有专门用于识别顶层小区42 的小区码中的一个。两条下行链路信道中的第二条具有与专门用于识 别小区42的保留组中的小区码不同的小区码。第一下行链路信道可被
视为"暂时"广播信道，因为其提供有利于移动台在顶层网络与底层 网络22之间的移动性的信息。第二下行链路信道是"正常的"广播信 道，因为利用与将正常广播信道用于顶层小区26-34中相似的方式将 第二下行链路信道用于与顶层小区42进行通信。选择第二下行链路信 道的小区码，以使得其与底层网络或顶层网络中的任何相邻小区的小 区码不冲突。
在一个示例中，修改传统RAN所提供的底层网络的相邻小区列 表，以便总是包括专门识别顶层小区的小区码的保留组。接收临近小 区列表的移动台在步骤68中执行信号强度测量，以评估移动台能够驻 留于其上的潜在的候选小区。因为临近小区列表包括专门用于识别顶 层小区42的小区码，移动台将监控顶层通信设备40的暂时下行链路 信道广播。
在这个阶段，向移动台通知顶层网络的存在。此时，移动台将对 所保留的小区码执行信号强度测量。因而，将顶层小区视为驻留候选 以及视为活跃模式的切换候选。
在步骤70中，移动台确定是否从当前小区切换。如果否，则移 动台的操作返回步骤64。如果所监控的广播下行链路信道指示需要切 换，则在步骤72中确定移动台所选择的新小区是否是顶层小区42。 如果是，则在步骤74中移动台驻留在相应的顶层小区42的暂时下行 链路信道(例如两条下行链路信道中的第一条)上。然后，基于移动 台己经驻留于其中的第一条(例如，暂时)下行链路信道上的通信， 移动台能够识别相应的顶层小区42的第二条下行链路信道。实质上，从单个顶层通信设备40发出的这两条下行链路信道导 致向移动台呈现两个不同的小区。由底层网络通知的移动台将只知道 这些小区中的一个(即，"暂时"小区码)。然而， 一旦移动台驻留在暂
时小区中，暂时广播信道(BCH)广播消息就将向移动台通知这两条 下行链路信道中的第二条(即，"正常，，小区)。在一个UMTS示例中， 增加暂时小区的BCH系统信息块11 (SIBI 1)，以包含正常小区的小 区码。
为减小无线电干扰，在一个示例中仅短时间使用暂时下行链路信 道，以桥接顶层网络和底层网络。在步骤76中，移动台确定顶层通信 设备40所提供的临近小区组的信号强度。
一个示例包括将暂时信道的功率固定为顶层小区的正常下行链 路信道的一小部分。第二下行链路信道小区码被包括在暂时广播信道 临近小区列表中。在一个示例的暂时广播信道中，将移动台评估其它 用于驻留的候选的信号强度设置得非常低。例如，从3GPP规范25.304 中可知，在UMTS示例中，该参数被称为Sintraseaixh，其被包括在SIB3/4 消息中。由于其较高的信号强度，移动台选择与两条下行链路信道中 的第二条相关联的正常的小区码。在步骤78中，移动台驻留在正常的 顶层小区信道上。
一旦移动台驻留在正常的顶层小区42上，即使另一个小区变成 更好的候选,期望它仍然保持驻留其上。例如，网络运营商的目标可能 是将业务量从其宏蜂窝网络移走，并将其指引到顶层小区42上。在一 个示例中，这通过在BCH信道上适当地设置参数来实现。例如，将 用于开始小区选择流程的阈值设置得非常高。
在另一示例中， 一旦完成了到暂时顶层小区的切换，顶层通信设 备40指示移动台切换到顶层设备40的正常小区。
前面的描述实质上是示例性的，而非限制。对于本领域的技术人 员而言，对所公开的示例的变体和修改可以变得显而易见，而无需背 离本发明的实质。对本发明的合法保护范围仅可通过研究以下权利要 求来确定。
权利要求
1.一种通信方法，用于包括至少一个底层网络设备和至少一个顶层网络设备的系统中，所述至少一个底层网络设备具有第一覆盖区域，以及所述至少一个顶层网络设备在底层网络设备的第一覆盖区域内具有较小的第二覆盖区域，所述通信方法包括步骤将所选择的多个小区码专门用于识别顶层网络设备；以及在顶层网络设备的至少两条下行链路信道中的第一下行链路信道上进行通信，其中，所述第一下行链路信道的小区码是所述所选择的多个小区码中的一个，以使得与底层网络设备进行通信的移动台能够检测作为与所述移动台进行通信的候选的顶层网络设备。
2. 根据权利要求1所述的方法，包括从所述顶层网络设备广播所述至少两条下行链路信道；以及 将与所述所选择的多个小区码不同的小区码用于所述至少两条 下行链路信道中的第二条。
3. 根据权利要求2所述的方法，包括在所述第一下行链路信道上提供对所述第二下行链路信道的小区码的指示；以及使用所述第一下行链路信道向移动台提供指示，以在所述第二下 行链路信道上与所述顶层网络设备进行通信。
4. 根据权利要求2所述的方法，包括使用第一信号强度来广播所述第一下行链路信道；以及 使用更强的第二信号强度来广播所述第二下行链路信道。
5. 根据权利要求1所述的方法，包括基于与所述底层网络设备的通信，至少确定所述所选择的多个小区码中的所述一个；使用所确定的小区码来检测所述第一下行链路信道；以及 根据在所述第一下行链路信道上提供的信息来确定所述下行链路信道中的第二条的小区码。
6. 根据权利要求5所述的方法，包括将所述第一下行链路信道用于检测所述顶层网络设备；以及 在所述第二下行链路信道上实施与所述顶层网络设备的后续通信。
7. 根据权利要求5所述的方法，包括-分别检测所述第一下行链路信道和第二下行链路信道的信号强度；以及选择所述下行链路信道中具有较大信号强度的一条，用于与所述 顶层网络设备进行通信。
8. 根据权利要求1所述的方法，包括将所述所选择的多个小区码包括在底层网络设备的临近小区列 表中；以及向从所述底层网络设备进行接收的任何移动台提供对所述临近 小区列表的指示。
9. 根据权利要求1所述的方法，包括针对当前与底层网络设备进行通信的移动台，建立第一阈值，以切换为与顶层网络设备进行通信；以及针对当前与顶层网络设备进行通信的移动台，建立更高的第二阈 值，以切换为与顶层网络设备进行通信。
10. —种无线通信设备，包括发射机，用于广播至少两条下行链路信道，所述下行链路信道中 的第一条的小区码是专门用于识别顶层网络设备的所选择的多个小区 码中的一个，以及所述下行链路信道中的第二条的小区码与所述所选 择的多个小区码不同。
全文摘要
一种无线通信技术，当移动台(52)在顶层网络设备(40)和底层网络设备(24)两者的覆盖区域内时，用于为移动台(520)提供移动性，以与顶层网络设备(40)进行通信，顶层网络设备(40)处于底层网络设备(24)的覆盖区域(34)内。顶层网络设备(40)广播至少两条下行链路信道。下行链路信道中的第一条的小区码(例如，扰码或伪噪声偏移)专门识别顶层网络设备(40)。移动台(52)能够响应于来自底层网络设备的专用小区码的指示而检测第一下行链路信道。下行链路信道中的第二条用于移动台与顶层网络设备之间的后续的、正在进行的通信。
文档编号H04W36/04GK101543115SQ200780043411
公开日2009年9月23日 申请日期2007年11月16日 优先权日2006年11月22日
发明者欧文·O·肯尼迪, 莱斯特·谢·薇·侯, 霍尔格·克劳森, 马政翔 申请人:朗讯科技公司