自优化切换方法

专利名称：自优化切换方法
技术领域：
本发明涉及无线通信网络的自优化，尤其涉及蜂窝电话网络的自优化。
背景技术：
当诸如移动终端等无线装置从一个小区被转移到另一个小区，在小区间的边界的无线覆盖可能存在问题。在实际的网络环境中，存在在特定的边界位置应避免切换至目标小区的情况。例如，当一个移动终端在切换后立即移动到目标小区的覆盖盲区，并且无法执行快速切换到一个新的邻接小区，即会发生此类情况。例如，当一个移动终端被转移至一个新的小区，该终端会突然进入一个与该新小区的无线连接被丢失的区域。又如，若满足预定义的切换条件，一个移动终端可以被成功转移至一个新的邻接小区，即通常至一个具有最强报告信号的小区，然后快速移动至一个区域，在该区域中，新连接变得足够弱以致该连接需要被再次切换至旧的邻接小区或另一个邻接小区。

发明内容
在独立权利要求中，本发明的实施例提供一种操作第一基站的方法，一种用于操作所述第一基站的计算机程序产品，一种操作第二基站设备的方法，及一种用于操作一个第二基站设备的计算机程序产品。本发明的实施例在从属权利要求中被描述。本发明的实施例通过利用数据库或可训练软件模块，评估无线装置应将其无线连接转移至哪个基站设备，解决了前述问题。在一些实施例中，当连续的无线失败或者快速切换增加了用于该数据库或用于训练该可训练软件模块的数据量，网络执行得更好。要解决的技术问题是，基于在无线网络中，尤其在3GPP(第三代合作伙伴项目) LTE(长期演进项目)移动接入网络中，自检测和自优化机制的使用，以增强系统性能、使切换失败最小化，甚至以避免不恰当的切换。本发明的实施例也适用于其他无线网络，诸如 IEEE 802. 16(WIMAX)或 3GPP2(CDMA2000)。现有的最佳方案没有考虑到，当源基站接收来自目标基站的一个成功的切换确认后，立即发生关于该目标基站中移动终端的突发切换失败的情况。术语“基站”和“小区”可以被作为同义词使用。3GPP LTE提出了一个可能，即源基站可以准备多个邻接小区，以作为一个终端的切换的候选项。然而，当所述目标基站确认了一个成功的切换，关于所有其他邻接小区的准备将被取消。另一种可能是对“用户设备历史信息”信息元素的评估，该评估在 3GPP TS 36. 413和TS 36. 423中规定。在这种情况下，该基站在切换请求信息中传输最近访问小区信息，如某一移动终端的访问次数。然而，该信息仅有助于连续切换的情况，但不适于未预期的、突发的切换失败，尤其是在特定小区边界位置引发的切换失败。本发明的实施例可改善环境中无线通信连接的质量，所述环境中，移动终端仅短暂停留在目标小区，随后执行快速切换至一个新的邻接小区，尤其是在特定小区边界位置发生问题的情况。
在两个或更多邻接小区的重叠区域内的无线状况，可能会因边界区域内的不同位置而不同。在边界区域的一个位置，将一个移动终端从一个小区切换至另一个小区，可能是合适的，但在同一个边界区域的另一个位置，却可能是不合适的。为了检测在邻接小区的边界区域的问题切换位置，移动终端的切换过程所涉及的基站应交换基于边界位置的信息。例如，通过使用LTE所规定的“用户设备历史信息”信息元素，该信息元素包含于“切换请求”消息。该信息应包括由移动终端报告至源小区/基站的邻接小区的任一小区标识与信号强度测量值，它们可由以下信息映射确定移动终端的位置，或/和其他基于位置的信息，如所述源小区所使用的聚束参数，例如以角度计算，或/和所涉及的移动终端的坐标， 若可获得。关于小区标识和对应的所测量的信号强度的交换，可以基于所有被检测的邻接小区，或至少仅限那些到达某一阈值的邻接小区，即基于强度最强的小区。交换所报告的信号强度，以及对应的小区标识，或仅仅是强度最强小区的标识的排序，也应是可能的。当目标基站已检测出一些特定小区边界位置上的切换中的问题时，可以拒绝进一步请求的切换。例如，通过使用LTE规定的“切换预备失败”消息，该消息也可包括拒绝的原因，如通过特定参数加强的“推荐至另一个邻接小区的切换”，所述特定参数如切换的优选小区的物理小区标识或小区全局标识。在分析出移动至某个边界区域的所述移动终端总是丢失在所述目标小区的覆盖盲区内，或立即切换至所列出的邻接小区中之一之后，所述拒绝将被传输。在此，无线装置被定义为任何通信设备，该通信设备建立至少一个与能够接收无线通信连接的设备的双向无线通信。无线装置举例包括蜂窝电话、手持对讲机、及任何能够连接至无线网络的计算设备。用于无线网络中的无线装置的通用术语是“移动终端”。在此，基站设备被定义为一个用于建立与无线装置的无线通信连接，并为该无线装置提供接入通信网络的设备。例如，所述通信网络可以是全球无线/有线通信网、公用陆地移动网/固网或万维网。在此，信号质量报告被定义为一份从无线装置发送至服务基站设备的报告，该报告包括可用于评估该无线装置与一组基站设备间的连接的质量或强度的信息，该组基站设备包括服务基站设备。无线通信连接的质量评价是一个数值，该数值对一个特定无线通信信道被期望的工作优良程度进行了排序。在此，较高的质量评价被定义为意味着无线通信信道具有较好的连接。这意味着，所述无线通信信道具有一个更强、更健壮的无线连接，该连接支持以更高数据速率进行数据传输。当使用更好的无线连接时，更高的数据丢失或者甚至掉话可以被避免。如果所述信号质量报告给出了一个关于无线连接的绝对强度的评价，那么它即所谓参考信号接收功率(RSRP)。接收功率相对源功率的比值，也被称为参考信号接收质量(RSRQ)，也可以被使用。该评价表明可使用哪一种调制方案，以最小化数据或信息分组的丢失。表明无线装置相对组内每个基站设备的位置的信息，也可被所述源基站基于信号质量报告所使用，该信号质量报告表明一种指纹(fingerprint)。另一个可选方案是由无线装置通过使用全球卫星导航系统数据，传输绝对坐标。eNB是“演进型通用地面无线接入网节点B”的首字母缩写，其是一个基站设备的实施例。UE是用户设备的首字母缩写，相当于一个无线装置。RLF是无线链路失败的首字母缩写。HO是切换的首字母缩写。RRC是无线资源控制的首字母缩写。RRC消息与其他消息一起用于实现无线通信连接的建立、连接和释放。
训练评估模块是一个可训练软件模块。训练评估模块的一个实施例适用于利用信号质量报告和/或标识无线装置的位置的信息，选择一个基站设备来将无线装置转移至其。训练评估模块的另一个实施例适用于，利用信号质量报告和/或标识无线装置的位置的信息，接受或拒绝一个无线装置的转移。可利用可训练模式识别模块，实现训练评估模块。可利用各种不同的方法，实现可训练模式识别模块。可以使用的不同方法或算法的例子包括主成分分析(Principal Component Analysis)，神经网络(Neural Network), CN2 算法(CN2 algorithm), C4. 5 算法(C4. 5 algorithm)，迭代二叉树第三版本(Iterative Dichotomiser 3, ID3),最近邻搜索算法(nearest neighbor search algorithm),木卜素贝叶其i 分类算法(naive Bayes classifier algorithm),全息联想记忆(Holographic Associative Memory),或者感知学习算法(perception learning algorithm)。训练数据可以通过自学习机制被产生，该自学习机制基于与所考虑的连续通信失败或快速切换请求相关的特定小区边界位置。训练数据也可以人工生成或通过模拟产生。当网络第一次开始工作模式时，人工创建的训练数据和/或模拟训练数据可能是有用的。所述训练评估模块也可以被实现为一个数据库，和/或包含一个数据库。所述训练评估模块可以在单个站点被实现，每一个基站设备连接至该单个站点。 例如，基站设备可以经由计算机网络连接至一个中央计算机，该中央计算机控制无线装置至后续基站设备的切换。所述训练评估模块也可以分布在不同的基站设备间。如果所述训练评估模块是分布式的，则其可以协同或独立工作。如果它们是协同的，则它们互相间可传递消息，并共享数据库或训练数据。如果它们是独立工作的，则每个基站设备可利用其获知的通信失败和/或快速切换的信息，生成训练数据。本发明提供一种操作第一基站设备的方法，用于将与无线装置的无线通信连接从该第一基站设备转移至多个第二基站设备中之一。该组第二基站设备包括至少一个优选基站设备和一个备选基站设备。该方法包括接收来自所述无线装置的信号质量报告。所述信号质量报告可包括各种信息。在此，信号质量报告被定义为任何可用于评估无线装置和被报告的基站设备间的连接的质量的信息，以及也可用于映射所述移动终端的位置的信息。 该信号质量报告可以包括所述无线装置与所述基站设备间信号的强度的测量，也可以包括关于所述移动终端的位置的信息。例如，所述RSRP参考信号接收功率或RSRQ参考信号接收质量可以被使用。一个参考信号的强度可以被一个移动终端测量并报告。位置可以利用 GNSS或全球卫星导航系统数据而被报告。一个GNSS系统的例子是所谓的GPS或全球定位系统。所述信号质量包括也可以包括关于所述无线装置的位置和速率的信息。信号质量报告也可以包括关于移动位置和移动方向的信息。所述信号质量报告包括一个关于所述无线装置与每个第二基站设备及所述第一基站设备间的连接的质量评价。所述信号质量报告被用于评估一个潜在连接将如何优良，并决定建立什么连接。该方法进一步包括通过将每一个第二基站设备的质量评价与所述第一基站设备的信号质量相比较，选择所述优选基站。该方法还包括发送第一转移请求至所述优选基站设备。所述第一转移请求包括所述信号质量报告。包含于所述第一转移请求的所述信号质量报告，可包括第一基站所接收的所有数据，或者该数据可被压缩或概括。例如，如果基站设备的功率或质量评价低于某一阈值，则不构成转移的候选项；那么，在所述第一转移请求中的所述信号质量报告可清除关于这些基站设备的信息。所述第一基站也可以对所述信号质量报告执行计算，或者将小区
7全局标识替代物理小区标识。这些计算结果可以替代自所述信号质量报告的原始数据被发送。该方法进一步包括接收来自所述优选基站设备的第一转移请求应答。此时，一个消息已经从所述第一基站被发送至所述优选基站设备。所述优选基站设备随后发送一个应答消息，来通知所述第一基站所述转移是否应开始或被取消。所述第一转移请求应答包括转移确认消息或转移取消消息。所述转移确认消息通知所述第一基站继续将所述无线通信连接转移至所述优选基站设备。所述转移取消消息通知所述第一基站设备不要继续将所述无线通信连接转移至所述优选基站。在这种情况下，与一个备选基站的通信被发起，以转移所述无线通信连接至所述备选基站设备。该方法进一步包括，若所述第一转移请求应答包括所述转移确认消息，发送第一连接重配置请求至所述无线装置。所述第一连接重配置请求通知所述无线装置，所述无线通信连接将被转移至所述优选基站设备。该方法进一步包括，若所述第一连接重配置请求被发送，接收来自所述优选基站设备的第一释放指令。该第一释放指令是来自所述优选基站设备的、至所述第一基站设备的消息，它通知所述第一基站设备在所述优选基站设备与所述无线装置间的通信已经被成功建立。该方法进一步包括，若所述第一释放指令被接收，根据所述无线装置终止相应的通信连接。此时，所述无线通信连接已经被从所述第一基站设备成功转移至所述优选基站设备。所述优选基站设备可以用大量不同的方式来确定。典型地，所报告的 RSRP值被用于选择所述优选基站设备，并对该组备选基站设备进行排序。该方法进一步包括，若所述第一转移请求应答包括转移取消消息，发送第二转移请求至所述备选基站设备。在这个步骤中，所述第一基站设备建立与所述备选基站设备的连接，以图将所述无线通信连接从所述第一基站设备转移至所述备选基站设备。该方法进一步包括，若所述第二转移请求被发送，接收来自所述备选基站设备的第二转移请求应答。 所述第二转移请求应答包括转移确认消息或转移取消消息。该方法进一步包括，若所述第二转移请求应答包括所述转移确认消息，发送第二连接重配置请求至所述无线装置。所述第二连接重配置请求指示所述无线装置，将所述无线通信连接从所述第一基站设备转移至所述备选基站设备。该方法进一步包括，若所述第二连接重配置请求被发送，接收来自所述备选基站设备的第二释放指令。该方法进一步包括，若所述第二释放指令被接收，根据所述无线装置终止相应的通信连接。 在另一个实施例中，所述第一转移请求应答指定了哪个第二基站作为所述备选基站。所述实施例是有益的，因为所述优选基站设备可具有一个数据库或一个训练评估模块， 该数据库或训练评估模块能够确定最佳的次优基站，来将所述无线装置的无线通信连接转移至其。在另一个实施例中，在所述备选基站与所述无线装置间的连接具有次高的质量评价。所述实施例是有益的，因为所述质量评价随后可以被用于直接选择所述备选基站。在另一个实施例中，在所述优选基站与所述无线装置间的连接具有最高的质量评价。所述实施例是有益的，因为所述质量评价可以被用来决定所述优选基站设备。在另一个实施例中，利用一个训练评估模块，选择所述优选基站设备。所述训练评估模块适用于利用训练数据受训练。在此，所述训练数据被定义为任何用于训练可训练软件模块的数据或实例。在另一个实施例中，若所述第一转移请求应答包括转移取消消息，所述第一转移请求应答也包括训练数据。该方法进一步包括步骤利用在所述第一转移请求应答中的训练数据，更新所述训练评估模块。这是有益的，因为系统可以使用在所述第一基站设备和优选基站设备间的连接，来提高发现哪一个是良好连接的效率。在另一个实施例中，若所述第一转移请求应答包括转移取消消息，所述第一转移请求应答包括一个表明所述转移取消消息的原因的原因值(cause value) 0在另一个实施例中，若所述第一转移请求应答包括一个转移取消消息，所述第一转移请求应答包括一个标识所述备选基站设备的基站设备标识。在另一个实施例中，该方法进一步包括步骤利用所述信号质量报告及所述第一转移请求应答，生成一组训练数据。该方法进一步包括，利用一组训练数据更新所述训练评估模块。所述实施例是有益的，因为若所述第一转移请求应答表明所述无线装置至一个优选基站的转移被拒绝，所述训练评估模块可以被训练以不再作此处理。另一方面，本发明提供一种包括机器可执行指令的计算机程序产品，用于在一个基站设备中执行上述本发明的实施例所述的方法。所述基站设备包括一个计算机系统、一个微处理器、和/或一个微控制器。这是有益的，因为所述机器可执行代码可以被用于自动执行转移规程。另一方面，本发明提供一种操作第二基站设备的方法，用于接收来自第一基站设备的、与无线装置的无线通信连接的转移。该方法包括接收来自所述第一基站设备的第一转移请求。所述第一转移请求包括信号质量报告。利用小区标识、和/或所述无线装置与该无线装置通信范围内的每个基站设备之间连接的质量评价，生成信号质量报告。所述小区标识、和/或所述无线装置与每个基站设备间的连接的质量评价，在之前已被描述过。该方法进一步包括，利用所述训练评估模块使用所述第一转移请求，生成第一转移请求应答。所述第一转移请求应答包括转移确认消息或转移取消消息。所述训练评估模块在之前已被描述过。在第一基站与第二基站都包括一个训练评估模块的实施例中，该等训练评估模块可以是相同的，并在同一个计算机系统中，或者它们可以分布在各个基站设备中。该方法进一步包括，发送所述第一转移请求应答至所述第一基站。该方法进一步包括，若所述第一转移请求应答包括转移确认消息，接收来自所述无线装置的第一连接重配置完成消息。所述第一连接重配置完成消息是来自所述无线装置的消息，该消息通知所述第二基站所述无线装置已经正确地对其自身进行了重配置。该方法进一步包括，若所述第一连接重配置完成消息已被接收，建立与所述无线装置的无线通信连接。在此，所述无线通信连接已被从所述第一基站设备成功转移至所述第二基站设备。该方法进一步包括，若所述第一连接重配置完成消息被接收，发送一个关联释放消息(context release message) 至所述第一基站设备。所述第一转移请求应答包括转移取消消息，也是可能的。在这种情况下，所述无线装置的所述无线通信连接不会被转移至所述第二基站设备。所述转移取消消息被所述第一基站设备使用，以便其将尝试转移所述无线装置至一个备选基站设备。在另一个实施例中，该方法进一步包括步骤在预定时段内监测所述无线通信连接，以获取通信更改事件。在此，一个通信更改事件被定义为任何对于无线通信连接不合需要的事件。例如连接的丢失，连接的质量的衰退，如信号强度的丢失或信号中数据被破坏， 或来自手机的再次快速转移至另一个基站的请求。该方法进一步包括步骤若在预定时间内发生所述通信更改事件，利用所述信号质量报告及所述第一转移请求应答，生成一组训练数据。这是有益的，因为当在预定时间内发生所述通信更改事件，即表明将所述无线装置的通信连接转移至所述第二基站是不利的。在这种情况下，所述训练数据随后被用于更新所述评估模型。该方法进一步包括步骤利用该组训练数据训练所述训练评估模块。在另一个实施例中，所述通信更改事件包括无线通信的丢失。在另一个实施例中，所述通信更改事件包括接收自所述无线装置的第二信号质量报告，表明与所述无线装置的所述无线通信连接应被转移至一个不同的基站设备。所述实施例是有益的，因为其表明了所述通信连接需要被快速转移至一个不同的基站设备。随后可根据信息更新所述训练评估模块，以防其再次发生。在另一个实施例中，所述第一转移请求应答包括转移取消消息。在另一个实施例中，若所述第一转移请求应答包括转移取消消息，所述第一转移请求应答包括一组训练数据，所述训练数据利用所述信号质量报告生成。这是有益的，因为所述训练数据可以被发送至所述第一基站设备中的训练评估模块。在另一个实施例中，若所述第一转移请求应答包括转移取消消息，所述第一转移请求应答包括用于表明所述转移取消消息的原因的原因值。在另一个实施例中，当所述第一转移请求应答包括一个转移取消消息，则所述第一转移请求包括用于标识所述备选基站设备的基站设备标识。在另一个实施例中，若所述第一转移请求应答包括转移取消消息，所述第一转移请求应答指定一个备选基站设备，以将所述无线通信连接转移至其。所述实施例是有益的， 因为以将所述无线通信连接转移至其的最合适基站设备，可能未必具有次高的质量或信号强度评价。在另一个实施例中，所述信号质量报告包括全球卫星导航系统数据。所述实施例是有益的，因为所述无线装置的位置可被用于评估以转移至其的最佳基站设备。在另一个实施例中，所述信号质量报告包括聚束方法的测量数据，例如第一基站在无线通信方法中所使用的角度。所述实施例是有益的，因为聚束方法可被用于近似所述无线装置的位置。在另一个实施例中，所述训练评估模块适用于利用所述信号质量报告映射所述无线装置的移动位置和移动方向，以生成所述第一转移请求应答。这是有益的，因为所述移动位置和移动方向可被用于确定区域，在该区域，关于哪一个是将所述无线通信连接转移至其的最佳基站设备，利用所述连接的质量评价可能有误导性。另一方面，本发明提供一种包括机器可执行指令的计算机程序产品，该指令用于执行操作第二基站设备的方法，以接收来自所述第一基站设备的、与所述无线装置的无线通信连接的转移。另一方面，本发明提供一个基站设备，适用于执行本发明的方法的任何一个实施例。


在下文中本发明的优选实施例将被描述，仅通过示例，并参照附图，其中图1示出一个用于操作第一基站的方法的实施例的流程图2示出一个用于操作第二基站的方法的实施例的流程图，所述第二基站被第一基站选择以转移所述无线连接；图3示出恰在无线装置从一个基站设备切换至另一个位于某小区边界位置的基站设备之后，发生无线链路失败的场景；图4示出在无线装置和相应的基站间的切换过程的消息流，以及如何利用所述第二基站设备中的计时器检测在某个小区边界位置的无线链路失败；图5示出由于某一小区边界位置的前一无线链路失败，无线通信连接的转移被第二基站设备拒绝的消息流；图6示出第一基站设备借助于接收自第二基站设备的、由在某一小区边界位置的先前的无线链路失败所引发的切换拒绝，选择第二基站设备的消息流，其中，该第二基站设备不具有最高的信号质量评价；图7示出一种场景，其中，在无线装置已在某一小区边界位置的两个基站设备间被转移后，即发生快速切换；图8示出消息流，以及如何利用计时器可确定在某一小区边界位置的快速切换；图9示出由于在某一小区边界位置的快速切换，无线通信连接被第二基站设备拒绝的消息流；图10示出第一基站设备借助于接收自第二基站的、由在某个小区边界位置的先前的快速切换所引发的切换拒绝，选择第二基站设备的消息流，其中，该第二基站设备不具有最高信号质量评价。
具体实施例方式在这些附图中，相似编号的组件为相同组件，或执行相同的功能。在先已讨论过的组件，如果功能相同，在后续附图中将不再赘述。图1示出一个用于操作第一基站的方法的实施例的流程图，用于将与无线装置的无线通信连接转移至一组第二基站设备中之一。步骤100是本方法的开始步骤。步骤102 是接收信号质量报告。该信号质量报告包括关于该无线装置与每一个第二基站设备间的连接的质量评价或测量。这可以是一个对所述无线装置相对于不同第二基站设备的位置的测量，或者它也可以是一个对信号强度的测量或功率相对源功率的比值。在步骤104中，一个优选基站被选择。该优选基站可以根据每一个第二基站设备的质量评价被选择。下一个步骤是步骤106，该步骤发送第一转移请求至该优选基站设备。该第一转移请求可以指定一个位置标识，该位置标识提供用于映射所述无线装置的位置的信息。该位置标识可以指定所述无线装置的位置，或者它可以是一映射。例如，在通信范围内的各个基站设备的信号强度，再结合该等信号强度的先验知识，可以被用来建立这样的映射。步骤106是一个来自该第一基站的、以将所述无线装置转移至所述优选基站设备的请求。在下一个步骤中，所述第一转移请求应答被接收自所述优选基站。转移确认消息或转移取消消息，与所述第一转移请求应答一起被接收。在转移确认消息的情况下，所述无线通信从所述第一基站转移被转移至所述优选基站。在这种情况下，下一个步骤是步骤124， 该步骤发送第一连接重配置请求至所述无线装置。下一个步骤是步骤126，该步骤接收来自所述优选基站设备的第一释放指令。这表明所述优选基站已经与所述无线装置建立无线通信连接。在下一个步骤中，该第一基站终止与所述无线装置的无线通信连接。所述无线通信连接的终止可能包括与基站设备提供给所述无线装置的通信网络的连接的终止。在此之后是步骤130，该步骤是本方法的结束步骤。步骤108接收所述第一转移请求应答。在转移取消消息被接收的情况下，下一个步骤是110，该步骤发送第二转移请求。该第二转移请求也可指定一个位置标识，该位置标识提供用于映射所述无线装置的位置的信息。所述第二转移请求被发送至所述备选基站设备。下一个步骤是步骤112，该步骤接收第二转移请求应答。与第一转移请求应答108 —样，所述第二转移请求应答112也有两种可能。再次表述， 它们是接收转移确认消息或转移取消消息。在转移取消消息的情况下，所述第一基站将尝试转移至其他基站设备122。在转移确认消息的情况下，下一个步骤是114，该步骤发送第二连接重配置请求。下一个步骤是步骤116，该步骤接收来自所述备选基站的第二释放指令。下一个步骤是步骤118，该步骤终止与所述无线装置118的所述无线连接。再次表述， 无线通信连接的终止可包括与基站设备提供给所述无线装置的通信网络的连接的终止。此刻，所述无线通信连接已被成功转移至所述备选基站设备。图2以流程图的形式示出操作第二基站设备的方法的一个实施例。将与无线装置的无线通信连接从第一基站设备的转移，在该流程图中被示出。步骤200是该方法的开始步骤。步骤202接收来自所述第一基站设备的第一转移请求。所述第一转移请求包括信号质量报告，该信号质量报告如先前所描述，利用对所述无线装置与该无线装置通信范围内的每个基站设备之间连接的质量评价而被生成。所述第一转移请求也可包括位置标识，该位置标识提供用于映射所述无线装置的位置的信息。下一个步骤是步骤204，该步骤生成第一转移请求应答。所述第一转移请求应答利用训练评估模块使用所述第一转移请求而生成。该第一转移请求应答包括转移确认消息或转移取消消息。在转移确认消息的情况下， 下一个步骤发送带有转移确认消息的所述第一转移请求应答至第一基站210。下一个步骤是步骤212，该步骤建立与所述无线装置的无线通信连接。下一个步骤是步骤214，该步骤发送关联释放消息至该第一基站。在步骤214之后，下一个步骤是216，该步骤是本方法的结束步骤。然而，如果所述第一转移请求应答包括转移取消消息，则在步骤204之后的下一个步骤是步骤206。步骤206发送带有转移取消消息的所述第一转移请求应答。所述第一转移请求应答可包括原因值，该原因值表明了转移取消消息的原因。第一转移请求也可包括一个基站设备标识，该基站设备标识可被用于标识一个以将该无线装置至其的备选基站设备。此时，所述第二基站已经拒绝了所述无线装置的转移。下一个步骤是步骤208，该步骤是所述方法的结束步骤。图3示出无线装置从一个基站设备，经过位置312、316和318，移动至一个第二基站设备的场景。图3示出基站设备A 300，基站设备B 304和基站设备C 308。线302是基站设备A 300的无线覆盖范围的边界。线306是基站设备B 304的覆盖的边界。线310是基站设备C的覆盖的边界。在此附图中，所述基站设备是eNB。最初，所述无线装置在位置 312。然后，该无线装置向基站设备A的覆盖边界302移动。在位置316，该装置被转移至基站设备B 304的控制。当该无线装置进入区域320，该无线装置随后在位置318失去了与基站设备B 304的通信。该附图示出了当知道无线装置的相对位置时，能够准确预知无线链路失败的必要性。如果基站设备A 300预先知道覆盖盲区320，无线装置312、316、318 应已被转移至基站设备C 308，而不是基站设备B 304。
在附图3至10中所示出的实施例中，所述无线装置是一个移动终端或者用户设备。所述基站设备是由eNB服务的小区。在图3中，当目标小区(基站设备B 304)自源小区(基站设备A 300)所接收的切换预备请求包括附加信息，关于接近的用户设备的坐标、源小区所使用的聚束参数、其他可用的候选小区的信号强度或可用的最强邻接小区的(例如作为次强小区的小区C 308) 的排名等，边界位置是可以被区分的。因此，基于位置的信息可以由任何其他提供关于特定边界位置的提示的信息组成。通过利用该信息，拥有问题小区边界区域的目标小区，可以避免来自仅在边界位置的源小区的切换。当所述源小区接收来自该目标小区的质量反馈，即当该目标小区在所述切换预备失败消息中包括一个原因值，如“切换推荐至另一个邻接小区”，以及甚至更好的、关于哪个候选小区应被选择来用于切换的信息，如通过表明诸如物理小区标识或小区全局标识等小区标识，则可以得到一种改进的方法。然后，所述源小区可直接请求切换至由该拒绝的目标小区所推荐的小区。当附加的自学习算法在所述源小区中被实现，其中，该源小区分析所收到的、来自目标小区的反馈，以及用户设备测量报告或信号质量报告，随后，所述源小区能够决定直接切换至一些其他合适的邻接小区。图3示出基于3个基站设备(小区)300、304、308的假设网络场景。这些小区的覆盖区域在某一特定区域316重叠，这些小区之一的覆盖盲区320可能由拓扑环境引起，如被一座山或一幢大楼遮蔽。即使经过广泛的规划阶段，如一个无线接入网络依据无线状况被优化，覆盖盲区仍会存在于实际部署中。如图3所示，考虑一个移动终端(UE=用户设备或无线装置)312，它从小区A 300 向小区B 304移动，且执行了一次与小区B 304的成功切换。然而，在小区B 304向小区 A 300表明一次成功的切换之后，所述用户设备318即进入了小区B 304的覆盖盲区320， 且面临一个无线链路失败(RLF)。在无线链路失败之后并经过标准流程之后，所述用户设备318将自身连接至小区C 308。如果小区B 304得知其在小区A 300的边界附近存在一个覆盖盲区，且从那过来的用户设备312总是或大部分情况下面临无线链路失败，则其应取消从小区A 300发起的切换请求。然而，根据从小区A 300移向小区B 304的用户设备 312、314，无法得到边界位置信息。因此，这不是一个完美的解决方案，因为所述覆盖盲区没有影响小区B 304与小区A 300的所有共同边界区域，如图3所示。来自小区A 300与小区B 304的小区边界的其他部分的用户设备，不会面临这样的问题。因此，如果在切换过程中，基于位置的边界信息在小区A 300与小区B 304之间被交换，小区B 304可基于自学习算法，决定拒绝来自小区A 300的专用切换请求。在图3所示的示例场景中，如果小区B 304接收自小区A 300的切换预备请求，包括关于小区C 308作为次强小区的信息，所述边界位置是可以被区分的。在小区B 304中的自学习算法的帮助下，小区B 304可以分析出，来自小区A 300、利用小区C 308作为次强小区的切换绝大部分会面临无线链路失败。这样，如果小区A 300为包括小区C 308作为次强小区的用户设备，发送切换预备请求至小区B 304，小区B 304将拒绝那些切换。如果小区A 300为不包括小区C 308作为次强小区的用户设备准备切换，小区B 304将接受那些切换。图4示出利用检测计时器422检测无线链路失败424。在消息流的帮助下，图4示出无线装置400、基站设备A 402、基站设备B 406和基站设备C 408间的通信。第一通信从无线装置400至基站设备A 402。测量报告410示出基站设备B具有最强的信号，而基站设备C 408具有次强的信号。切换请求412随后被从基站设备A 402发送至基站设备B 406。 在步骤414中，一个切换请求确认被从基站设备B发送至基站设备A 402。基站设备A 402 随后发送一个无线资源控制连接重配置消息416至无线装置400。所述无线装置400随后发送一个RRC连接重配置完成消息418至基站设备B 406。基站B 406随后发送一个无线装置关联释放消息420至基站设备A 402。此时，无线链路失败检测计时器422被启动。在检测计时器422的工作期间，发生了无线链路失败似4事件。似6表明该计时器超时，且没有来自无线装置400的联系信息。此时，在基站设备B 406中的统计信息被更新，且训练数据被生成以表明无线装置400应当已经被转移至基站设备C 408，而不是基站设备B 406。 可对所述失败执行一个统计检验，以确定训练数据是否应被生成。例如，如果只有一个单个失败发生，它可能是由于操作员和/或无线装置的定位。如果多个失败发生且失败的数量在统计上较为显著，则训练数据被生成。图4示出了切换过程中可能的信息交换，该切换过程发生在面临图3所示场景的用户设备400、小区A402的eNB(3GPP LTE所规定的基站的名称)和小区B406的eNB之间。 该消息流基于在3GPP TS 36. 300中规定的切换规程(只有相关消息在图2中被示出)。小区B406可获知与小区A 402的问题边界位置，例如通过设置一个特定的计时器。图5示出基站设备B 406对无线装置400从基站设备A 402至基站设备B 406的转移的拒绝。在该图中，有基站设备A 402、基站设备B 406、和基站设备C 408、和无线装置 400。在第一步中，无线装置400发送一个测量报告500至基站设备A 402，该测量报告表明基站设备B具有最强的信号，而基站设备C有次强的信号。基站设备A 402随后发送一个切换请求502至基站设备B 406。所述切换请求502也表明了次强基站设备的信号来自基站设备C 408。在步骤504中，利用步骤504中的训练评估模块，评估所述统计信息。所述训练评估模块决定无线装置400实际应被转移至基站设备C 408。基站设备B随后发送一个切换预备失败消息506至基站设备A 402。所述基站设备A 402接收该消息，并更新关于该切换取消的统计信息508。该信息随后被用于生成用于训练所述训练评估模块的训练数据。基站设备A 402随后发送一个切换请求至基站设备C 408。基站设备C 408随后发送一个切换请求确认消息512至基站设备A402。基站设备A随后发送一个RRC连接重配置消息514至无线装置400。所述无线装置400随后发送一个RRC连接重配置完成消息516 至基站设备C 408。基站设备C 408随后发送一个无线装置关联释放消息518至基站设备 A402。在图5中，示出了小区B 406检测问题，并通过发送一个切换预备失败消息至小区 A 402拒绝所述切换，该切换预备失败消息包括切换至小区C 408的推荐信息。随后小区A 402将接受该推荐信息，且尝试至小区C 408的切换预备。图6示出选择基站设备C 408，而不是基站设备B 406 (虽然B是最强小区)，来切换无线装置400和基站A402之间的无线通信连接。在第一步骤中，一个测量报告被从无线装置400发送至基站A 402。在步骤602中，切换请求被训练评估模块评估。所述训练评估模块拒绝切换至基站B 406，启动将所述无线装置400实际切换至基站设备C 408的规程。 在下一步骤中，基站设备A 402发送一个切换请求消息604至基站设备C 408。基站设备C
14408随后发送一个切换请求确认606至基站设备A 402。基站设备A随后发送一个RRC连接重配置消息608至无线装置400。所述无线装置随后发送一个RRC连接重配置完成消息 610至基站设备C 408。基站设备C随后发送一个无线装置关联释放消息612至基站设备 A 402。此外，小区A 402也可从小区B 406的反馈中了解信息。在图6中，示出当用户设备400发送测量报告600至小区A 402，其中小区B 406作为切换候选，而小区C 408作为次强小区时，小区A 402检测问题，并直接发送一个切换预备请求至小区C 408，而不是小区 B 406。在切换预备期间的基于位置信息，以及两个小区间传输的相应反馈信息还可以被用于其他方法，例如，以避免由于用户设备400穿过热点，或由于用户设备400穿过如图7 所示的小的过渡小区(transit cell)而引起的短暂访问时间。这些场景在典型的城市部署中也极为常见。图7示出了无线装置700、702、704如何可以短暂进入基站设备的无线范围并随后快速再次离开。基站设备A 708与其无线覆盖边界710—起被示出。基站设备B 714与其无线覆盖边界716—起被示出。基站设备C 712与其无线覆盖边界718—起被示出。无线装置700、702、704在多个不同的位置被示出。最初，所述无线装置700只在基站设备A 708 的无线范围内。随着所述无线装置700沿着路径706移动，其短暂进入位于基站设备C 712 的无线范围内的区域。然而，它快速离开了该区域，并移动至位于基站设备C 712的无线范围之外的位置704。在这种情况下，如果所述无线装置700、702、704被转移至基站设备C 712，它将导致所述无线装置700、702、704不得不被快速转移至基站设备B 714。在这种情况下，如果所述无线装置700、702、704实际上被直接转移至基站设备B 714，这是免除网络信令过载的最好方式。根据图7所示实施例，所述无线装置700、702、704为移动电话或用户设备。所述基站设备708、714、712为蜂窝电话小区。基于包括3个小区的假设网络场景，类似的另一种方法在图7中被示出。小区A 710、小区B 716和小区C 718的覆盖区域的一部分，以这样一种方式重叠，以致对于所述重叠中的一个非常小的区域，小区C 712似乎是最强的。考虑一个用户设备700、702、704，它从小区A 708向着小区B 714的方向移动，并穿过该重叠区域702，如图7所示。该用户设备700、702、704将执行从小区A 708至小区C 712的切换，及随后从小区C 712至小区B 714的切换。然而，所述用户设备700、702、704在小区C 712中的访问时间非常短。在刚到达小区C 712之后，它即连续切换至小区B 714。如果小区A 708准备至小区C 712的切换，并携有以小区B 714作为次强小区的附加信息，小区C 712可以获知此场景并可拒绝该切换。随后，对于在该区域中移动的用户设备700、702、704，小区A 708可以直接执行至小区B 714的切换。对于通过小区C与小区A检测并纠正该问题，在用户设备、小区A的eNB、小区B的 eNB和小区C的eNB之间的可能的切换消息流程图，在图8、9和10中被示出。图8示出一个使用检测计时器812来检测何时发生一个快速切换失败的例子。在步骤800中，无线装置820发送一个测量报告800至基站设备A 822。测量报告800表明基站设备C具有最强的信号，次强的信号来自基站设备B。基站设备A 822随后发送一个切换请求802至基站设备C 828。所述切换请求802包括次强基站设备信号来自基站设备B 826的信息。基站设备C拟8随后发送一个切换请求确认消息804至基站设备A 822。基站设备A 822随后发送一个RRC连接重配置消息806至所述无线装置820。所述无线装置 820随后发送一个RRC连接重配置完成消息808至基站设备C 828。基站设备C随后发送一个无线装置关联释放消息810至基站设备A。同时，一个快速切换检测计时器812被启动。 在所述计时器812持续工作期间，测量报告814被从无线装置820发送至基站设备C 828。 该测量报告814表明最强的信号来自基站设备B。由于该快速切换被检测，利用该信息，该训练评估模块被训练。图9示出对从基站设备A至基站设备C 828的切换的拒绝，该切换被基站设备C 828中的训练评估模块拒绝。第一步是步骤900，在该步骤中，测量报告被从无线装置820发送至基站设备A 822。该测量报告900包括来自基站设备的最强信号来自基站设备C 828、 次强信号来自基站设备B拟6的信息。基站设备A 822随后发送一个切换请求902至基站设备C 828。该切换请求902包括次强信号来自基站设备B拟6的信息。在步骤904中，基站设备C 8 的训练评估模块评估快速切换。所述训练评估模块随后决定，将所述无线装置820转移至基站设备B拟6更可取。在步骤906中，基站设备C拟8发送一个切换预备取消消息906至基站设备A 822。所述切换预备取消消息906之中是推荐信息，即无线装置820应被转移至基站设备B 826。基站设备A 822随后在步骤908中更新其自身的训练评估模块。基站设备A 822随后发送一个切换预备消息910至基站设备B 826。基站设备 B拟6随后发送一个切换请求确认消息912至基站设备A 822。基站设备A 822随后发送一个RRC连接重配置消息914至无线装置820。无线装置820随后发送一个RRC连接重配置完成消息916至基站设备B拟6。基站设备B拟6随后发送一个无线装置关联释放消息 918至基站设备A 822。图10示出选择基站设备B 826用于在无线装置820和基站A 822间的无线通信连接的转移，而不是基站设备C 828(虽然C是最强小区)。作为第一个步骤，无线装置820 发送测量报告消息1000至基站设备A 822。该测量报告1000包括信息，即基站设备C 828 具有最强信号，及基站设备B拟6具有次强信号。在步骤1002中，基站设备A 822的训练评估模块随后评估所述测量报告1000。所述训练评估模块随后确定，由于快速切换，无线装置820实际应被转移至基站设备B 826。在下一个步骤中，基站设备A 822发送切换请求预备信号1004至基站设备B 826。基站设备B 826随后发送切换请求确认消息1006至基站设备A 822。基站设备A 822随后发送一个RRC连接重配置消息1008至无线装置820。 无线装置820随后发送一个RRC连接重配置完成消息1010至基站设备B 826。基站设备B 826随后发送一个无线装置关联释放消息1012至基站设备A 820。参考_女字列表
300基站设备A
302基站设备A的无线覆盖边界
304基站设备B
306基站设备B的无线覆盖边界
308基站设备C
310基站设备C的无线覆盖边界
16
312只在基站设备A的发射范围内的无线装置的位置
314无线装置的路径
316无线装置在转移至基站设备B时的位置
318无线装置在基站设备B的覆盖盲区内的位置
320基站设备B的无线通信覆盖盲区
400无线装置
402基站设备A
406基站设备B
408基站设备C
424无线链路失败事件
700只在基站设备A的发射范围内的无线装置的位置
702无线装置当短暂位于基站设备C的发射范围内时的位置
704无线装置位于基站设备C的发射范围外的位置
706无线装置所穿过的路径
708基站设备A
710基站设备A的无线覆盖边界
712基站设备C
714基站设备B
716基站设备B的无线覆盖边界
718基站设备C的无线覆盖边界
820无线装置
822基站设备A
826基站设备B
828基站设备C
权利要求
1.一种操作第一基站设备(300、402、708、822)的方法，用于将与无线装置(312，316， 318，400，700，702，704，820)的无线通信连接从所述第一基站设备转移至一组第二基站设备(304，308，406，408，712，714，拟6，拟8)中之一，该等第二基站设备包括至少一个优选基站设备(304，406，712，828)和一个备选基站设备(308，408，714，826)，其中，该方法包括:-接收来自所述无线装置的信号质量报告(102，410，500，600，800，900，1000)，其中， 所述信号质量报告包括对所述无线装置与每一个所述第二基站设备间的连接的质量评价， 其中，所述信号质量报告包括用于映射所述无线装置的位置的位置标识； -利用所述信号质量报告，选择所述优选基站设备(104，602，1002)； -发送第一转移请求(106，412，502，604，802，902，1004)至所述优选基站设备，其中， 所述第一转移请求包括所述信号质量报告；-接收来自所述优选基站设备的第一转移请求应答(108，414，506，606，804，906， 1006)，其中，所述第一转移请求应答包括转移确认消息014，606，804，1006)或转移取消消息(506，906)；-若所述第一转移请求应答包括所述转移确认消息，发送第一连接重配置请求(124， 416，608，806，1008)至所述无线装置，其中，所述第一连接重配置请求指示所述无线装置将所述无线通信连接从所述第一基站设备转移至所述优选基站设备；-若所述第一连接重配置请求被发送，接收来自所述优选基站设备的第一释放指令 (126,420,612,810,1012)；-若所述第一释放指令被接收，终止与所述无线装置的所述无线通信连接(128)； -若所述第一转移请求应答包括转移取消消息，发送第二转移请求(110，510，910)至所述备选基站设备；-若所述第二转移请求被发送，接收来自所述备选基站设备的第二转移请求应答 (112，512，912)，其中，所述第二转移请求应答包括转移确认消息或转移取消消息；-若所述第二转移请求应答包括所述转移确认消息，发送第二连接重配置请求(114， 514,914)至所述无线装置，其中，所述第二连接重配置请求指示所述无线装置将所述无线通信连接从所述第一基站设备转移至所述备选基站设备；-若所述第二连接重配置请求被发送，接收来自所述备选基站设备的第二释放指令 (116,518,918)；-若所述第二释放指令被接收，或者第一内部计时器超时，终止与所述无线装置的所述无线通信连接(118)。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一转移请求应答(506，906)在所述第二基站设备中指定所述备选基站设备。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述备选基站设备与所述无线装置间的连接具有次高的质量评价，和/或，所述优选基站设备与所述无线装置间的连接具有最高的质量评价。
4.根据权利要求1、2或3所述的方法，其中，利用训练评估模块，所述优选基站设备和 /或所述备选基站设备被选中，其中，所述训练评估模块适用于利用训练数据受训练。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，若所述第一转移请求应答包括转移取消消息 (506、906)，所述第一转移请求应答包括用于指示转移取消消息的原因的原因值，和/或用于标识所述备选基站设备的基站设备标识。
6.根据权利要求4或5所述的方法，其中，该方法还包括步骤-利用所述信号质量报告与所述第一转移请求应答，生成一组训练数据；-利用所述训练数据，更新所述训练评估模块G26，508，816，908)。
7.一种包括机器可执行指令的计算机程序产品，所述指令用于在基站设备中执行上述任一权项所述的方法。
8.一种操作第二基站设备006，408，712，714，拟6，拟8)的方法，用于接收来自第一基站设备(300，402，708，822)的与无线装置(312，316，318，400，700，702，704，820)的无线通信连接的转移，其中，该方法包括-接收来自所述第一基站设备的第一转移请求002)，其中，所述第一转移请求包括信号质量报告，其中，利用对所述无线装置与该无线装置通信范围内的每个基站设备之间连接的质量评价，所述信号质量报告被生成；-利用训练评估模块使用所述第一转移请求，来生成第一转移请求应答004)，其中， 所述第一转移请求应答包括转移确认消息或转移取消消息；发送所述第一转移请求应答 (206,210)至所述第一基站设备；-若所述第一转移请求应答包括所述转移确认消息，接收来自所述无线装置的第一连接重配置完成消息011)；-若所述第一连接重配置完成消息被接收，建立与所述无线装置的所述无线通信连接 (212)；-若所述第一连接重配置完成消息被接收，发送关联释放(214)至所述第一基站设备。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，该方法还包括步骤-在预定时段022，812)内监测所述无线通信连接，以获取通信更改事件；-若在所述预定时段内发生所述通信更改事件，利用所述信号质量报告与所述第一转移请求应答，生成一组训练数据；-利用所述训练数据026，816)，训练所述训练评估模块。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述通信更改事件包括无线通信024)的丢失。
11.根据权利要求9所述的方法，其中，所述通信更改事件包括接收来自所述无线装置的第二信号质量报告(814)，该第二信号质量报告指示与所述无线装置的所述无线通信连接应被转移至一个不同的基站设备。
12.根据权利要求8至11中任一项所述的方法，其中，若所述第一转移请求应答包括转移取消消息(506，906)，所述第一转移请求应答包括用于指示所述转移取消消息的原因的原因值。
13.根据权利要求8至12中任一项所述的方法，其中，若所述第一转移请求应答包括转移取消消息(506，906)，所述第一转移请求应答包括用于标识所述备选基站设备的基站设备标识。
14.根据权利要求8至13中任一项所述的方法，其中，所述信号质量报告包括提供所述无线装置的位置的全球卫星导航系统数据，和/或，所述信号质量报告包括聚束方法的测量数据，该聚束方法供基站设备使用来形成无线通信链路，和/或，所述训练评估模块适用于利用所述信号质量报告映射所述无线装置的移动位置和移动方向，以生成所述第一转移请求应答。
15. 一种包括机器可执行指令的计算机程序产品，所述指令用于在基站设备中执行权利要求8至14中任一项所述的方法。
全文摘要
本发明涉及利用在采用基于位置信息的切换过程中使用的可训练软件模块，以实现无线通信网络的自优化，尤其是蜂窝移动通信网络的自优化的方法。本发明的实施例通过使用一个基站或一个训练软件模块，评估一个无线装置应将其无线连接转移至哪个基站设备，解决了在无线装置从一个基站设备转移至在某一小区边界位置上的另一基站设备后，即产生的无线链路失败和快速切换的问题。
文档编号H04W36/08GK102405665SQ201080016339
公开日2012年4月4日 申请日期2010年3月30日 优先权日2009年4月20日
发明者丹尼斯·阿齐兹, 安东·安布罗斯 申请人:阿尔卡特朗讯