专利名称：用户发起的优选毫微微蜂窝式基站的移动学习的制作方法
技术领域：
本发明涉及无线通信技术，并且更特别地，涉及一种用于授权的移动通信设备接 入毫微微蜂窝式基站(femtocell)的方法。
背景技术：
毫微微蜂窝式基站(femtocell)是一种小型接入基站，被设计用来提高住 宅或小型商业区域内的无线接收能力。终端用户可以购买与特定服务提供商相关联 的femtocell，并且femtocell可以仅使用该特定服务提供商的许可频率。毫微微蜂 窝式基站(femtocell)连接到服务提供商的网络并且允许服务提供商扩展现有室内宏 蜂窝(MacroCells)的服务覆盖范围，特别是那些接入将会受限或不可用的地方。在装 备有femtocell的家庭或办公室内发起的移动电话呼叫将从移动手机开始，被发送到 femtocell，并且通过骨干网，例如高速互连网连接，到达无线网络。当将femtocell添加到标准无线基站蜂窝覆盖模式(例如，宏小区)时，在宏小区 的覆盖范围内可能会存在太多的femtocell，每个femtocell都具有其自身的唯一 PN偏移 或者识别码。不幸地是，由于伪噪声(PN)偏移不是唯一的，那么特定移动电话在查看通用 邻居列表时很可能会发现其它femtocell以及它自己的femtocell。当移动电话发现其未接入的femtocell并停留在那个位置时，将会在不变的空闲 切换循环中结束，在该循环中，移动电话总是发现受限的接入femtocell并且被重定向。不 幸地是，移动电话可能不接收服务。同样不幸地是，当femtocell非常接近使用专用频率的 无线基站时，由于无线基站的功率/噪声比超过了 femtocell，因此被允许使用femtocell 的移动电话可能不执行到femtocell的空闲切换。
发明内容
根据本发明的原理已经认识到，现有技术中的问题可以通过以下技术来克服，即 允许移动设备学习优选毫微微蜂窝式基站的标识，并且每当移动通信设备位于特定毫微微 蜂窝式基站附近时自动地识别优选的毫微微蜂窝式基站。更具体地，本发明提供了一种方 法，具有步骤a)接收提示以识别毫微微蜂窝式基站位置；b)在移动通信设备的通用邻居 列表中搜索与毫微微蜂窝式基站位置相关的一个或多个伪噪声(PN)偏移码；c)执行到与 至少一个PN偏移码相关的特定毫微微蜂窝式基站的空闲切换。同样地，本发明提供了一种设备，包括a)用于接收提示以识别毫微微蜂窝式基 站位置的装置；b)用于在移动通信设备的通用邻居列表中搜索与毫微微蜂窝式基站位置 相关的一个或多个伪噪声(PN)偏移码的装置；c)用于执行到与至少一个PN偏移码相关的 特定毫微微蜂窝式基站的空闲切换的装置。此外，本发明提供了一种移动通信设备，包括a)处理器，可操作用于在移动通信 设备的通用邻居列表中搜索与毫微微蜂窝式基站位置相关联的一个或多个伪噪声(PN)偏 移码；以及b)连接到处理器的存储器，所述存储器可操作用于在特定毫微微蜂窝式基站不包含在移动通信设备的优选毫微微蜂窝式基站列表中时，存储与特定毫微微蜂窝式基站相 关的位置信息。
图1示出了根据本发明原理所安排的通信网络的示意性视图；图2示出了根据本发明原理所安排的移动通信设备的示意性视图；以及图3示出了根据本发明原理所安排的用于操作本发明的方法的示意性流程图。
具体实施例方式本发明允许移动通信设备识别并存储未包含在移动通信设备的优选毫微微蜂窝 式基站(femtocell)列表中的femtocell的位置。在识别出特定femtocell时，授权的移 动通信设备可以登记到该特定femtocell以发起和接收呼叫。此外，每当移动通信设备位 于特定femtocell附近时，本发明允许移动通信设备利用所存储的位置信息自动识别该特 定 femtocellο图1示出了根据本发明原理所安排的通信网络的说明性视图。如图1中所示，通 信网络100包括无线连接到femtocell 130的移动通信设备110。同样地，femtocell 130 连接到服务提供商网络150。服务提供商网络150具有无线技术，例如无线基站155，以及 用于传输媒体内容的有线技术。移动通信设备110为小型、轻型便携式移动电话，例如能够无线连接到具有无线 技术的无线网络的袖珍电话，其允许移动通信设备110的用户通过移动通信设备110上的 用户接口与另一方(图中未示出)进行通信。移动通信设备110的用户接口可以包括音频 接口(例如，麦克风和扬声器)、视频接口(例如，显示器)、用户输入接口(例如，键盘或触 摸屏)以及导向设备(例如，导航按键)。移动通信设备110能够发送和接收语音呼叫、电子邮件、短消息业务(SMS)、微 浏览器消息或文本消息。同样地，移动通信设备110可以加载互联网网页并且与服务器 进行文件传输、下载视频、播放音乐以及记录图像。移动通信设备110可以使用空中接口 标准，例如图中未示出的码分多址接入(CDMA)、时分多址接入(TDMA)、通用移动电信系统 (UMTS)、全球移动通信系统(GSM)等，或者支持语音呼叫、电子邮件、短消息业务、微浏览器 消息或文本消息的任何其它标准或协议。移动通信设备110可以进行多频带操作，例如两 种无线接入技术。在一个实施例中，本发明可以实现为移动通信设备110上的附加应用，并且与驻 留在移动通信设备110上的现有应用协作运行。在一个可替换的实施例中，本发明可以实 现为移动通信设备110上的现有应用的增强。在另一个实施例中，本发明可以实现为移动 通信设备110上的现有应用的替换。容易理解地是，本发明的方法并不限于移动“袖珍(pocket) ”电话。在本发明的另 一个实施例中，移动通信设备110可以是安装于发动机驱动的车辆中的并且由来自汽车电 子系统的电流进行供给的移动电话。在本发明的另一个实施例中，移动通信设备110可以 是个人数字助理(PDA)设备、双向寻呼机、具有无线通信卡的笔记本电脑、允许增加可执行 程序的便携式媒体播放器或其它合适的手持通信设备。
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毫微微蜂窝式基站(femtOCell)130是可以将通信会话从移动设备，例如移动 通信设备110，通过服务提供商网络150路由到被叫方(未示出)的小型短程无线基站， 所述服务提供商网络例如是具有无线基站、移动交换中心(MSCs)等的服务提供商网络 150。Femtocell 130可以允许位于femtocell 130范围内的授权移动设备的用户通过 femtocell 130发起到服务提供商网络150的呼叫，并且接收来自服务提供商网络150的呼 叫。Femtocell 130的用户可以利用授权的移动设备的访问列表来配置femtOCelll30。接 入列表可以包含一个或多个移动设备的标识，然而，femtocell 130可能只同时服务于一定 数量的移动设备。Femtocell 130可以通过向没有包含在接入列表中的移动设备发送重定 向消息来拒绝移动设备。Femtocell 130位于标准无线基站(例如，宏小区)的覆盖区域内，然而， femtocell 130的覆盖区域与宏小区的覆盖区域比较而言相对较小，例如住宅或办公楼。宏 小区的覆盖区域内的femtocell 130的特定位置可以用多种标识符进行描述，所述多种标 识符包括a)由至少两个坐标(例如纬度和经度)表示的全球位置；b)基站标识(ID)码； c)用户区(user zone) ；d)位置区域码；e)系统标识(SID) ；f)网络标识(NID)；以及g)由 相似识别信息组成的包括伪噪声(PN)偏移码的宏小区身份。！femtocell 130可以在发送到 移动设备的系统开销消息中提供这种位置信息。当移动通信设备110的用户位于一个或多个femtocell的附近时，例如，5到30 米，用户可以手动触发(例如，提示)移动通信设备Iio搜索femtocell。用户可以通过按 下位于移动通信设备110的手机上的“查找femtocell”按键，或者触摸位于移动通信设备 110的显示器的触摸屏来发起搜索，或者如果移动通信设备110具有语音识别能力，则用户 可以通过语音应答来搜索一个或多个femtocell。一旦接收到提示，则图2中所示的移动通 信设备110的处理器215可以执行对位于移动通信设备110的存储器(例如，图2中所示 的存储器205)中的通用邻居列表中的一个或多个femtocell位置的搜索。在本发明的一 个实施例中，处理器215将会知晓通用邻居列表中具有单频伪噪声(PN)偏移码的一些项目 是femtocell。当处理器215在所述通用邻居列表中搜索宏小区并且确定相同的PN偏移码 在相同的频率上重复出现时，处理器215可以确定该PN偏移码为femtocellPN偏移码。在 本发明的另一个实施例中，移动通信设备110可以尝试空闲切换和登记到不同的PN偏移码 上，以通过尝试和报错技术来识别femtocell，并且当通过重定向消息被拒绝时，确定哪些 PN偏移码与femtocell相关联。用户可以在移动通信设备110的显示器上观看一个或多个识别出的femtocell， 并且移动通信设备110上的滚动条或类似设备可以用于观看不适于在显示器中完全 显示的项目。在定位到一个或多个femtocell时，移动通信设备110可以执行到特定 femtocell (例如，具有最强信号的femtOCelll30)的空闲切换。如果到femtocell 130的空闲切换不成功，则移动通信设备110可以尝试到具有 次强信号的另一个f emtoce 11的空闲切换。如果到f emtoce 11 130的空闲切换成功，则移动 通信设备110可以将femtocell 130的标识添加到存储器205的优选femtocell列表中。 接下来，移动通信设备110可以在被授权的时候登记到femtocell 130，并且在femtocell 130未包含在优选femtocell列表中时，将femtocell 130的位置信息存储到存储器中。 登记之后，femtocell 130可以路由媒体内容a)从移动通信设备110到服务提供商网络150 ；或者，b)从服务提供商网络150到移动通信设备110。寻呼消息(page messages)将 被定向到femtocell 130而不是服务于femtocell 130所在的覆盖区域的无线基站，例如， 基站155。在学习(也就是存储了 femtocell 130的位置)之后，基于femtocell 130位于 与其相关联的宏小区的覆盖区域内，每当移动通信设备110位于femtocell 130附近时，移 动通信设备110的用户可以使用所存储的位置信息来将femtocell 130自动识别为优选 femtocell。换句话说，再也不需要手工干预搜索femtocell 130。为了节省电池能量，仅当 移动通信设备110位于存在优选femtocell的存储位置的宏小区中时，处理器215可以确 定移动通信设备110的当前位置是否与优选femtocell的存储位置相匹配。处理器215可 以周期性地(例如，每分钟)对位置进行比较，并且处理器215可以在指定的间隔内将比较 限定为所存储的位置参数(例如，纬度和经度)的子集。在成功比较之后，可以验证其它所 存储的位置参数，例如基站标识码等。移动通信设备110可以忽略或拒绝没有包含在其优选femtocell列表上的其它 femtocell,除非移动通信设备110被指示要对它们进行搜索。此外，移动通信设备110可 以执行到femtocell 130的空闲切换，而无论服务于覆盖区域的无线基站(例如，无线基 站155)的前向信号强度或者femtocell 130和无线基站的相对信号强度如何。前向信号 强度可以作为信噪比被测量。因此，当移动通信设备110的用户接近femtocell 130并且 femtocell 130的信号强度相比于宏小区覆盖区域中无线基站的信号强度较弱时，则移动 通信设备110可以执行到femtocell 130的空闲切换。在本发明的另一个实施例中，当移动通信设备110试图访问不允许访问的 femtocell，并且来自该femtocel 1的干扰阻止移动通信设备110访问与femtocel 1在一个 共享频率上的无线基站时，移动通信设备110可以将自己重定向到次优选位置的信道，例 如，与所存储的允许发起和接收呼叫业务的优选漫游列表(PRL)上指定的相同区域中的另 一个服务提供商的蜂窝系统或个人通信业务(PCQ信道。移动通信设备110可以周期性监 视共享频率以确定无线基站的信号何时可以再次使用。在本发明的另一个实施例中，当移动通信设备110试图访问不允许访问的 femtocell，并且来自该femtocel 1的干扰阻止移动通信设备110访问与femtocel 1在一个 共享频率上的无线基站时，femtocell可以将移动通信设备110重定向到在所述无线基站 的频带内创建的庇护信道(sanctuary channel)。庇护信道不与无线基站的其它信道共享 信道列表。服务提供商已将信道进行分割以创建用于由于来自femtocell的干扰而不能接 收业务的重定向移动设备的庇护信道。如果femtocell共享无线基站的多于一个频率，则 这个特性可能非常有用。移动通信设备110可能需要向庇护信道登记，以使得网络能够知 晓其位置。那些本领域普通技术人员将能够容易地选择适合在用户发起的优选femtocell 的移动学习的任何特定实现中使用的移动通信设备和femtocell。图2示出了根据本发明原理所安排的移动通信设备的说明性视图。根据这里的教 导使用公知技术，图2中所描述的各种元件可以利用硬件、软件或固件的任意组合实现。同 样地，各种元件说明了示例性配置和功能划分。如图2所示，移动通信设备110具有内部区 域，其包括连接到存储器205和搜索功能220的处理器215。这些元件是移动通信设备110的全部元件的子集。处理器215可以是能够处理数据和控制移动通信设备110的操作的任意类型的处 理器。处理器215不应被解释为专指能够执行软件的硬件，而可以没有限制的隐含包括数 字信号处理器(DSP)硬件、网络处理器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、 用于存储软件的只读存储器(ROM)、随机访问存储器(RAM)、和非易失性存储器。处理器215 的功能可以由单一专用处理器提供，或由单一共享处理器提供，或由多个单独的处理器提 供，它们中的一些是共享的。存储器205包含用于存储信息的存储器位置，例如，优选femtocell列表，优选 femtocell的位置，通用邻居列表和优选的漫游列表。搜索功能220为可以由硬件(例如，处理器215)执行的进行femtocell搜索的软 件。如那些本领域技术人员所明白的那样，搜索功能220可以用多种编程语言中的任意一 种来编写或实现。图3示出了根据本发明原理所安排的用于操作本发明的方法的说明性流程图。当 移动设备(例如，移动通信设备110(图1))的用户发起搜索，通过按下位于移动通信设备 110的手机上的“查找femtocell”键，或者通过触摸移动通信设备110的显示器上的触摸 屏或通过语音响应，以查找femtocell (例如，femtocell 130(图1))时，该过程进入步骤 300。在步骤310中(图3)，移动通信设备110(图1)中的处理器，例如处理器215 (图 2)，通过搜索功能220(图2、执行对移动通信设备110(图1)上的通用邻居列表(图2)中 的一个或多个femtocell位置的搜索。处理器215(图幻利用以下两种技术之一执行搜索， 即a)识别在同样频率上相同的伪噪声偏移码重复出现的项目；或b)尝试空闲切换和在不 同的伪噪声偏移码上登记，并且在通过重定向消息被拒绝时。在步骤320中(图3)，在识别出一个或多个femtocell时，移动通信设备110(图 1)执行到具有最强信号的femtocell 130(图1)的空闲切换。在步骤330中(图3)，必需确定移动通信设备110(图1)是否被授权访问 femtocell 130(图 1)。如果条件分支点330(图3)中的测试结果为否，表明移动通信设备110(图1)不 是femtocell 130(图1)的授权用户，则控制转到步骤310 (图3)以搜索具有次强信号的 另一个femtocell。可选地，当到femtocell 130(图1)的空闲切换不成功时，移动通信设 备110(图1)的处理器215(图幻可以执行到优选漫游列表上的服务提供商的信道的重定 向。同样可选地，当空闲切换不成功时，移动通信设备110(图1)可以登记到庇护信道上。 如果条件分支点330(图3)中的测试结果为是，表明移动通信设备110(图1)是femtocell 130 (图1)的授权用户，则控制转到步骤340 (图3)。在步骤340中(图3)，移动通信设备110 (图1)将femtocell 130 (图1)的标识 添加到它的优选femtocell列表中。在步骤350中(图3)，移动通信设备110(图1)登记到femtocell 130(图1)。登 记之后，femtocell 130(图1)可以按下列方式路由媒体内容a)从移动通信设备110(图 1)到服务提供商，例如服务提供商网络150(图1)；或者b)从服务提供商网络150(图1) 到移动通信设备110(图1)。寻呼消息将被定向到femtocell 130 (图1)而不是服务于
7femtocell 130(图1)所位于的覆盖区域的无线基站，例如基站155。在步骤360中(图3)，如果femtocell 130 (图1)尚未包含于优选femtocell列 表中，则移动通信设备110(图1)在存储器205中存储femtoce11130的位置信息。位置信 息可以包括a)由至少两个坐标(例如，纬度和经度)表示的全球位置；b)基站标识(ID) 码；c)用户区域；d)位置区域码；e)SID ；f)NID ；以及g)由适合于并且唯一地标识宏小区的 类似和附加信息组成的宏小区标识。在步骤370中(图3)，当移动通信设备110(图1)位于femtocell 130(图1)附 近的任何时候，移动通信设备110(图1)的用户利用在存储器205中存储的位置信息自动 将femtocell 130(图1)识别为优选的femtocell。当移动通信设备110(图1)位于存在 femtocell 130(图1)的宏小区时，处理器215 (图2)周期性地(例如，每分钟)将移动通 信设备110的当前位置与所存储的femtocell 130 (图1)的位置进行比较。同样地，移动 通信设备110(图1)将搜索并且当发现时执行到femtocell 130(图1)的空闲切换，而无 论无线基站(例如，服务于覆盖区域的基站155)的前向信号强度或者femtocell 130(图 1)和无线基站的相对信号强度如何。在步骤380中(图3)，当位于femtocell 130 (图1)附近时，移动通信设备110 (图 1)忽略其它femtocell ο该过程在步骤390退出。实践中，无线电信系统处理是由使用高性能处理器和高容量存储元件(例如，硬 盘子系统)的计算机软件来实现的。实现特定电信系统功能的计算机程序代码存储于计算 机可读媒体(例如，硬盘系统)上并且由处理器执行。这里描述的步骤或操作意在作为示例。在不脱离本发明精神的情况内，这些步骤 或操作有多种变形。例如，可以按不同的顺序执行多个步骤，或者可以增加、删除或修改步骤。前面仅仅描述了本发明的实施例。可以预见的是，那些本领域技术人员将能够对 想出各种安排，这些安排虽然在这里没有明确描述或示出，由于利用了本发明的原理，因此 应包含在本发明的精神和范围内。
权利要求
1.一种操作移动通信设备的方法，该方法包括步骤接收提示以识别毫微微蜂窝式基站的位置；在移动通信设备的通用邻居列表中搜索与毫微微蜂窝式基站的位置相关联的一个或 多个伪噪声(PN)偏移码；执行到与至少一个PN偏移码相关的特定毫微微蜂窝式基站的空闲切换。
2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括步骤在空闲切换成功时，将特定毫微微蜂窝式基站添加到优选毫微微蜂窝式基站列表中；当被授权时登记特定毫微微蜂窝式基站；当特定毫微微蜂窝式基站不包含在优选毫微微蜂窝式基站列表中时，存储与特定毫微 微蜂窝式基站相关的位置信息。
3.根据权利要求2所述的方法，其中从包含以下各项的组中选择位置信息a)由至 少两个坐标表示的全球位置，b)基站标识(ID)，c)用户区，d)位置区域码，e)系统标识 (SID)，f)网络标识(NID)以及g)宏小区身份。
4.根据权利要求2所述的方法，进一步包括步骤每当移动通信设备位于特定毫微微 蜂窝式基站的附近时，利用所存储的位置信息来自动识别特定毫微微蜂窝式基站。
5.根据权利要求1所述的方法，进一步包括步骤不管a)服务于特定毫微微蜂窝式基 站的覆盖区域的基站的前向信号强度，或者b)特定毫微微蜂窝式基站和基站的相对信号 强度，执行到特定毫微微蜂窝式基站的空闲切换。
6.根据权利要求1所述的方法，进一步包括步骤当空闲切换不成功时，执行到优选漫 游列表上服务提供商的信道的重定向。
7.根据权利要求1所述的方法，进一步包括步骤当空闲切换不成功时，登记到庇护信 道上。
8.一种移动通信设备，包括处理器，可操作用于在移动通信设备的通用邻居列表中搜索与毫微微蜂窝式基站的位 置相关联的一个或多个伪噪声(PN)偏移码；连接到处理器的存储器，存储器可操作用于在特定毫微微蜂窝式基站不包含在移动通 信设备的优选毫微微蜂窝式基站列表中时，存储与特定毫微微蜂窝式基站相关联的位置信息。
9.根据权利要求8所述的移动通信设备，其中每当移动通信设备位于特定毫微微蜂窝 式基站的附近时，处理器利用所存储的位置信息来自动识别特定毫微微蜂窝式基站。
10.根据权利要求8所述的移动通信设备，其中当到特定毫微微蜂窝式基站的空闲切 换不成功时，处理器执行到优选漫游列表上服务提供商的信道的重定向。
全文摘要
本发明提供了一种方法和装置，允许移动通信设备识别并存储未包含在移动通信设备的优选毫微微蜂窝式基站列表中的毫微微蜂窝式基站的位置。在识别出特定毫微微蜂窝式基站时，授权的移动通信设备可以登记到该特定毫微微蜂窝式基站以发起和接收呼叫。此外，每当移动通信设备位于特定毫微微蜂窝式基站的附近时，本发明允许移动通信设备利用所存储的位置信息来自动识别该特定毫微微蜂窝式基站。
文档编号H04W48/16GK102067680SQ200980123692
公开日2011年5月18日 申请日期2009年6月8日 优先权日2008年6月26日
发明者H·克劳森, J·K·伯吉斯 申请人:阿尔卡特朗讯美国公司