用于自动配置无线电基站并将其集成到具有完全双向漫游和切换能力的已有无线蜂窝通...的制作方法

文档序号:7608373阅读:203来源:国知局
专利名称:用于自动配置无线电基站并将其集成到具有完全双向漫游和切换能力的已有无线蜂窝通 ...的制作方法
技术领域
本发明总地涉及无线通信,并且更具体地,涉及在标题为“因特网基站”、序列号为10/280,733的美国专利申请中描述的因特网基站(iBS)。
背景技术
如图1所示,在移动通信网络中基站(基站收发信台,BTS)1提供与移动台(MS)2的无线通信。每一个BTS 1均具有有限的范围和因此有限的覆盖区域,从而需要很多具有相邻覆盖区域的基站来为移动台提供连续的服务。BTS的覆盖区域也被称作无线电小区(cell)。在这种蜂窝网络中,通常存在几个移动交换中心(MSC)3,一方面它们提供移动网络到例如有线公共交换电话网(PSTN)的其他通信网络的连接;另一方面,它们通常连接到几个基站控制器(BSC)5,而所述基站控制器又控制在一个地理区域内的几个BTS。由于MSC、BSC和BTS通常位于不同的地点,所以在这些地点间需要能够表现为传输线路、微波无线电链路或(有时是)卫星链路形式的传输设施(facility)6和7。
在当今的常规移动通信网络中,新基站的配置和集成是一项复杂、耗时并且易出错误的任务,需要网络经营者的熟练工程人员细心地规划并手动执行。必须用很多参数来配置基站并将它们集成到周围网络中,以提供(facilitate)所述基站自身适当的、抗干扰(interference-free)的操作,以及它们与其他邻近基站的互操作,特别是关于“漫游”和“切换”的操作。漫游是指当穿过不同基站的服务区时,移动设备打出或接入电话或进行其他无线通信时的不中断的可达性(accessibility)。切换是指当移动设备从一个基站的服务区域进入另一个基站的服务区域时,正在进行的无线通信的不中断的继续(continuation)。
需要为每一个基站定义并且与其他基站的参数相协调的参数包括无线电频率、发射功率水平、邻近基站的列表(邻居列表)和参数,以及一些编号方案,包括基站识别码(BSIC)、小区标识符(CI)和位置区域标识符(LAI)。这些参数不仅需要录入(enter into)到基站本身,还需要录入到其他网络部件(element)中,即相应的BSC和MSC。此外,当新基站加入网络或网络中发生其他变化时,已有基站和其他网络部件的重新配置是必不可少的。鉴于在当今蜂窝网中常规基站巨大的数目和高地理密度,这项工作需要巨大的努力和成本。
此处解决的另一个问题就是iBS的移动性(mobility)和检查一个iBS是否在获得许可的区域内的验证过程(process)。因为过去基站是归运营商(carrier)所有并由运营商安装的,所以这是一个新问题。通过引入更小并且更易移动的新一代基站(不像小区塔),“固定”基站的移动性也成为在此解决的一个问题。

发明内容
在2002年10月25日提交的、序列号为10/280,733的共同拥有的(commonly owned)美国申请中详细描述了iBS 8(图2)。USSN 10/280,733的主题在相应的(以及共同拥有的)公开号为WO 2004/040938的国际公开中公开。
iBS 8是因特网基站,目的是在使用者的住宅、办公室或其他建筑物(premise)或公共区域为移动通信服务提供或提高覆盖和业务能力。预计iBS可以达到比常规基站更多的数量和更大的密度(每个网络内数百万个对比每个网络内数千个)。iBS利用用户已有的因特网连接9和公共因特网10来连接到因特网基站控制器(iBSC)11和因特网系统管理器(iSM)12。iBSC 11最有可能与常规移动通信网络的MSC(移动交换中心)3一块放置并连接到MSC 3(在这种情况下,传输设施13是两个设备间的本地的现场(on-site)连接),并且控制和指导MSC 3和一些(通常是很多)iBS单元8之间的通信。在iBS单元8的自动配置并集成到周围由常规基站和其他iBS单元组成的网络中的过程中,iSM 12协助所述iBS单元8。
iBS 8意图由用户建立并投入使用,而不需要网络经营者员工任何的支持或动作。因此需要一种方法,一旦用户向单元供电并将其连接到因特网上,就能用这种方法全自动地配置iBS 8并把它集成到周围的蜂窝网络中。特别地,这种方法还必须保证,当iBS被用户投入使用时,不需要对其他已有的常规基站、常规基站的基站控制器或移动交换中心的配置作任何改变。
在本发明的一个示例性实施方案中,因特网基站(iBS)通过从其他周围的基站接收传输信息并与配置设备(因特网系统管理器,iSM)交换数据,来搜集关于周围移动通信网络的信息。基于该数据和之前存储在iSM中的信息,iSM于是自动地为iBS确定很多合适的配置参数,以允许(allow for)所述iBS适当的、抗干扰的操作,以及iBS与其他邻近基站(常规基站以及其他iBS)的互操作,特别是关于上面所描述的“漫游”和“切换”的操作。通过事先将特定的一组预定义参数应用于常规网络部件仅一次,就可以避免为了允许与iBS的互操作而需要增加或修改常规网络部件(常规基站(BTS)、它们的基站控制器(BSC)或移动交换中心(MSC))的配置参数。参数设置的一种特定组合和在网络中寻址(address)不同iBS的特定方法使得能够克服常规移动通信网络在能够支持的基站数量和地理密度方面的限制,在保持它们之间完全的互操作的同时,使得采用大量高密度分布的基站成为可能。
为了最优化互操作并最小化所需的传输资源,iSM还通过将iBS分配给在网络中一般为几个因特网基站控制器(iBSC)中的特定一个来把iBS集成到已有网络中。
此处所描述的过程(procedure)不仅仅应用于iBS,还应用于被iSM管理并通过(i)BSC连接到MSC的常规基站。
一旦审阅以下附图和详细描述,本领域技术人员将会或将变得清楚本发明的其他特征、目的和实现。这里的描述意图包括所有这些附加的特征、目的和实现,以使它们落在本发明的范围内并受所附权利要求书的保护。


图1是常规电信网络的图。
图2是根据本发明,iBS网络和常规无线通信网络部件相组合的图。
图3是示出iBS和iSM的接口以及用于自动iBS配置和集成的各种数据源的图。
图4是陈述了CGI(全球小区标识符)、BSIC(基站识别码)和ARFCN(频率)的参数组合的实施例的表,所述参数组合以其指向iBS作为目标小区的例如九个邻居小区定义N的方式被用于常规宏小区。
图5是示出用于宏小区向iBS切换的消息流的图,其中在所述宏小区的指针列表中的五个iBS共享同一个CGI。
具体实施例方式
作为示例性的实施方案,描述了支持GSM标准的iBS,以及它被集成到GSM移动通信网络中并在其中工作所必须的参数和过程。然而本发明并不限于支持GSM技术,还能支持其他技术,例如CDMA、iDEN和3G/UMTS。
1.对无线电(radio)环境的调查当iBS被接通时,它会调查它的无线电环境,然后在iBSC和/或iSM的帮助下,它会定义很多集成到已有的移动通信网络并在其中工作所必须的参数。
iBS的接收机不仅能够在上行链路带(它的正常工作带)内接收,也能够在移动台(MS)接收机正常工作的下行链路带内进行接收。
当iBS被接通时,它将首先扫描整个下行链路频率带,就像MS被接通时所作的那样。通过对下行链路带的扫描,iBS将识别出在该区域内工作的宏小区以及其他的iBS。(注意术语“宏小区(macrocell)”在这里用来指任何非iBS无线电小区,所以它也能够指常规微小区,而不一定仅仅指真正的经典宏小区)。所述iBS将查找BCCH信号(广播控制信道)并译码所广播的CGI(全球小区标识符)和BSIC(基站识别码)。CGI由LAI(位置区域标识符)和CI(小区标识符)组成。LAI由MCC(移动国家码)、MNC(移动网络码)和LAC(位置区域码)组成。所述iBS将查找属于它的运营商网络一部分的小区(可由MCC和MNC识别),并向因特网系统管理器(iSM)报告BCCH频率(ARFCN),接收到的信号水平(RXLEV),接收到的质量(RXQUAL),CGI,BSIC以及由其他iBS广播的其他信息(如唯一的iBS码)。
被报告的小区就是所述iBS的潜在切换邻居,假定它们的信号水平足够强。iSM将评估测得的信号水平并基于场强(field strength)决定哪些小区被定义为所述iBS的邻居小区。此外,由所述iBS报告的宏小区信息将用于在iBSC中创建“iBS指针列表”(见第2.6.4节),所述列表将在宏小区向iBS切换过程中扮演重要角色。
如果在下行链路扫描中没有识别出属于所述iBS的运营商网络的小区,则iBS是在该运营商没有覆盖的区域内。在那种情况下,iBS将向iSM报告它能接收的所有其他小区,这允许iSM来确定(通过分析MCC和MNC)所述iBS是否真的位于如使用者所指定的国家和/或市场。iBS甚至可以扫描“非国家(non-country)”的频率。例如假设iBS在USA(1900MHZ);则iBS也将扫描900MHZ和1800MHZ的频率(欧洲和亚洲)。
本发明的另一个实施方案就是,iBS具有集成的GPS接收机,并向iSM报告位置。然后iSM能够利用坐标完成如下操作第一,交叉检查iBS进入的地址;第二,确定哪些小区应该是该iBS小区的邻居。
运营商(移动网络经营者)将已经在他的可用频率谱中预留了很多供iBS专用的频谱(并且不能供宏小区使用)。下行链路扫描也将提供关于在那些iBS频率上和可能在相邻宏小区频率上的干扰的信息,并由此帮助为iBS本身选择合适的工作频率,如第2.1节中所述。
2.iBS参数定义正如常规基站一样,大多数iBS配置参数将是由网络经营者一次设定的默认设置,仅仅偶尔不同于默认值。
为了能从宏小区切换到iBS小区,iBS小区必须在宏小区的邻居小区描述中被列为邻居。这些邻居小区描述驻留在BSC中,并且iBS使用的频率也必须被包括在所有邻近小区的邻居列表中。本发明的一个目的就是,在一个新的iBS上线时,避免对已有BSC和MSC中的软件做任何改变,并且消除修改这些邻居列表和邻居小区描述的需要。
此外,大多数主要的GSM系统制造商的BSC不允许为任何一个小区录入多于32个邻居小区关系。
因此,作为宏小区邻居的iBS的描述(包括iBS的频率、LAI、CI和BSIC)必须是静态的,并且在宏小区BTS和BSC中被预定义,而且iBS可用的不同LAI、CI和BSIC的数量是有限的。鉴于期望使用大量的iBS,这就意味着网络中所有的iBS是在共享有限的、数量少得多的LAC、CI和BSIC。对于常规GSM网络和它的交换/路由设备(MSC和BSC)来说,在一组内的几个iBS就将显得是具有共同的小区参数的一个单个小区,并且iBSC将负责这样一个组内附加的路由事务。另一方面,为了最小化漫游和建立呼叫所需的网络中的控制流量,最好在这样一个组内保持iBS的数目尽可能的小。
在大多数网络中的大多数常规小区具有10个左右的邻居小区,也就留下了20个可为iBS所用的邻居定义(由最大数目为32得来)。然而,在特定环境(例如具有经过水域的无线电传播)中的一些宏小区在没有iBS的情况下就已经具有明显更多数目的邻居关系。所以向经营者推荐一种网络配置,作为具有给iBS预留的相对小数目的小区参数集的起点,该网络配置在之后可以随网络中的iBS数目增加而进行扩展——例如在网络范围内为iBS预留3个频率(ARFCN)(“iBS频率”)在网络范围内为iBS预留3个BSIC(“iBS BSIC”)在每个宏小区内定义了9个与iBS的邻居(相邻)关系(在每个MSC区域中具有9个不同的CGI,所述9个CGI由9个不同的LAC和CI组成)在图4中示出了CGI(全球小区标示符)、BSIC(基站识别码)和ARFCN(频率)这个参数组合的实施例,所述参数组合以其指向iBS作为目标小区的例如九个邻居小区定义N的方式被用于常规宏小区。
允许每个小区具有明显比当今系统制造商所提供的32或64个更多的邻居关系的基站控制器(BSC/iBSC)将是克服上面所描述的限制并且允许根据未经修改(otherwiseunmodified)的标准系统过程明确寻址大量的自我配置并自我集成的基站的关键。因此这种方法也是本发明的一部分。下面的段落描述用于已有的仅允许每个小区32或64个邻居关系的常规BSC的解决方案。
2.1工作频率(ARFCN)基于上面的第1节所描述的(下行链路)干扰测量和存储在iSM中的关于由网络经营者预留给iBS专用的频率(iBS频率)的信息,iSM将根据发现的最低或第一可接受干扰水平向iBS分配所述iBS频率。如果在可用iBS频率中的几个频率上具有相等的最小干扰水平,或是在所有iBS频率上没有何干扰,则通过随机数生成器或在循环分配过程中向iBS分配iBS频率,从而保证在整个网络中对所有可用iBS频率的使用是平均分布的,从长远来说,这将最小化干扰的整体风险。另一个可能性就是iSM将选择最远的小区的频率。
除使用如上面所描述的一定数量的预留专用iBS频率之外,可替换地,iBS也可以共享网络中的常规基站的BCCH频率。这样,iBS的工作频率可以从在整个网络中使用的所有BCCH频率中选择,或者仅仅从最强宏小区的邻居小区的那些BCCH频率中选择,iBS将通过监听最强小区的邻居列表广播找出所述BCCH频率。在这两种情况下,iBS都将把在相关频率上接收到的信号强度报告给iSM,并且iSM将把具有最低干扰信号水平的频率分配给iBS。
独立于所使用的频率分配方法,iBS将连续监控所述无线电环境,即从被服务的移动台接收的信号水平和误比特率(bit error rate),以及由移动台接收并报告的信号水平和误比特率。如果发现差的无线电条件在比较久的时间段上持续,iBS将启动新频率的重新分配。
2.2发射功率水平iBS的发射功率水平被初始地设置为由运营商定义的默认值。可以根据使用者的特定环境——例如他是否想要覆盖仅仅一个公寓,一幢带花园的房子或是更大的建筑物,室内或是室外,或是公共场合——在最小限制和最大限制之间调整发射功率水平,所述调整可以是通过使用者手动的输入或是自动地确定。由使用者输入产生的功率水平可以例如被更为合适的值所覆盖,所述值基于在如第1节中描述的无线电环境调查过程中iBS能够接收的相邻小区的数目,所述值可以指示出iBS是安装在室内还是室外,是在暴露的地点还是封闭的地点,等等。
此外,真正的iBS发射功率是基于平均信号水平和/或由被服务的移动台接收到并报告的误比特率持续地调整到当前的无线电条件下的,iBS将会持续地监控所述的平均信号水平和/或误比特率。例如,如果接收到的平均信号水平低,则可以提高发射功率;如果接收到的信号水平高,则可以降低发射功率。
如果接收到的误比特率高(差的链路/信号质量),则发射功率可以增加到给定的阈值。
可以用这样的方法对iSM进行编程,即运营商可以输入默认的发射输出功率(例如10mW)以dB为步长的功率增量或减量(例如+/-2dB)最小/最大输出功率(例如1mW;100mW)
要进行输出功率更新的呼叫的数量(n=3)在这种情况下,iBS将以默认值10mW开始(除非它在建立阶段发现太多的邻居)。在3个呼叫之后,iBS或iSM将计算场强的“平均”值和最小/最大值,并决定输出功率应该相同,降低还是提高。输出功率的最小最大值将被保留(不低于1mW;不高于100mW)。
呼叫的数量可以不使用固定值,而是可以随时间改变;也即,初始时n=1随后n=2,…等等;从而使得n随时间增加,因为在后来的阶段中无线电坏境将更为稳定。
2.3LAC(位置区域码)移动终结呼叫的建立和位置更新过程(Location Update procedure)需要LAC。它也是CGI的一部分,所述CGI被BSC和MSC用来在切换中寻址目标小区。
常规网络中的每个小区都属于一个位置区域,并在BCCH上广播它的LAC。当接收到对特定移动设备(mobile)的呼叫时,MSC(移动交换中心)将向所述移动设备当前所注册的位置区域内的所有小区发送寻呼命令(通过BSC)。
当进入一个新的位置区域时,在网络中漫游的移动设备会执行位置更新过程(见第3.2.2节),并向MSC/VLR(访问者位置注册器(visitor Location Register))发送相应命令。当移动设备检测到新小区具有与它之前所“停留(camping)”的小区(也即之前具有最强信号的小区)所不同的LAC时,它识别出它进入了一个新的位置区域。(注意当新的LAC属于不同的MSC/VLR时,移动设备的新位置也需要在HLR——归属位置注册器(Home Location Register)——被更新)。
iBS使用与各个宏小区分开的LAC来减少它们从MSC(通过iBSC)接收并且然后必须在空中接口发送的不必要的寻呼命令。(如果与它们周围的宏小区共享LAC,iBS必须为那个特定的位置区域处理所有的寻呼命令,所述寻呼命令的大多数都是用于实际上由所述宏小区服务的移动设备的)。
为iBS和宏小区使用分开的LAC的策略也使得更易于防止穿越一个iBS覆盖区域的快速移动的移动设备停留(camping)在所述iBS上(则只有当小区重选滞后参数被超过时才会发生)。在iBS的覆盖区域较小的情况下以及一般仅仅查找到慢速移动或静止的移动设备的情况下,这是比较好的。
鉴于存在总共65535个不同的LAC,为iBS定义足够大的专用LAC集(iBS-LAC,与用于宏小区的LAC分开)对网络经营者来说不是问题,因为对于每个MSC,或是对于在如2.7中所描述的iBS网络扩展中的每个BSC来说,仅仅需要/可能具有例如9个/最多32个不同的LAC。
为了避免当移动设备进入或离开一个iBS小区时HLR进行更新,iSM用MSC/VLR区域的边界来协调所述iBS位置区域的边界——换言之,iBS被分配给了这样的位置区域所述位置区域由还控制iBS周围最强的宏小区所属的位置区域的同一个MSC控制。周围宏小区的LAC由iBS在第1节中描述的无线电环境调查阶段中识别。此外,iSM具有一个参考数据库,示出哪些LAC属于哪个MSC。用它们最开始的几个数字直接识别它们所属的MSC,这种组织LAC的方式作为创建这个数据库的理想方式被推荐给网络经营者。
通过将iBS分配给与它的宏小区邻居相同的MSC的策略,完全避免了MSC问切换(这比MSC内切换需要更多的信令资源)。所有涉及iBS的切换于是都是MSC内切换,这导致更高效的切换信令/信道激活,以及更高效的网络内寻呼流量分布。
由于相同的原因,每个MSC应该至少有一个iBSC,它与MSC一块放置(co-locate),从而降低/消除MSC/iBSC线路/传输成本。
如在第2节中所描述的,为了允许iBS的使用者在不可预料的时间以及以不可预料的数量和位置将iBS投入使用,而不需要手动地增加或修改配置参数,所有iBS的固定参数(CGI和BSIC)都是在每一个宏小区的邻居小区描述(驻留在BSC中)中预定义的。CGI包括LAC和CI。用于在一个MSC区域中的iBS的例如9个CGI(iBS-CGI)(见第2节)都包括不同的LAC,并且每个MSC中的这9个iBS-LAC都是不同的。这样,在一个MSC/iBSC区域中和整个网络中的iBS都分布为位置区域内最大数量(例如每个MSC中9个),从而使得在移动终结呼叫期间不必要的寻呼流量保持在最小。将被用在一个MSC区域中的所述例如9个iBS-LAC必须当iBSC连接到MSC时在MSC中指定。当iBS被接通时,它将监听它周围的宏小区邻居的LAC,并将LAC报告给iSM。iSM将基于它的记录了网络中哪些LAC属于哪个MSC的数据库,决定该iBS将链按到哪个MSC/iBSC,并且把一个CGI发给(issue)iBS(该CGI包括选中的LAC)。iBS需要所述CGI用于切换、与iBSC/MSC进行呼叫建立信令,并且必须在它的BCCH上广播该CGI。
对于上述方法,可替换地,iSM可以基于iBS使用者在激活iBS时提供的关于其位置的信息,结合在iSM中的、示出邮政编码区域和/或单个街道的详细地理数据库,来决定它将该iBS链接到哪个iBSC。
除了上面描述的将LAC分配到iBS的要求之外,iSM通过选择周期的或随机的过程来决定它将iBSC的例如9个LAC中的哪一个分配给一个新的iBS,并且计算每个LAC的分配次数,从而保证iBSC的例如9个LAC在它的iBS中均匀分布(为了最优化寻呼流量分布和切换信令/信道激活)。
以同样的方式,iSM还保证了对iBS的CGI(CGI=LAI+CI)尽可能少的重用(所述iBS在宏小区的“iBS指针列表”上(见第2.6.4节)),从而使得在宏小区向iBS切换(见第3.2.1节)中必须并行寻址的iBS的数量以及因此与之相关联的信令开销最小。
本发明的另一个实施方案是简单地改变接口规范,并且允许更长的LAI、CI和更大的邻近列表。
2.3.1直接相邻(immediately adjacent)的iBS中的LAC互相直接相邻的iBS应该具有相同的LAC,从而使得每次移动设备穿过它们之间的小区边界时不必要进行位置更新过程。这样的iBS很有可能是由在相同(广义的)建筑物内的同一拥有者操作的,所以移动设备也可能经常穿过小区边界。
另一方面,当使用iBSC中的VLR功能时(见第3.1.1.1节),建议使用相反的方法直接相邻的iBS具有不同的LAC。
当新的iBS接通时,它将进行无线电环境调查(见第1节)并且确定它是否能接收其他iBS。如果是,它将解码这些其他iBS的LAC并且把它们报告给iSM。如果这些其他iBS的信号水平高于某个阈值,则iSM将确定这些其他iBS是与所述新的iBS直接相邻的,然后根据是否使用了iBSC中的VLR来保证所述iBS得到相同或不同的LAC。如果用户在相同位置注册了多个iBS,iSM可以决定这些iBS是否是属于“相同所有者”的邻居。
2.4CI(小区标识符)在GSM网络中,在一个位置区域内的CI必须是唯一的,但是在位置区域以外是可以重用的。因为在整个网络中,每个宏小区的例如9个iBS邻居关系的9个CGI中的9个LAC是都不同的,所以理论上来说单个CI可以为整个网络中的所有iBS所用。然而,推荐用于每个MSC/iBSC区域中的iBS的(例如)9个CI在整个网络中也都各不相同,从而为将来可能的应用留出(allow for)更详细的iBS标识(identification)。鉴于存在总共65535个不同的CI,为iBS定义足够大的CI集对网络经营者来说不是问题,因为对于每个MSC,或是对于在如2.7中所描述的iBS网络扩展中的每个BSC来说,仅仅需要/可能具有例如9个/最多32个不同的CI。这些iBS-CI甚至不必要和用于宏小区的CI区分开来,但是虑及将来可能的应用,无论如何还是推荐不使用任何重用的CI分配策略。
所以iBS的CI分配策略如下对于每个MSC/iBSC区域,iSM具有例如9个预留的CGI以分配给iBS。包括在这些CGI中的9个LAC和9个CI是各不相同的,并且在网络中其他地方也不重用。当一个新的iBS被接通时,iSM将确定它应该链接到哪个MSC/iBSC(如第2.3节所述,基于iBS最强的宏小区的LAC),并且将该iBSC的9个iBS-CGI(包括了网络范围内唯一的LAC和网络范围内唯一的CI——注意,这个CGI将被那个位置区域中所有的iBS共享,这对于在常规BSC中能够预定义固定的、有限数量的iBS的邻居关系(例如9个)来说是必须的)中的一个分配给iBS。
2.5BSIC(基站识别码)在切换过程(process)中需要BSIC。在常规网络中它在每个小区SCH(同步信道)上广播。移动设备在它所监控的那些频率(根据它服务的小区给它的邻居列表而进行监控)上解码BSIC,并且在它的测量报告中把这些报告给BSC。BSC有一个关于哪些BSIC属于服务小区的真正的邻居的参考列表(邻居关系列表或相邻列表),并且决定移动设备接听到的信号是否的确是真正的邻居信号,还是来自另一个(远处的)小区(具有不同BSIC)的同信道信号。然后BSC相应地作出切换决定。
因此,常规网络规划的规则就是接近(vicinity)、使用相同BCCH/SCH频率的小区必须具有不同的BSIC。在本文中“接近”表示足够近,从而使得它们可能成为另一个小区共同的邻居。
BSIC长6位,因此最多仅能有64个不同的值。在与其他国家或市场的接壤区域,网络经营者必须调整NCC(网络色码——BSIC的前3位),也就意味着在这样的接壤区域每个经营者只有较少的BSIC可用——在最糟的情况下仅仅8个可用。网络中有大量的iBS,而仅有有限数量的频率可供iBS使用(比如3个),这就意味着与“正常”GSM网络规划规则相比,在具有相同BCCH频率的iBS中必须重用BSIC,即使那些iBS互相“接近”(即它们是相同宏小区的邻居)。
此外,就像iBS的LAC和CI,iBS的BSIC必须在每个宏小区的相邻列表(在BSC中)中预定义,其中,由于前述原因,iBS的邻居关系的数量必须受限(例如,9个)。如果在宏小区中iBS邻居关系的数量被选定为9个,并且由网络经营者规定为iBS所专用的频率数量为3个,则所要求的不同的BSIC的数量为9/3=3。这将息味着可能有9种不同的BCCH频率和BSIC的组合,并且每一种组合指向宏小区的相邻列表中9个iBS-CGI中的一个。
iSM选择最合适的BSIC以分配给新的iBS所要遵从的仅有的规则如下如果新的iBS在它的无线电环境调查(见第1节)中在所有的例如3个iBS频率上接收到一些相关信号强度(干扰),它应该选择具有最低干扰水平的频率用于它的工作(如第2.1节中所述),然后获得一个与在那个频率上接听到的BSIC不同的BSIC。
除了上述为iBS分配BSIC的要求之外,iSM通过选择周期的或随机的过程来决定它将例如3个iBS-BSIC中的哪个分配给一个新的iBS,并且计算每个iBS-BSIC的分配次数,从而保证所述例如3个iBS-BSIC在网络中均匀分布(为了最小化将ARFCN和BSIC共同分配给互相接近的iBS的长期整体风险)。
2.6邻居列表
2.6.1 iBS自己的邻居列表当iBS接通时由iBS进行的RF环境调查(见第1节)递送了一个iBS能够接收的宏小区(也可能以及其他iBS)列表,给出了它们的BCCH频率、接收到的信号水平、CGI和BSIC。
那个列表里具有足够信号水平(在iSM中定义阈值)的小区应该被定义为所述iBS的邻居小区。可替换地,仅列表上最强的那个小区或是例如最强的2个小区可以被iSM定义为所述iBS的邻居小区。iSM将向iBS发回一个相关频率(ARFCN)的列表作为它的邻居列表。(注意,存储在GSM基站(BTS)中的邻居列表仅仅是BTS广播并指示在区域内的移动设备监控的频率的列表)。另一个可能性就是至少有一个宏小区被定义为邻居。
iSM将向iBSC(就像常规BSC,iBSC将负责作出切换决定)发送被定义为iBS的邻居小区的列表。这个相邻列表包括邻居小区的频率、它们的BSIC、LAI、CI和可能一些其他信息(都从iBS的RF环境调查中获得,见第1节)。因为连接到这个iBSC的几个iBS将共享相同的CGI(=LAI+CI),iBSC必须使用除CGI之外的另一个参数——iBS的IP地址、其他与因特网/地址相关的数据或iBS的序列号——来区别这些iBS。
iSM可以仅仅定义最强的宏小区为iBS的邻居,也可以定义识别出来的几个或所有宏小区为iBS的邻居。
在RF环境调查(见第1节)中检测到并具有足够信号水平的其他iBS通常被iSM定义为iBS的邻居,并且也在其他iBS中设置了相互的邻居(reciprocal neighbor)定义。这些其他iBS可能是为相同使用者所有、在相同(可能是广义的)建筑物内要切换的其他iBS。在该自动分配之外,iBS用户可以手动地应用其他iBS的邻居定义,所述其他iBS是归他所有并在相同建筑物内工作的iBS。
作为优化阶段的一部分,iBS可以具有很多已定义的邻近小区,例如所有邻居小区都是“归属(home)宏小区”。切换列表最初可能较小,例如仅有归属宏小区本身。当监控iBS呼叫的链路质量时,如果在呼叫期间移动设备看到另一个很强但最初不在该iBS小区的切换列表中的宏小区,iSM可以决定增加甚至改变切换目标列表。
本发明另一个实施方案就是,用于指定模式(当移动设备进行呼叫时)的邻近列表由以下两组组成真正的邻近列表(如在其他基站中所用的)干扰邻近列表。
干扰邻近列表并非要切换到这些小区中的一个。通常,移动台的测量报告正在报告6个最强的邻居。如果我们有3个“真正(real)”的邻居和3个“干扰”邻居,不管场强如何低,无论如何移动设备都将报告这6个信道。更进一步的进展就是可以使用“干扰”邻居的动态列表,并且定期地(periodically)改变该列表,从而能够监控比6个更多的信道。
本方法的优点是,移动设备可以为iBS测量潜在的新载波。如果新的“干扰”频率合适,并且与另一个宏小区没有任何干扰,iBS可以重新配置到该新频率。然后将更新邻居列表,并且定义其他“干扰”邻居。
2.6.2宏小区的邻居列表除了他们已有的邻居列表以外,想要使用iBS的网络经营者将把例如3个预留为iBS专用的频率(iBS频率)增加到在他的网络中的所有宏小区BTS中。
对于将要使用的例如3个iBS频率来说,如果(很不可能)一些宏小区在它们的邻居列表中已经具有30个或者更多的频率,在这些宏小区中的这些已有的邻居定义中的一些将必须被清除,从而使得有3个频率对于iBS来说可用,因为在多数GSM系统制造商的BSC中,邻居列表的最大长度就是32个频率。
如之前在第2.1节中所概述的,电信运营商(carrier)也可以将宏小区BCCH频率用于iBS。
2.6.3用于宏小区(在常规BSC中)的相邻列表(邻居小区描述)必须把很多(例如9个——见第2节)标准的、预定义的iBS的邻居关系增加到在网络中的每一个宏小区的邻居小区描述中,从而使得从宏小区向iBS的切换可以发生。这些邻居小区描述被存储在BSC中,并且包含每一个邻近小区的ARFCN,BSIC和CGI。CGI由LAI和CI组成,LAI由MCC、MNC和LAC组成。
对于为iBS预留了例如3个频率和3个BSIC的情况,9对不同的ARFCN/BSIC是可能的。这些ARFCN/BSIC中的每一对指向9个iBS-CGI中的1个作为目标小区。这9个iBS-CGI中的每一个都被在一组内的更多或更少的大量iBS共享。
所述的例如9个iBS-CGI在每个MSC区域中是不同的,并且它们也都不在其他MSC区域中被重用。在一个MSC区域内,由于前面在第2.3节中解释的原因,包括在这9个iBS-CGI中的9个iBS-LAC也互不相同,从而使得在MSC区域内的iBS被分裂成了最多数量的iBS位置区域(例如9个),以最小化不必要的寻呼流量。
如果在MSC区域(将在其中使用例如9个不同的iBS-CGI)中的一些宏小区已经具有24个或者更多个邻居关系,这些已有的邻居关系中的一些必须要被清除,从而使得有9个频率对于iBS来说可用,或是在那个MSC区域中的iBS-CGI的数量必须要减少,因为在多数GSM系统制造商的BSC中,最大的邻居关系数量就是32个(一个主要制造商的BSC允许64个)。
如之前在第2.1节中所概述的,电信运营商也可以用的宏小区BCCH。
2.6.4iBSC中的“iBS指针列表”为了最小化切换信令的开销和相关联的对信道资源的使用(见第3.2.1节),iBSC为每一个具有iBS邻居的宏小区保存一个“iBS指针列表”。这个iBS指针列表指示出哪些iBS(通过它们的IP地址、其他因特网/地址相关的数据或iBS的序列号唯一地识别)是宏小区的邻居。接着当来自那个宏小区的切换请求到达iBSC时,iBSC可以将作为可能切换目标而需要被寻址到的iBS的数量限制为该列表上的iBS,而不是寻址所有共享被包括在切换请求消息中的CGI的iBS。
在对无线电环境的调查(见第1节)中,iBS在它们的CGI中向iSM报告它能接收到的所有宏小区和这些宏小区的某些参数。(iSM使用该信息来定义哪些宏小区应该被定义为用于iBS向宏小区切换的iBS的邻居)。iSM现在将使用相同信息来为每一个被定义为iBS的邻居的宏小区创建一个列表,所述列表包括这些邻近iBS的CGI和IP地址。
必须为每一个iBS创建上述用于宏小区的iBS指针列表,以优化在iBS向iBS切换中的信令开销(见第3.2.3节)——然而,这些iBS指针列表将比用于宏小区的指针列表短得多,因为比之宏小区,iBS通常具有少得多的其他iBS作为地理上的邻居。
2.7iBS网络扩展当在网络中使用的iBS的数量达到非常高的水平时,可以通过采用下面所描述的特别的小区参数分配方法,来使寻呼和建立切换信令I信道(由于前述对CGI的共享而引起)中的开销从MSC水平降低到BSC水平在宏小区的相邻列表中的iBS所分享的例如9个CGI可以被不同地为每个BSC而不仅仅是为每个MSC进行定义。这样显著地减少了共享相同CGI的iBS的数量,也因此减少了在寻呼和切换信令I信道建立中的开销。
接着,在配置阶段,iBS将在它们的无线电环境调查(见第1节)中不仅识别出它们的相邻宏小区属于哪个MSC,还识别出属于哪个BSC。当网络经营者使用LAC编号方案时,可能不仅从例如LAC的最开始几个数字识别出MSC,还从后面的几个数字识别出BSC。
于是,在常规网络中,LAC必须不与BSC区域重叠。
iSM具有一个在不同BSC区域中使用的LAC的相应数据库,然后,像从前一样,将iBS链接到一个iBSC(所述iBSC连接到相同的MSC)作为最强的周围宏小区,但是,接着将所述例如9个iBS-CGI中属于周围宏小区所属的BSC的一个分配给iBS。
在iBSC中的VLR功能(见第3.1.1.1节)进一步地减少了寻呼(MTC)信令开销。
本发明的另一个实施方案是,随着切换请求,移动设备的坐标也被包括了。在这种情况下,iBSC将使用该信息来选择具有相同参数的最近的iBS。
2.8用于iBS的优化阶段一旦iBS被配置和激活,iBS将进行很多性能测量。例如,iBS将进行空闲信道监管,这意味着如果一个TCH时隙是非活动的,iBS将测量来自其他iBS或宏小区移动设备的干扰。
另一个方法就是,iBS将分析呼叫的上行和下行链路质量,并且进行一些统计(如平均RXLEV和RXQUAL)。
基于这些统计,iBS可以提高或降低输出功率。例如,如果链路边缘(margin)比指定的要低,只要没有达到最大输出功率,可以增加输出功率。该功率设置用于移动台和基站两者。
如果存在很多干扰(上行链路或下行链路),iBS可以选择另一个信道,并且使用例如在第2.6.1节中解释的用于“干扰”邻居的过程。
本发明的另一个实施方案是,iBS以“中等”输出功率发送信号。如果移动设备接收到差的信号,则应该增加iBS的输出功率,从而移动设备又将得到好的信号。这对于数据传输特别重要,因为接收机对高数据率的敏感度下降了。
3.与iBS相关的GSM过程本节描述在GSM网络中这样的过程,其中上面描述的特定iBS预分配、共享某些小区参数、产生信令和信道激活开销起作用。
3.1呼叫建立3.1.1移动终结呼叫(MTC)
在GSM网络中,当MSC接收到对特定移动设备的MTC时,它将向控制BTS的所有BSC发送寻呼命令,所述BTS属于如下位置区域在该位置区域中移动设备最近执行过位置更新过程。BSC将把这些寻呼命令转发给所有那些依次将要在空中接口上发送寻呼命令的BTS。移动设备对寻呼命令的响应仅被移动设备此时真正所在的BTS接收——在所述位置区域中其他BTS所发送的寻呼命令仍不能被移动设备听到——并且此BTS接下来将开始与移动设备进行通信,并且向BSC发回信号(用它的CGI来识别),以建立进行该呼叫的信道,等等。
如前面所解释的,几个或很多iBS可以共享相同的CGI,也即相同的LAC和相同的CI。这意味着,在针对当前位于一个iBS小区中的移动设备的MTC中,可以用寻呼命令并行地寻址几个iBS,并且可以要求几个iBS建立进行此呼叫的信道。仅真正接收移动设备对寻呼命令的响应的iBS会向iBSC发回此信号,然后iBSC将要求寻呼命令被发送到的所有其他iBSC再次释放已建立的信道。iBSC使用iBS的IP地址来区分iBS,因为在常规网络中通常被用作此用途的CGI对涉及的所有iBS来说是共同的。
3.1.1.1在iBSC中,用于优化的MTC信令的VLR功能为了减少MTC所需的信令,iBSC具有它自己的VLR功能(访问者位置注册器),这意味着当移动设备在iBS小区中执行位置更新过程时,iBSC保存了关于哪些移动设备当前被注册在哪些iBS小区中的记录。倘若2个互相直接相邻的iBS小区具有不同的LAC(关于这如何达到,见第2.3.1节),则这将减少在移动终结呼叫(见第3.1.1节)中的信令开销,甚至实际上消除信令开销。当iBSC把关于移动设备的位置信息存储下来时,它仅把寻呼命令发送给移动设备当前所在的那一个iBS,也即寻呼区域的大小仅仅事实上为1个小区。这避免了必须在每一个具有指定LAC/CI的iBS中寻呼移动设备所产生的信令开销,而如果不这样这些信令开销就会产生,因为有一组几个或者很多个iBS共享相同的LAC/CI。iBSC使用在这样的组中的iBS的IP地址来区分它们并且寻址它们。
当移动设备离开所述iBS小区区域,它在邻近小区中执行位置更新过程。如果这个新小区本身是个iBS,则iBSC更新移动设备的位置信息,但是多数情况下新小区是宏小区,而不是iBS(但是,无论如何是一个具有不同LAC的小区——见上文),这将导致移动设备的位置在MSC中被更新,但是MSC当前不把移动设备的新位置通知给原来的BSC。因此,iBSC将带着无效的位置信息离开。
为了克服这个问题,iBSC的VLR将有规律地“轮询”移动设备(类似于GSM定期的(periodic)位置更新过程),从而知道它们是否还在它们最近执行位置更新时所在的iBS小区区域中。可替换地,因为这个过程也在耗尽信令和信道资源,在规定的移动设备非活动时间段后,iBSC将在它的VLR数据库中清除该移动设备的位置信息。然而,如果移动设备还留在iBS小区区域内,并且iBSC从MSC接收到对它的MTC,iBSC在没有关于该移动设备更详细位置信息的情况下,执行标准的iBS寻呼过程,也即在共享指定LAC/CGI的所有iBS中寻呼它(见第3.1.1节)。
另一个选择就是在iBSC的VLR中保持MS的位置信息,直到对该MS的下一个MTC到达。然后iBSC使用2层(2-tier)寻呼过程尝试首先在最近已知的iBS中寻呼MS,并且仅仅当这样不成功时,才执行标准iBS寻呼过程(并且仅仅这时才删除这时显然无效的关于该MS的旧的位置信息)。
本发明的另一个实施方案就是,iBSC首先寻呼移动设备的“归属”小区。在新iBS的注册中,要求用户列出在这个小区中的所有移动设备(通常是所有家庭的移动设备号码)。在这种情况下,iBSC首先向归属小区发送寻呼请求,并且如果不成功,它将向其他iBS发送出寻呼请求。
3.1.2移动始发呼叫(MOC)与常规BTS相比,通过iBS的移动始发呼叫建立的不同点在于,在iBS和iBSC之间的流量控制中,iBS的IP地址、其他因特网/地址相关数据或iBS的序列号被用作iBS的附加标识,如在第2.6.1、3.1.1和3.1.1.1节中已经描述的那样,因为iBS的CGI(它一般用作此用途)不像在常规网络中那样唯一,而是在几个或者很多iBS间共享。所以,像其他移动始发的呼叫那样,该呼叫是通过iBSC和MSC建立的。
3.2切换3.2.1宏小区向iBS的切换由于这种切换的邻居关系必须在BSC中预定义,这种切换是最被iBS系统的特性所影响的一种切换,其中,在所述的BSC中仅仅存在有限数量的可用于邻居关系的位置(在多数制造商的BSC中每个小区32个,在一些制造商的BSC中每个小区64个)。
在常规网络中,MS在它的测量报告中报告它在当前服务(宏小区)BTS的邻居列表中的频率上接收到的下行链路信号强度和BSIC。该邻居列表(要被监控的频率的列表)是由BTS在BCCH上给MS的,并且包括例如3个专门分配给iBS在网络范围内使用的频率(iBS频率)。
测量报告在具有如下参考列表(相邻列表)的BSC中结束,所述参考列表用目标小区的LAC和CI将报告的BSIC和频率链接到正确的切换目标小区。然后,当识别出一个切换要求时,向相关(基于BSC的切换算法,最合适的)目标小区发送一个信道激活请求。
BSC用小区的CGI来寻址目标小区,所述CGI由LAI和CI组成,并且通常是一个全球唯一的小区ID。如果最合适的(例如最强的)目标小区是一个iBS,则将向相关iBSC(通过MSC)发送一个切换请求。切换请求消息也包括切换起始的小区(“原小区”)的CGI,所以iBSC将根据在切换请求中指定的目标小区的CGI向原小区的指针列表中的每个iBS发送信道激活请求(见第2.6.4节)。
这意味着只要在宏小区区域中的iBS的数量超过可供在MSC/iBSC区域中的iBS使用的CGI的数量,一个以上的iBS就必须为切换激活一条信道(并且向iBSC发回信道激活确认命令),但是必然地,请求切换的移动设备仅能被它们中的一个接听到。然后iBSC识别出在宏小区“指针列表”的共用CGI组(见第2.6.4节)中的哪个iBS(通过其IP地址来唯一地识别)正在以切换检测消息作出响应,这表明该iBS实际上正在接收该移动设备,然后iBSC指示所有其他为此次切换已激活信道的iBS再次释放那些信道(或是当相应标准计时期满时释放这些信道)。
iBSC在向MSC发回切换请求确认消息之前是否应该等待,直到为该切换所寻址的所有iBS(如果多于1个)都已经以信道激活确认消息作出响应,或是否当第一个iBS或占被寻址的iBS的某个百分比的iBS已经响应时就已经发送了切换请求确认消息,这是可配置的。
在这样的宏小区向iBS的切换中,所有被并行寻址为可能的目标小区的iBS都必须激活相同的信道(也即在相同频率上的相同时隙编号),以按管(take over)该呼叫,因为在GSM系统的切换信令规范中要求如此。因此,在所有iBS中预留了一个(或几个)特定时隙编号(例如no.7时隙)用于切换请求,并且从不被分配来传输其他业务。在呼叫被切换到一个iBS的no.7时隙后,该呼叫立刻在小区内部切换中被转移到另一个时隙,以释放no.7时隙用于下一个切换请求。
在图5中示出了用于宏小区向iBS的切换的消息流,在所述切换中,宏小区的指针列表中有5个iBS共享同一个CGI。
3.2.2iBS向宏小区的切换实际上iBS向宏小区的切换是标准的GSM切换过程,并且不涉及如3.2.1节中描述的逆过程的信令和信道激活的开销,因为当新的iBS上线时,iBS的邻居关系可以由iSM写入iBSC或覆盖(见第2.6.1节)。
正由iBS服务的移动设备将通过iBS向iBSC发送它的测量报告,在iBSC中对报告的接收到的邻居小区的信号强度、ARFCN和BSIC进行评估。作为第1节中所描述的无线电环境调查的结果,iBSC具有每个iBS的相邻列表,所述列表把报告的ARFCN和BSIC链接到每个邻居小区的CGI。当iBSC确定需要切换时,它将用小区的CGI寻址相关目标小区并向该目标小区(通过MSC)发送切换请求。所述切换完成后,iBSC将清除在“原”(iBS)小区中的信道。
3.2.3iBS向iBS的切换此过程由在第3.2.2节和第3.2.1节中所描述的另两种切换过程的要件组成。在开始时,在如何识别对于来自iBS的切换来说最合适的目标小区这方面,它类似于在第3.2.2节中所描述的iBS向宏小区的切换。但是,现在目标小区不再是宏小区,而是另一个iBS,这就意味着现在目标小区的CGI不再唯一地标识单个iBS,而是标识共享该CGI的一组iBS,所以应用了宏小区向iBS的切换的相关部分(见第3.2.1节)。然而,iBS的iBS指针列表通常比典型的宏小区的iBS指针列表短得多,因为比之宏小区,iBS通常具有少得多的其他iBS作为物理邻居(如果存在的话)——见第2.6.4节。实际上,多数iBS向iBS的切换是iBSC/MSC内的切换,这就意味着在切换中涉及的原iBS小区和新iBS小区属于相同的iBSC/MSC。
另一个可能性就是,iBSC可以处理比32或64个更多的邻居,这一点很重要,如果一些iBS能够被安装在户外,具有较大的小区半径,从而很多小区能够在邻近列表中。
4.iBS的位置验证标题为“因特网基站”、序列号10/280,733的美国专利申请提出了在iBS站点使用宏小区信息。如果iBS没有得到任何宏小区信息,可以使用其他方法来验证iBS位置4.1GPSiBS具有集成的GPS接收机,并且向iSM报告坐标。这是最简单的方式,但是它增加了iBS的成本。用户不用输人任何数据就可以完成向iSM注册的过程。
4.2移动手持机的位置信息如果在注册过程中移动台开机,并且具有到宏小区网络的链路,则移动设备可以向iSM发送小区信息(最强小区、邻近列表等)或坐标。
这可以通过建立从iSM到移动台的呼叫来完成,下载小段信息(cookie)(例如SIM工具箱(toolkit))从而使得移动设备向iSM发送该信息。移动设备可以具有集成的GPS接收机,或是基于其他信息计算坐标。
可替换地,MSC的HLR将向iSM发送最近的小区信息。如果移动台关机,则移动设备将向HLR发送注销消息,并指示移动设备的新状态和最近的位置。
作为替换,可以通过移动台和iBS之间的蓝牙或WiFi连接来发送移动台信息。
可以使用E911-系统来从移动设备获得坐标,并向iSM发送数据。在这种情况下,将要求移动设备发送接入突发,从而使得E911-接收机也能够接收该移动设备。
以秒或以分钟的量级而不以小时或天的量级来通过蓝牙或WiFi发送信息,这是很重要的,因为在同时移动台可能移动。
一旦确认了位置,iBS发射机就可以开机,并且iBS可以开始工作。
本领域技术人员将会或将变得清楚本发明的其他实施方案和实现。所有这样的附加实施方案和实现都旨在被包括在本说明书内,落在本发明的范围内并且受所附的权利要求书保护。
权利要求
1.一种通信系统,包括用于无线通信网络的无线电基站,所述基站被配置成用于连接到中心基站控制器设备,所述基站被配置成用于通过它的无线电接收机搜集关于其他周围基站的信息,并且基于所述搜集到的信息和其他运营商专有的要求,所述基站被配置成用于在中心配置设备的帮助下自动地集成到所述网络中。
2.如权利要求1的系统,还包括移动交换中心(MSC);以及处理所述基站和MSC之间通信的基站控制器设备,所述基站控制器设备与所述MSC放置在一起,并且利用公共因特网与所述基站通信。
3.如权利要求1的系统,其中所述无线网络选自由GSM网络、COMA网络和3G网络组成的组。
4.如权利要求1的系统,其中所述基站利用网络配置参数设置的组合,所述网络参数设置的组合允许所述基站和所述网络之间关于漫游和切换的完全的互操作,而不需要改变在其他已有网络部件中的参数设置
5.如权利要求4的系统,其中所述参数设置的组合在保持基站间完全互操作的同时,使得以非常高的密度部署非常大量的基站成为可能。
6.如权利要求1的系统,其中所述基站接收机工作在下行链路频带(基站到移动台)和上行链路频带上(移动台到基站)。
7.如权利要求2的系统,其中所述基站扫描所述下行链路频带以发现来自其他基站的BCCH(广播控制信道)信号,测量所述接收到的信号的强度,解码这些基站的广播参数,所述参数例如CGI(全球小区标识符,它包括位置区域码(LAC)和小区标识符(CI))、BSIC(基站识别码)和邻居小区列表,并向所述配置设备报告所述测量。
8.如权利要求7的系统,还包括配置设备,所述配置设备存储关于运营商可用频率的信息,并基于所述基站的所述测量自动地向所述基站分配合适的无线电频率。
9.如权利要求8的系统,其中所述配置设备存储关于在所述网络中被用作BCCH频率的频率的信息,并向所述基站分配那些频率中的一个频率,在测量中,在这个频率上接收到最低干扰信号水平。
10.如权利要求9的系统,其中所述配置设备识别所述基站能接收的最强的其他基站,并向那个基站分配这样的相同频率所述频率还被该最强的其他基站的最弱的被接收到的邻居小区用作BCCH频率。
11.如权利要求1的系统,还包括配置设备,所述配置设备存储关于运营商可用频率的信息,并基于所述信息和随机或周期算法自动地向基站分配合适的无线电频率。
12.如权利要求7的系统,其中位置区域码(LAC)和小区标识符(CI)是为所述网络中的每个MSC或每个BSC预定义的,所述位置区域码和小区标识符与所述网络中的常规基站所使用的LAC和CI区分开来,因此多个基站共享共同的全球小区标识符(CGI)和因此共享共同的LAC和CI。
13.如权利要求12的系统,还包括配置设备,所述配置设备存储关于被所述网络的不同的MSC或BSC使用的位置区域码(LAC)的信息,并且基于所述信息和所述基站的所述测量向所述基站分配出自所述预定义的LAC集中的LAC,所述LAC属于与如下MSC或BSC相同的MSC或BSC,所述MSC或BSC控制所述基站的最强的邻居小区所属的位置区域,还通过所述因特网将所述基站链接到所述基站控制器,其中所述基站控制器被连接到所述相同的MSC。
14.如权利要求2的系统,还包括配置设备,所述配置设备利用包括邮政编码区域和/或单个街道的地理数据库,结合所述基站的使用者在激活时提供的位置信息,将所述基站链接到所述基站控制器。
15.如权利要求13的系统,其中所述配置设备使用随机或周期算法来保证所述预定义的LAC在MSC区域或BSC区域内的所有基站中均匀分布。
16.如权利要求7的系统,还包括配置设备,所述配置设备基于所述测量报告,识别与所述基站相邻的其他基站,并向它分配所述相同的LAC。
17.如权利要求13的系统,还包括配置设备,所述配置设备基于所述测量报告,识别与所述基站相邻的其他基站,并向它分配出自所述预定义的LAC集的不同的LAC。
18.如权利要求1的系统,其中要被所述基站使用的频率是预定义的,所述频率与被所述网络中的其他基站使用的所述频率不同,并且被增加到所述网络中的那些其他基站的邻居列表中和所述其他基站的BSC中的邻居小区描述中。
19.如权利要求1的系统,其中所有在所述网络中使用的BCCH频率都被预定义为要被所述基站使用的可能频率,并增加到所述网络中的那些其他基站的邻居列表中和在所述其他基站的BSC中的邻居小区描述中。
20.如权利要求7的系统,还包括配置设备,所述配置设备基于所述基站的所述信号水平测量报告,识别出与所述基站相邻的其他基站,将所述相邻基站的BCCH频率增加到所述基站的所述邻居列表中,并将所述相邻基站的小区描述增加到在所述基站控制器中的所述基站的邻居列表中,其中所述小区描述包括所述相邻基站的无线电频率(ARFCN)、CGI(全球小区标识符)和BSIC(基站识别码)。
21.如权利要求1的系统,其中在常规基站控制器中预留了某个数量的邻居小区描述,用于所述基站作为所述常规基站的邻居的描述,并且存档有所述基站将使用的例如所述无线电频率(ARFCN)、所述全球小区标识符(CGI)和所述基站识别码(BSIC)的预定义参数。
22.如权利要求1的系统,其中某个数量的基站识别码(BSIC)被分配给所述基站所用,并被写入所述网络中的所有常规基站的预定义邻居列表中,所述预定义邻居列表被存储在常规基站控制器。
23.如权利要求7的系统,还包括配置设备,所述配置设备存储关于在所述网络中使用的基站识别码(BSIC)的信息,并基于所述信息和来自所述基站的所述测量报告,向所述基站分配与在所述区域中使用相同无线电频率的最强的其他基站不同的BSIC。
24.如权利要求7的系统,还包括配置设备,所述配置设备基于来自所述基站的所述测量报告,为所述网络中的每个基站创建与该基站相邻的基站的指针列表,并将此列表发送到连接到MSC的基站控制器,所述基站连接到该相同的MSC。
25.如权利要求24的系统,其中所述基站控制器利用所述指针列表来指导从一个基站到另一个基站的切换,所述另一个基站在所述基站的指针列表上。
26.如权利要求2的系统,其中所述基站控制器为每个基站保存关于哪些移动设备最近与该基站一起执行过位置更新过程的记录,并以有规律的间隔轮询那些移动设备,以确定它们是否还在那个基站的覆盖区域中,或者可替换地,在移动设备已经于一规定的时间段内处于非活动状态后,删除该移动设备的记录。
27.如权利要求26的系统,其中所述基站控制器使用所述移动设备的记录来将移动终结呼叫指向仅一个特定基站。
28.如权利要求27的系统,其中,当所述基站控制器从它所连接到的所述MSC接收切换请求消息时,它向所有这样的基站发送信道激活命令所述基站共享在所述切换请求消息中被指定为切换目标的CGI并且在发起所述切换请求的基站的所述指针列表上,所述基站是由在所述切换请求消息中的基站的CGI识别。
29.如权利要求28的系统,其中,当所述基站控制器从基站接收切换检测消息以响应于信道激活命令时,向所述相同信道激活命令被发送到的所有其他基站发送信号,以再次释放所述已激活的信道。
30.如权利要求13的系统,其中,当所述基站控制器寻址与其他这样的基站共享共同的CGI的基站时,使用IP地址来寻址所述基站。
31.如权利要求13系统,其中,当所述配置设备寻址所述基站时,所述配置设备与其他这样的基站共享共同的CGI,并且使用IP地址来寻址所述基站。
32.如权利要求30的系统,其中,在所述切换中被接管的呼叫被立即从其原始信道转移到其他信道,从而能够为进一步的切换请求清除所述原始信道。
33.如权利要求2的系统,其中,所述基站控制器允许每个小区多于64个邻居关系。
34.如权利要求1的系统,其中,根据用户关于无线电覆盖目标的输入,发射功率水平在最小值和最人值之间进行调整。
35.如权利要求7的系统,其中,基于所述基站在其测量中能够接收到的邻居小区的数量,发射功率水平在最小值和最大值之间进行调整。
36.如权利要求1的系统,其中,基于被服务的移动台所报告的平均功率水平和误比特率,发射功率水平在最小值和最大值之间进行调整。
37.如权利要求1的系统,其中,所述基站持续地监控被服务的移动台所报告的信号水平和误比特率,并且在差的信道质量持续某个时间段之后重新选择新的合适的频率。
38.如权利要求1的系统,其中,所述基站具有用于确定其位置的集成GPS接收机。
39.如权利要求1的系统,其中,所述基站具有集成的蓝牙或WiFi收发机,以在本地与移动台通信并且交换位置信息。
40.一种在无线通信网络中为位置区域码(LAC)编号的方法,从而使得所述LAC的至少一个数位标识控制位置区域的移动交换中心(MSC),并且所述LAC的至少一个其他的位字标识控制所述位置区域的基站控制器(BSC)。
全文摘要
移动通信网络中的无线电基站搜集关于网络的信息,并和配置设备——因特网系统管理器(iSM)交换数据。iSM自动地配置基站,并通过定义配置参数设置把基站集成到网络中,而无需在其他已有的网络组件中增加或修改参数设置,所述配置参数设置允许基站与网络间完全的互操作,特别是关于漫游和切换的互操作。这些基站间完全的互操作支持了对于大量这种基站的使用和它们间的高地理密度,使得可以通过利用参数设置的特定组合和在网络中寻址不同基站的新方法,来克服常规移动通信网络在这方面的限制。
文档编号H04W84/04GK1894979SQ200480028586
公开日2007年1月10日 申请日期2004年8月6日 优先权日2003年8月6日
发明者斯蒂芬·沙内特, 彼得·兰格 申请人:英特尔公司
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