专利名称：连接网络和无线电通信控制方法
技术领域：
本发明涉及用于进行无线电通信的连接网络和无线电通信控制方法，更具体而 言，涉及采用WiMAX技术的连接网络和无线电通信控制方法。
背景技术：
近年来，WiMAX(微波接入全球互通)作为用于无线电通信的标准规范已经受到关 注。WiMAX 是 IEEE 802. 16、IEEE 802. 16e、IEEE 802. 16Corrigendum 2 禾Π WiMAX Forum 制 订的标准。在采用该标准的技术中，当诸如SS(订购台)和MS(移动台)之类的终端接入 网络时，终端自身选择其应该连接的基站(BS)，并随后开始网络接入过程。当终端尝试连接到基站时，终端可能取决于基站的无线电资源而难以连接。在此 情况下，接入服务网络(ASN)没有能力在网络接入过程期间将终端越区切换到另一基站。也已经设想了如下技术该技术用于根据终端连接到基站时所处的时区，从用于 控制基站的无线电终端连接设备向终端通知其应该连接的基站，以避免无线电基站的线路 短缺(例如，参见JP1998-23503A)。在上述技术中，网络接入过程可能由于接入服务网络(ASN)没有能力将有关终端 越区切换到另一基站而失败。而且，即使一基站在与有关基站相同的覆盖区域内存在足够 的无线电资源，也会由于终端无法被引导到提供足够无线电资源的基站而出现问题。而且， 在多个基站被安装以管理同一覆盖区域(在该覆盖区域中，越区切换过程必须在完成针对 每个终端的网络接入过程之后由基站主动执行)的情况下，为了将这些终端越区切换到各 个基站以便将逐个顺序接入网络的终端分发到各自的基站，将发生另一问题。而且，在JP1998-23503A所公开的技术中，由于终端与基站的连接是按时区来管 理的，因此有必要预先设置终端可以连接到预定基站时所处的时区，从而引起需要相当大 的努力来完成设置的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供解决上述问题的连接网络和无线电通信控制方法。为了实现上述目的，本发明提供了一种连接网络，其包括彼此具有相同覆盖区域 的多个无线电基站和用于控制多个无线电基站的无线电基站控制设备，其中当在多个无线电基站中的一个无线电基站处从存在于覆盖区域中的终端接收到 用于接入连接网络的接入过程请求信号时，基于多个无线电基站的资源信息从多个无线电 基站中确定接入点基站，并且当被确定为接入点基站的无线电基站不是已经从终端接收到 接入过程请求信号的无线电基站时，接入过程基站改变请求信号被发送到终端，用于请求 终端将接入过程请求信号发送到终端对其执行接入过程的、已经被确定为接入点基站的无 线电基站。本发明还提供了一种在连接网络中的无线电通信控制方法，连接网络包括彼此具 有相同覆盖区域的多个无线电基站和用于控制多个无线电基站的无线电基站控制设备，该方法包括如下处理 当在多个无线电基站中的一个无线电基站处从存在于覆盖区域中的终端接收到 用于接入连接网络的接入过程请求信号时，基于多个无线电基站的资源信息从多个无线电 基站中确定接入点基站；并且当被确定为接入点基站的无线电基站不是已经从终端接收到接入过程请求信号 的无线电基站时，发送接入过程基站改变请求信号到终端，用于请求终端将接入过程请求 信号发送到终端对其执行接入过程的、已经被确定为接入点基站的无线电基站。如上所述，在本发明中，当在一无线电基站处从存在于由多个无线电基站相互限 定的同一覆盖区域中的终端接收到用于接入连接网络的接入过程请求信号时，基于多个无 线电基站的资源信息确定接入点基站。然后，接入过程基站改变请求信号被发送到终端，用 于请求终端将接入过程请求信号发送到充当所确定的接入点基站的无线电基站。因此，可 以容易地减小终端在网络接入过程中失败的概率。
图1是示出根据本发明的无线电通信系统的一个实施例的图。图2是示出图1所示基站的示例性内部配置的图。图3是示出图1所示ASN-GW的示例性内部配置的图。图4是示出存储在图3所示基站管理单元中的示例性基站信息的图。图5是用于描述在本实施例中的无线电通信控制方法的概念图。图6是用于描述在本实施例中的无线电通信控制方法的序列图。图7是用于描述在本实施例中的无线电通信控制方法的另一示例的序列图。
具体实施例方式
在下文中，将参考附图来描述本发明的一个实施例。图1是示出根据本发明的无线电通信系统的一个实施例的图。这里，该系统包括 采用WiMAX标准的网络。如图1所示，本实施例包括终端101、基站102-1、102-2和ASW-GW 103。而且，ASN 104 由 ASN-Gff 103 和基站 102-1、102-2 构成。终端101是具有无线电通信功能的移动终端。基站102-1、102_2是具有预定的覆盖区域并且可以连接到存在于该覆盖区域中 的终端的无线电基站。ASN-Gff 103是用于控制基站102_1、102_2的连接到基站102_1、102_2的无线电基 站控制设备。这里作为示例给出的ASN-GW 103是ASm04中的连接服务网络网关。ASN 104是用于提供WiMAX接入服务的WiMAX接入服务网络。图2是示出图1所示基站102-1的示例性内部配置的图。如图2所示，图1所示的基站102-1具有无线电单元201、信号判断单元202、资源 管理单元203和ASN-GW接口单元204。可注意到，图2仅示出基站102-1所包含的组件之 中与本发明相关的那些组件。而且，图1所示基站102-2的内部配置与图2所示基站102-1 的内部配置相同。
无线电单元201向/从终端101发送/接收无线电信号。无线电单元201具有通 用天线以及调制/解调功能。信号判断单元202判断从终端101发送的信号是否是指示接入过程请求的接入过 程请求信号。信号判断单元202还判断从终端101发送的信号是否包括指示终端101的可 用功能的功能信息。资源管理单元203管理基站102-1的无线电资源。例如，资源管理单元203可以 管理基站102-1中当前使用的无线电资源与可获得的无线电资源之比(使用比)。关于由 资源管理单元203管理的无线电资源的信息一直被发送到ASN-GW 103。ASN-Gff接口单元204向/从ASN-GW 103发送/接收信号。图3是示出图1所示ASN-GW 103的示例性内部配置的图。如图3所示，图1所示的ASN-GW 103具有基站接口单元301、信号判断单元302、 基站管理单元303和更高层设备接口单元304。可注意到，图3仅示出ASN-GW 103所包含 的组件之中与本发明相关的那些组件。基站接口单元301向/从基站102-1、102-2发送/接收信号。信号判断单元302判断从基站102-1、102_2发送的信号是否是指示来自终端101 的接入过程请求的接入过程请求信号。信号判断单元302还判断从基站102-1、102-2发送 的信号是否包括指示终端101的可用功能的功能信息。基站管理单元303存储连接到ASN-GW 103的基站102_1、102_2的基站信息，并基 于所存储的基站信息来管理基站102-1、102-2。更高层设备接口单元304向/从连接到比ASN-GW 103更高层的设备发送/接收信号。图4是示出存储在图3所示基站管理单元303中的示例性基站信息的图。如图4所示，图3所示的基站管理单元303存储唯一地分配给各个基站的基站号、 各个基站的覆盖区域、以及作为指示各个基站的无线电资源的信息的资源信息，所有这些 信息彼此相对应，作为基站信息。虽然这里作为示例给出的资源信息由当前使用的无线电 资源与可获得的无线电资源之比(使用比)表示，但是资源信息可以简单地呈现基站可获 得的无线电资源的量。该资源信息从各个基站发送并一直被更新。例如，基站管理单元303 存储包含覆盖区域“X”的基站102-1的基站信息以及指示90%的资源信息。基站管理单元 303还存储包含覆盖区域“X”的基站102-2的基站信息以及指示10%的资源信息。基站管 理单元303还存储包含覆盖区域“Y”的基站102-3的基站信息以及指示50%的资源信息。 基站管理单元303还存储包含覆盖区域“Y”的基站102-4的基站信息以及指示99%的资源 fn息ο以下描述将针对本实施例中的无线电通信控制方法。图5是用于描述在本实施例中的无线电通信控制方法的概念图。图6进而是用于 描述在本实施例中的无线电通信控制方法的序列图。这里，将参考图5所示的示例性情形 来进行描述，其中基站102-1的覆盖区域105-1与基站102-2的覆盖区域105-2相同，终端 101存在于该覆盖区域中，并且首先检测作为到ASN 104的接入点的基站102-1。在步骤1，当基站102-1在终端101处被检测为到ASN 104的接入点时，指示接 入过程请求的接入过程请求信号在步骤2被使用发出测距请求(ranging request)的RNG-REQ信号从终端101发送到基站102-1，如图5中的箭头A所指示的。在基站102-1的无线电单元201接收到从终端101发送的RNG-REQ信号之后，信 号判断单元202判断接收的信号是否是接入过程请求信号。当确定接收的信号是接入过程请求信号时，ASN-GW接口单元204在步骤3通知 ASN-Gff 103已从终端101发出对接入过程的请求。用于该通知的信号(即，从基站102-1 发送的用于通知的信号)仅需要允许基站识别出已经从终端101发出对接入过程的请求， 并且该信号的格式在这里不受限制。当在ASN-GW 103的基站接口单元301处接收到从基站102_1的ASN-GW接口单元 204发送的、从终端101发出的指示对接入过程的请求的信号之后，信号判断单元302判断 接收的信号是否是指示已经发出的对接入过程的请求的信号。当在信号判断单元302中确定该信号指示已经发出对接入过程的请求时，在步骤 4，在基站管理单元303中执行对基站102-1的资源信息的搜索。而且，在步骤5，在基站管理单元303中对与基站102-1具有相同覆盖区域的基站 进行搜索。这里，基站102-2被检索到。当基站102-1以及与基站102-1具有相同覆盖区域的基站102_2的资源信息已经 被从基站管理单元303检索出时，在步骤6基于它们确定作为终端101将访问的基站的接 入点基站。用于该确定的方法可以是当基站102-1的资源信息大于基站102-2的资源信 息时，基站102-2被确定为用于终端101的接入点基站。换言之，当前提供更多空闲无线电 资源的基站102-1或基站102-2可以被确定为接入点基站。可替换地，当基站102-1的资 源信息呈现比先前设置的阈值更大的值，并且当基站102-2的资源信息呈现比该阈值更小 的值时，基站102-2被确定为终端101的接入点基站。换言之，该确定可以取决于是应该允 许终端101接入基站102-1还是基站102-2以获取更大的无线电资源利用效率来作出。同 样，当存在甚至三个或更多个具有相同覆盖区域的基站时，例如当前提供最多空闲无线电 资源的基站被确定为接入点。这里确定当终端101被允许接入基站102-2时对无线电资源 提供更高利用效率。然后，在步骤7，请求终端101执行接入过程以接入基站102-2 (即，请 求终端101向基站102-2发送接入过程请求信号)的信号被从ASN-GW 103的基站接口单 元301发送到基站102-1。该信号就其格式也不受限于此。当在基站102-1的ASN-GW接口单元204处接收到从ASN-GW 103的基站接口单 元301发送的信号之后，在步骤8，接入过程基站改变请求信号被使用RNG-RSP信号从基站 102-1的无线电单元201发送到终端101，如图5的箭头B所指示的，所述接入过程基站改 变请求信号用于指示改变向其执行接入过程的基站的请求。当在终端101处接收到从基站102-1发送的接入过程基站改变请求信号之后，在 步骤9，在终端101中接入点被切换到基站102-2。然后，在步骤10，指示接入过程请求的接入过程请求信号被使用RNG-REQ信号从 终端101发送到基站102-2，如图5的箭头C所指示的。可替换地，如果不使用如上所述的RNG-REQ信号，也可以使用SBC-REQ。图7是用于描述在本实施例中的无线电通信控制方法的另一示例的序列图。这 里，类似于参考图6的序列图所描述的方法，将参考图5所示的示例性情形来进行描述，在 该情形中，基站102-1的覆盖区域105-1与基站102-2的覆盖区域105-2相同，并且终端101存在于该覆盖区域中，并首先检测基站102-1作为到ASN 104的接入点。当在步骤11处检测到基站102-1作为到ASN 104的接入点时，在步骤12，指示接 入过程请求的接入过程请求信号被使用发出测距请求的RNG-REQ信号从终端101发送到基 站102-1，如图5中的箭头A所指示的。当在基站102-1的无线电单元201处接收到从终端101发送的RNG-REQ信号之后， 在步骤13，与接收的RNG-REQ信号相对应的RNG-RSP信号被从无线电单元201发送到终端 101。当在终端101处接收到从基站102-1的无线电单元201发送的RNG-RSP信号之后， 在步骤14，指示终端101的可用功能的功能信息被使用SBC-REQ信号从终端101发送到基 站 102-1。当在基站102-1的无线电单元201处接收到从终端101发送的SBC-REQ信号之后， 在信号判断单元202中判断接收的信号是否是SBC-REQ信号。当确定接收的信号是SBC-REQ信号时，在信号判断单元202中提取出终端101的 功能信息，并在步骤15将提取出的功能信息从ASN-GW接口单元204发送到ASN-GW 103。 从基站102-1发送的功能信息只需要允许基站识别出终端101的可用功能，并且其信号格 式并不受限于此。当在ASN-GW 103的基站接口单元301处接收到从基站102_1的ASN-GW接口单元 204发送的功能信息之后，在信号判断单元302中判断接收的信号是否是功能信息。当在信号判断单元302中确定接收的信号是功能信息时，在步骤16，在基站管理 单元303中对基站102-1的资源信息进行搜索。而且，在步骤17，在基站管理单元303中针对与基站102_1具有相同覆盖区域的基 站进行搜索。这里，基站102-2被检索到。当基站102-1和与基站102-1具有相同覆盖区域的基站102_2的资源信息被从基 站管理单元303检索到时，在步骤18，基于检索到的资源信息和基站102-2和终端101的功 能信息来确定作为终端101接入的基站的接入点基站。用于该确定的方法可以是例如当 终端101的可用功能消耗很多无线电资源时，当前提供更多空闲无线电资源的基站102-1 或基站102-2被确定为接入点基站。可替换地，当终端101的可用功能消耗比先前设置的 阈值更少的无线电资源时，可以从基站102-1和基站102-2中任意地选择一个，只要这些基 站提供足够的空闲无线电资源量以供可用功能使用即可。此外，例如，基站102-1可以被 选为所具有的可用功能消耗的无线电资源少于先前设置的阈值的终端101的接入点，基站 102-2可以被选为所具有的可用功能消耗的无线电资源多于先前设置的阈值的终端101的 接入点。这样，可以根据应该允许终端101接入基站102-1还是基站102-2以获得更高无 线电资源利用效率来进行判断。同样，当存在甚至三个或更多个具有相同覆盖区域的基站 时，例如当前提供最多空闲无线电资源的基站可以被确定为接入点。这里确定当终端101 被允许接入基站102-2时针对无线电资源提供更高利用效率。然后，在步骤19，用于请求终 端101执行接入过程以接入基站102-2 ( S卩，向基站102-2发送接入过程请求信号)的信号 被从ASN-GW 103的基站接口单元301发送到基站102-1。该信号就其格式并不受限于此。当在基站102-1的ASN-GW接口单元204处接收到从ASN-GW 103的基站接口单元 301发送的信号之后，在步骤20，接入过程基站改变请求信号被使用SBC-RSP信号从基站102-1的无线电单元201发送到终端101，如图5的箭头B所指示的，该接入过程基站改变 请求信号用于指示改变对其执行接入过程的基站的请求。当在步骤101处接收到从基站102-1发送的接入过程基站改变请求信号之后，在 步骤21，在终端101中接入点被切换到基站102-2。然后，在步骤22，指示接入过程请求的接入过程请求信号被使用RNG-REQ信号从 终端101发送到基站102-2，如图5的箭头C所指示的。这样，通过使用SBC-RSP信号而非RNG-RSP信号在不同基站请求接入过程请求，可 以根据终端101的能力(可用功能)来选择适当的基站。有利的是，可以比在使用RNG-RSP 信号时更详细地执行判断。可替换地，在前述步骤3、7、15和19处的处理可以省略，并且在步骤4-6和16_18 处的处理可以在基站102-1中执行。换言之，用于确定接入点基站的处理可以在基站102-1 中执行。在此情况下，基站102-1、102-2可以互相收集图4所示的基站信息并基于该基站 信息确定接入点基站。基站102-1、102-2可以具有用于收集彼此相邻的基站的基站信息的 接入单元，并且相互地使用接口单元来收集它们的基站信息。显然，它们可以按照类似方式 在一个基站内的多个扇区之间执行。如上所述，本发明提供了如下优点。作为第一优点，由于终端可以被提示转移到另一适当的基站，因此可以降低终端 的接入过程中失败的概率。而且，作为第二优点，在同一覆盖区域被多个基站管理的情形中，可以实现在当执 行网络接入过程时的阶段中将终端分发到各个基站的功能。这样，可以实现用于在基站间 分发负载的无线电资源管理，并允许终端密集地接入特定基站。此外，作为第三优点，对于使用一般技术将终端越区切换到不同基站，终端必须 在针对该终端的网络接入过程完成之后，在基站驱动的越区切换过程中实现越区切换，如 IEEE 802. 16、IEEE 802. 16e、IEEE 802. 16Corrigendum 2 禾Π WiMAX Forum 中所描述的。本 发明使得终端能够在执行网络接入过程时的阶段中被越区切换到另一基站，从而减小了接 入服务网络上用于终端越区切换处理的负担。作为参考，上述RNG-REQ/RSP 和 SBC-REQ/RSP 信号是在 IEEE802. 16/IEEE 802. 16e/IEEE 802. 16 Corrigendum 2 中定义的信号。虽然已经参考某些实施例描述了本发明，但是本发明并不局限于上述实施例。在 本发明的范围之内，本发明可以按照本领域技术人员能够理解的各种方式在配置和细节上 进行修改。本申请基于2007年12月25日递交的日本专利申请No. 2007-331931要求优先权， 该在先申请的公开内容通过引用被整体上结合于此。
权利要求
一种连接网络，其包括彼此具有相同覆盖区域的多个无线电基站和用于控制所述多个无线电基站的无线电基站控制设备，其中当在所述多个无线电基站中的一个无线电基站处从存在于所述覆盖区域中的终端接收到用于接入所述连接网络的接入过程请求信号时，基于所述多个无线电基站的资源信息从所述多个无线电基站中确定接入点基站，并且当被确定为接入点基站的无线电基站不是已经从所述终端接收到所述接入过程请求信号的无线电基站时，接入过程基站改变请求信号被发送到所述终端，用于请求所述终端将所述接入过程请求信号发送到所述终端对其执行接入过程的、已经被确定为接入点基站的所述无线电基站。
2.如权利要求1所述的连接网络，其特征在于在从所述终端接收到指示所述终端的可用功能的功能信息之后，基于所述功能信息和 所述资源信息来确定所述接入点基站。
3.如权利要求1所述的连接网络，其特征在于将在所述资源信息中提供最多空闲无线电资源的无线电基站确定为所述接入点基站。
4.如权利要求1所述的连接网络，其特征在于使得关于接入过程基站改变请求的信息被设置在RNG-RSP信号中，并使用所述 RNG-RSP信号将所述接入过程基站改变请求发送到所述终端。
5.如权利要求2所述的连接网络，其特征在于使得关于接入过程基站改变请求的信息被设置在SBC-RSP信号中，并使用所述 SBC-RSP信号将所述接入过程基站改变请求发送到所述终端。
6.一种在连接网络中的无线电通信控制方法，所述连接网络包括彼此具有相同覆盖区 域的多个无线电基站和用于控制所述多个无线电基站的无线电基站控制设备，所述方法包 括如下处理当在所述多个无线电基站中的一个无线电基站处从存在于所述覆盖区域中的终端接 收到用于接入所述连接网络的接入过程请求信号时，基于所述多个无线电基站的资源信息 从所述多个无线电基站中确定接入点基站；并且当被确定为接入点基站的无线电基站不是已经从所述终端接收到所述接入过程请求 信号的无线电基站时，发送接入过程基站改变请求信号到所述终端，用于请求所述终端将 所述接入过程请求信号发送到所述终端对其执行接入过程的、已经被确定为接入点基站的 所述无线电基站。
7.如权利要求6所述的无线电通信控制方法，其特征在于包括如下处理在从所述终端接收到指示所述终端的可用功能的功能信息之后，基于所述功能信息和 所述资源信息来确定所述接入点基站。
8.如权利要求6所述的无线电通信控制方法，其特征在于包括如下处理将在所述资源信息中提供最多空闲无线电资源的无线电基站确定为所述接入点基站。
全文摘要
当来自存在于被多个无线电基站共享的同一覆盖区域中的终端的用于接入到连接网络的接入过程请求信号被无线电基站之一接收到时，由连接网络根据无线电基站的资源信息确定接入点基站，以便向终端发送接入过程基站改变请求信号，该信号请求将接入过程请求信号发送到充当所确定的接入点基站的无线电基站。
文档编号H04W92/20GK101911787SQ200880122840
公开日2010年12月8日 申请日期2008年12月12日 优先权日2007年12月25日
发明者久保田启一, 荒木俊博 申请人:日本电气株式会社