专利名称：无线网络中进行自适应扫描的方法和无线网络的制作方法
技术领域：
本发明涉及在无线网络中进行自适应扫描的方法和具有自适应扫描功能的无线网络。该方法可以特别地而非排他地运用于宽带接入移动网。
背景技术：
在典型的无线蜂窝网中，在用的移动设备注册到被称为服务小区的小区。当移动设备从服务小区接收到的信号质量不足时，移动设备必须找到另一个小区以作为新的服务小区使用。这个选择新服务小区的过程称为切换，被选作新的服务小区的小区称为切换目标小区。在一个网络中，例如，当前的服务小区广播可能作为目标切换小区的候选者的相邻小区列表。该列表被称为相邻小区列表。为了找到合适的目标小区，移动设备扫描包括在相邻小区列表中的小区。相邻小区列表必须包括足够多的可能候选者，这样，即使在移动设备的位置不确定或者相邻小区的当前状态不可知的情况下，移动设备也可能以足够强的信号或足够好的信扰比(SINR) 找到目标小区以使得移动设备成功地切换到目标小区并联系到该目标小区。该服务小区分配时间间隔，在时间间隔内，移动设备可以执行扫描过程。移动设备执行扫描的时间间隔被划分成交错间隔用于正常传输的时间段(称为收听间隔)以及用于扫描的时间段(称为扫描间隔)。当前正在发展的一些类型的无线网络着眼于提供例如那些根据IEEE802标准的宽带接入无线网络，有时也称为WiMAX。在一个WiMAX网络中，如图1所示意的，服务于移动设备2的服务基站1在间隔内向移动设备2发送消息M0B_NBR-ADV。该消息包括相邻小区列表。在时刻1，例如，如果移动设备2从其服务小区接收的信号质量跌到阈值质量水平以下，则移动设备2确定需要切换。移动设备2向服务基站1发送消息M0B_SCN-REQ表示它需要执行扫描。服务基站1向移动设备2发送消息M0B_SCN-RSP，该消息给出分配给移动设备2的时间间隔作为扫描间隔。移动设备2然后以扫描间隔定义的时间扫描相邻小区列表中的小区。在扫描期间，移动设备2和其服务小区之间没有有效载荷数据的通信。这样，与不需要扫描的时间段相比，数据吞吐量减少。
发明内容
根据本发明的第一方面，在无线网络中进行自适应扫描的方法包括确定移动台MS 正在进行的服务的属性。依据确定的属性分配MS的扫描间隔。在一个方法中，正在进行的服务的属性包括以下中的至少一个服务类型；和服务质量需求。通过使用该方法，扫描对性能的影响可以被限制，同时还考虑了正在进行的服务的需求。在根据本发明的方法中，由MS进行扫描的相邻小区列表依据正在进行的服务的属性来选择。要发送到移动设备的可能可用的小区列表会有很多。通过识别不同的服务要求不同水平的服务质量，相邻小区列表可以适当地更长或者更短些，这样切换目标小区的质量满足正在进行的服务的要求，同时倾向于将性能降低最小化。例如，通过考虑正在进行的服务的属性，有可能选择具有较少候选者的列表进行扫描，这样减少了需要的扫描时间并且提供了增加的收听时间用于与移动设备进行正常通信并且因此增加了数据吞吐量。相反，如果使用固定的相邻时间表而不考虑正在进行的服务的属性，会导致很长的扫描时间而没有额外的好处。在扫描占用相当长时间的情况下，在扫描完成之前无线电条件可能发生变化，做出选择目标小区的决定因而会是不可靠的。在根据本发明的方法中，MS的扫描间隔依据由MS扫描的相邻小区列表的大小来分配。根据本发明的一个方法与WiMAX网络一起使用。根据本发明的方法可以与其他类型的无线网络一起使用，例如在3GPP长期演进(LTE)实施的网络中，在这种网络情况下，基站是演进的节点B(eN0deB)而MS被称为UE (用户设备)。根据本发明的方法可以与其他类型的网络技术一起使用，这样的网络技术包括从一个网络节点到另一个网络节点的切换， 并且不必局限于第四代GG)网络或提供宽带移动接入的网络。根据本发明的方法可以例如在以下情况下实施切换在单一网络中发生，或者切换在相同技术类型的不同网络之间发生。在一个实施例中，根据本发明的方法使用在从包括在一种技术类型的网络中的网络单元切换到不同技术类型的网络中的目标网络单元。根据本发明的第二方面，无线网络包括多个基站，并且包括自适应时间分配模块， 所述模块用于依据确定的移动设备MS正在进行的服务的属性分配移动设备MS的扫描间隔。
本发明的一些实施例将参照附图以举例的方式进行说明，其中图1示出先前已知的WiMAX网络的操作；图2示出根据本发明的方法和网络；图3示出包括在图2的网络中的基站；以及图4是示例性图表。
具体实施例方式参照图2，WiMAX网络3包括多个基站，图中示出其中的4。基站4是为移动设备 MS 5提供服务小区的服务基站。服务基站4可以向MS 5发送相邻小区列表(NCL)，如虚线 6所示出的，像图1中示出的现有安排一样。然而，这是可选的步骤，NCL可以在稍后阶段的切换过程中传送到MS 5。当在7中MS5检测到有必要执行切换时，它向基站4发送扫描请求SCN-REQ 8。如图3所示，基站4包括处理器9，处理器9确定与MS5相关的正在进行的服务的属性。选择的实际属性取决于特定的网络或基站设置。在这个例子中，处理器9识别诸如流式视频、VoIP或某种其他类型的服务类型，还有诸如最大延时容限、最小持续吞吐量等等的各种服务质量(QoQ需求。或者通过检索来自简档、来自基站管理数据、来自测量的信息或者通过其他任何方式获得QoS参数。确定的结果施加到自适应时间分配模块10。在一个实施例中，相邻小区的共同扫描列表用于所有的移动设备。该列表在存储器11中保持并且列表的大小施加于自适应时间分配模块10。
在不同的扫描列表可用并且最合适的是选择用于特定移动设备的情况下，列表在库12中保持。选择器13访问库12并且将选定的列表输入到扫描列表存储器11。自适应时间分配模块10然后计算用于扫描的最佳时间间隔以提供输出14。服务基站4经由消息SCN-RSP 15以扫描列表和分配的时间间隔响应移动设备5。这样，正在进行的服务的需求可以被考虑，由于扫描造成的吞吐量减少被最小化，并且整个扫描持续时间被最小化。扫描中的时间在图4中示出。这里为了完成扫描的持续时间被称为扫描持续时间 D。所有收听间隔的总和被标为L。假设扫描列表具有N个小区，移动设备必须以要求的精度用时间A扫描小区。移动设备将需要持续时间S = NxA来扫描该列表。传输-扫描比R是这样的以使得R = L/S (移动设备在收听间隔内具有正常的传输)。这样，D = L+S = (R+l) xS。在一个实施例中，分配时间L以使得比率R限制在范围[Rmin，Rmax]内。较低的边界Rmin允许扫描期间与服务小区的最小吞吐量，而较高边界Rmax防止扫描持续时间D 迅速增加。时间分配的例子如下给出已知正在进行的服务的最小需要吞吐量，最大延时容限等，N-扫描列表的大小，以及扫描时续时间Dmax的确信限制计算Rmin，Rmax,以及S-扫描N个小区需要的时间如果(Rmax+1) xS <= Dmax贝Ij :L = RmaxxS否则如果(Rmin+1) xS <= Dmax则L = Dmax-S否则L= RminxS该时间分配策略比分配了时间L不考虑扫描列表的大小的策略允许更长的扫描时间表。因此，根据本发明的用于扫描的自适应时间分配可以允许扫描对正在进行的服务的影响受到限制并且增强网络的整体性能以及切换性能，因而增强网络的整体质量。在不偏离本发明精神和基本特征的情况下，本发明可以以其他特定形式体现。所描述的实施例在各个方面都应当被认为是示意性的而不是限制性的。本发明的范围因此由所附的权利要求而不是之前的说明书来表示。来自权利要求等效意义和范围内的所有改变都包含在权利要求的范围内。
权利要求
1.一种在无线网络中进行自适应扫描的方法，包括确定移动台MS正在进行的服务的属性；以及依据确定的属性分配用于MS的扫描间隔。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，正在进行的服务的属性包括以下中的至少一个 服务类型，和服务质量需求。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中由MS进行扫描的相邻小区列表依据正在进行的服务的属性来选择。
4.根据权利要求1、2或3所述的方法，包括依据由MS扫描的相邻小区列表的大小来分配用于MS的扫描间隔。
5.根据之前任一项权利要求所述的方法，其中MS与所述无线网络的服务基站通信并且所述服务基站分配扫描间隔并且将关于分配的扫描间隔的信息传送给MS。
6.根据之前任一项权利要求所述的方法，其中所述网络依照宽带移动标准实施。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述网络依照WiMAX标准实施。
8.根据之前任一项权利要求所述的方法，其中MS与所述无线网络的服务基站通信并且包括当MS需要切换时，所述服务基站接收来自MS的扫描请求；当接收到所述扫描请求时，所述服务基站计算将被分配给MS用于扫描的时间间隔；以及，所述服务基站以将被扫描的小区列表和分配的时间间隔响应所述MS。
9.根据之前任一项权利要求所述的方法，其中选择时间分配以使得收听间隔L与扫描间隔S的比率相对于扫描持续时间Dmax被限制在范围[Rmin，Rmax]内，如果(Rmax+l)xS <= Dmax则L = RmaxxS否则如果(Rmin+1) xS < = Dmax则L = Dmax-S否则L = RminxS
10.一种包括多个基站的无线网络，所述无线网络包括自适应时间分配模块，该模块用于依据确定的移动设备MS正在进行的服务的属性分配用于移动设备MS的扫描间隔。
11.根据权利要求10所述的网络，其中确定的正在进行的服务的属性包括以下中的至少一个服务类型，和服务质量需求。
12.根据权利要求10或11所述的网络，包括选择器，所述选择器用于依据正在进行的服务的属性选择由MS扫描的相邻小区列表。
13.根据权利要求10、11或12所述的网络，其中所述自适应时间分配模块用于依据所述相邻小区列表的大小分配扫描间隔。
14.根据权利要求10、11、12或13所述的网络，其中所述时间分配模块位于服务所述 MS的基站处。
全文摘要
一种在无线网络3中进行扫描的方法，包括确定移动台MS 5正在进行的服务的属性以及根据确定的属性分配MS的扫描间隔。正在进行的服务的属性包括以下中的至少一个服务类型，以及服务质量需求。在一个方法中，还由基站4根据相邻小区列表的大小来分配MS的扫描间隔分配。该无线网络例如是WiMAX网络。
文档编号H04W36/30GK102273268SQ200980153065
公开日2011年12月7日 申请日期2009年12月21日 优先权日2008年12月31日
发明者O·马尔塞, V·M·源 申请人:阿尔卡特朗讯公司