专利名称：给一个用户站分配一个原位小区的方法
技术领域：
本发明涉及一个给一个用户站分配一个原位小区(home cell)的方法，本发明还涉及一个蜂窝式无线系统，该系统包含一个移动业务交换中心，一个向装在其覆盖区域内的用户站提供由射频信号通信连接的装置的基站，控制这个基站在用户站和移动业务交换中心间传送通信信号的装置，和一个能够利用一些被选择的基站中的一个来建立通信连接的用户站。
本发明虽然也可以用在其他的连接，但本发明主要涉及一个无线本地回路系统(WLL)，也就是一个利用固定的诸用户站的系统，各用户站的通信信号则利用一个蜂窝式无线系统的无线路径传送。因为在WLL系统中的用户站通常固定地安装在一个指定的地址，常常不需要为上述用户站提供移动性，即通过系统中的任意一个基站建立一个通信连接的可能性。纵然WLL用户站是一个蜂窝式无线系统中的用户站，其中也含有系统为之提供上面提到的移动性的移动用户站，但是，如果可以取消移动性，或者至少从WLL用户站中限定不需要自由移动性的小区，这是有好处的。这样一来，可以减少必要的地址更新和越区切换操作，从而节约了系统资源。结果，连接到WLL系统，就需要向每个用户站分配一个原位小区。
在已知的方法中，给一个指定用户站分配一个原位小区的办法是这样的，当这个用户站加入这个系统时，一个操作者，例如用一个地图，查对哪一个无线小区较为最好地覆盖用户站所安装的地域。然后，操作者把上述无线小区作为原位小区分配给用户站。这个已知的方法最明显的缺点是一个无线小区的场强在小区中从一个地点到另一个地点会有相当大的变化，特别是在市区中，建筑物会干扰信号的传播。因此，如果唯一地根据地图为一个指定用户站选择一个原位小区就可能失败。由于实际上的原因，涉及巨大的工作量，操作者不可能派遣维修人员到每个用户站的地址去测量场强。
本发明的一个目标就是解决上面提出的问题和提供一个给一个指定用户站分配一个原位小区的办法，以可靠而方便的方式为每个用户站选择最合适的原位小区。用本发明的方法能达到这个目标，其特征在于允许这个用户站为了建立通信连接而自由地使用这个系统范围内的任意一个无线小区，或一个有一定限制的某些被选定的无线小区的群。当这个用户站通过一个无线小区建立一个连接，或当通过一个无线小区向这个用户站建立一个连接时，把所用的这个无线小区的识别符存入一个预定的寄存器中，这个用户站根据上述寄存器中的数据识别出最常用的无线小区，并至少把一个上述最常用的无线小区作为原位小区分配给用户站。
本发明基于这样的思想，当一个原位小区分配给一个指定的用户站时，为了建立通信连接，这个用户站首先被允许自由地使用任意一个无线小区，或使用在系统范围内的一组有一定限制的某些被选定的无线小区。换而言之，上述用户站首先被允许或者有完全自由的移动性，或者至少在某些预定的小区内有自由的移动性。于是这个用户站可以通过系统中这个被选择的无线小区建立一个连接，自然地条件在上述小区中一个可用的空信道。如果正在讨论的这个用户站在一个受限制的区域中移动，或者换成一个固定的用户站，比如是一个WLL的用户站，上述用户站就有可能安装在能收听到某些被选择的无线小区的地方。因而，这个用户站力图选择可听度最好的无线小区。一个无线小区的可听度也有可能时好时坏，因而这个用户站没有必要在建立一个连接时总是选择同一个无线小区。根据本发明，对这个用户站所用过的无线小区进行统计，经过一定时期之后，最常用的小区，也就是对于这个用户站而言是最好的原位小区，就可以根据统计来确定出来。根据本发明，收集关于由这个用户站通过不同的小区进行的呼叫的长度和由这个用户站通过不同的小区进行的呼叫的次数的数据进行上述统计。更进一步，收集关于所用过的无线小区的话务负荷(即静寂/繁忙时间)的数据，关于正在使用的小区的邻区的话务负荷的数据，和关于正在使用的小区和邻区的场强测量的数据进行统计。
本发明的方法最明显的优点是，在分配一个原位小区时，可以考虑在用户站安装点上各个小区的实际可听度，而不必要在安装点上进行场强测量，还有，当网络中有变动时，稍作努力便可以向每个用户站分配一个新的原位小区，以及，本发明的方法也可以应用于现有的系统，因为现有的系统可以由比方改编移动业务交换中心的软件来改变。
本发明的方法也可以连续使用，也就是，比如系统可以连续地监视一个曾被用户站企图通过它来建立一个连接的小区，在这种情况下，用户站的原位小区或他的各原位小区都可以比如按固定的间隔自动地重新分配。
本发明的方法还可以用来给一个指定的用户站分配不止一个原位小区。如果一个用户，比如在他的别墅和住宅中用同一个用户站，在这种情况，可以给这个用户站分配两个相互距离开的原位小区。按照本发明，也可以把一群原位小区分配给这个用户站，每群包含几个相邻的小区。这样，就可以把原位小区群中最合适的无线小区配备给用户站。
本发明还涉及一个可以在其中应用本发明的方法的蜂窝式无线系统。本发明的系统的特征在于该系统包含存储识别某一个基站所必需的数据的寄存器装置，上述用户站正是通过这个基站建立一个通信连接，或者正是通过这个基站建立一个接到上述用户站的连接。该系统还包含识别上述用户站在其通信连接中最常用的基站的装置。
本发明的方法和本发明的系统揭示在附属的从属权利要求2到4和6到9中。
下面，通过一些带参考附图的实施例对本发明作更详细的说明，其中
图1表示本发明的方法的第一个推荐的实施例的流程图。
图2表示本发明的系统的第一个推荐的实施例的方框图。
图3表示本发明的系统的第二个推荐的实施例的方框图。
图4表示本发明的系统的第三个推荐的实施例的方框图。
图1表示本发明的方法的第一个推荐的实施例的流程图。在图1的A框中，给一个用户站分配一个原位小区，使这个用户站首先得到在系统中的自由移动性，也就是说，这个用户站可以自由地使用系统中的任意一个基站建立一个通信连接。或者，允许这个用户站在一个指定的小区群内有自由的移动性。所讨论的这个用户站可能是最近投入使用的一个新的用户站，或者另外的情况，这个用户站可能有以前分配到的原位小区，由于比方网络中有些变化，操作者希望核实上述用户站的原位小区是否应当改变。
B框中，系统监视这个用户站，以检测移动终端点的呼叫或，对应地，移动始发点的呼叫。
当检测到一个移动终端点的呼叫或移动始发点的呼叫时，C框中，识别小区/基站所需的识别符存入一个预定的寄存器。同时，在呼叫时或呼叫后，还可以把连接时间，即从这个用户站通过上述小区/基站进行连接的持续期间，把关于在上述小区/基站中的话务负荷的数据(即这个小区/基站总量中在使用的容量)的数据和说明与上述小区/基站相邻的各基站中的话务负荷的数据存入寄存器。更进一步，还可以把关于这个用户站能收到各个无线小区的信号质量如何的数据存入寄存器。一个用户站，比如GSM移动电话系统的用户站向该系统报告关于它所用的基站的测量数据和它能收到信号最强的六个基站。根据本发明，这些测量数据也可以存入寄存器中。
这个用户站可以在比方分配到这个用户站实际的原位小区以前的一段预定时间内被监视。或者，这个原位小区可以在上述寄存器中已经记录预定数量的关于这个用户站的事件之后才分配。在这样情况下，程序按框D到框E进行。分配一个原位小区也可以是一个连续过程，即连续地监视这个用户站，然后，原位小区就可以，比如按预定的间隔自动地重新分配。
在框E中，借助于寄存器中记录的数据，确定曾被上述用户站最常用来建立通信连接的那些小区的识别符。
在框F中，这个用户站最常用的小区中的一个作为原位小区分配给这个用户站。可以根据这个小区被该用户站使用的次数或总的连接时间进行选择。因此，这个用户站曾经最常用的小区不必自动地被选择为原位小区，而在选择中也可以考虑其他的因素。例如，设使曾经被这个用户站最常用的小区，其平均话务显著地超过下一个最常用的小区，而后者可以被分配为原位小区(当然，条件是它们要相互搭接而且覆盖几乎同样面积的邻区)。在分配一个原位小区时，可以使用联系到框C叙述的关于话务负荷和各种测试测量的数据，能够选择比如小区中这个用户站使用的话务负荷通常不显著大于其邻区的小区。根据本发明，可以根据监视这个用户站时得到的数据，把某些原位小区或某些原位小区群而不是一个原位小区分配给这个用户站。
图2表示本发明的系统的第一个推荐的实施例的方框图。图2中的蜂窝式无线系统可以比如是GSM(Groupe Special Mobile)的一部分。用图2中的系统提供向诸移动站MS和WLL用户站1的通信连接，这些站意味是固定地安装在指定的位置的。
图2中的系统包括一个移动业务交换中心MSC，它在系统覆盖区域内通过两个基站控制器BSC1和BSC2和三个收发信基站BTS1，BTS2和BTS3为诸用户站MS和1提供服务。
图2中的WLL用户站1由一个包含一个无线电部件和一个远程适配器的终端，和一个用户界面，也就是一个连接到终端的网络电话机组成，安装在使它能够使用基站BTS1或BTS3作为它的通信连接的地点。如果系统操作者希望分配一个原位小区给这个用户站1，于是，根据本发明，这个用户站首先得到在系统中的自由移动性，或者，得到在一定时间，即一个学习阶段内，在系统的某些部分中的自由移动性。于是，用户站(假定固定地安装在图2所示的地点)可以自由地使用基站BTS1或BTS3。这个移动业务交换中心MSC在上述学习阶段内监视这个用户站1，并且每当这个用户站1通过某个小区/基站建立一个连接，在通信连接接通时，在寄存器2中记下关于这个小区/基站的记录。寄存器可以和比如移动业务交换中心的HLR(原位地址寄存器)连接起来。
当上述学习阶段完成后，根据存储在寄存器2的数据识别出这个用户站最常用的基站。由这个最常用的基站维持的小区当然应首先作为原位小区分配给上述用户站，除非有其他各样的理由，才选择某个其他小区。当原位小区已分配给这个WLL用户站，移动业务交换中心把有关这个原位小区的数据存入寄存器2。以后，移动业务交换中心就可以防止上述用户站使用其他的小区，结果，系统中需要的地址更新和越区切换次数就可以减少。纵然如果这个用户站1要求在一个并非是他的原位小区中请求一个话务信道，移动业务交换中心MSC与基站控制器BSC1一起也将为上述用户站提供话务信道，只是这个话务信道是这个用户站的原位小区的。此外，当一个用户站静止的安装在两个邻区的接壤地带的情况，本发明可以防止不停地进行越区切换的操作。
图2的系统中，可以按照上面所述的相应的方法把一个原位小区，或一些原位小区自然地分配给移动站MS，当这个移动站用他的原位小区中的一个建立一个连接时，一个操作者可以依靠这个方法给上述移动站降低价格。
图3表示本发明的系统的第二个推荐的实施例的方框图。图3中的实施例在其他方面都和图2中的情况相当，不同之处是在图3中的实施例中，安排了一个寄存器，保存关于用户站MS在学习阶段使用过那些基站的数据，这个寄存器与基站控制器BSC3连接，而不是象图2中的情况那样与移动业务交换中心连接。因此，在学习阶段中，只有这个用户站使用了小区BTS4或BTS5时才在寄存器3中记下数据。相应地，当学习阶段完成后，并且一个原位小区或一些原位小区已经分配给这个用户站，关于这些原位小区的数据就存储在这个基站控制器的寄存器3中，当建立一个通向这个用户站MS的连接时，可以从寄存器3中检索这些数据。
在图3中的实施例中还允许仅仅在这个用户站处于基站控制器BSC3控制的基站BTS4到BTS5所覆盖的区域内，该系统才考虑关于这个用户站MS的原位小区的数据。这样，如果这个用户站暂时地处于比如是一个基站BTS6的小区或某些其他的与基站控制器BTC3无关的小区中，该系统就忽略存储在基站控制器BSC3的寄存器3中的数据。
图4表示本发明的系统的第三个推荐的实施例的方框图。
图4说明两群原位小区已经分配给这个用户站MS的情况。第一群原位小区包含三个接邻的小区A，相应地，第二群原位小区包含四个接邻的小区B。图4表示出第一群原位小区与第二群原位小区安置在彼此相距的地方。
在图4的系统中，操作者可以规定这个移动站MS只允许从原位小区A和B建立呼叫，但是，在连接期间，比如由于话务负荷的要求，该系统总可以通过一个越区切换操作把上述用户站转移到一个还没有被作为一个原位小区分配给这个用户站MS的小区。
应当理解以上的叙述和有关的图纸仅仅是为了说明本发明。显然，对于业界人士，可以在不脱离在附加的权利要求中本发明所揭示的范畴和精神实质下做出许多更改和变化。
权利要求
1.将一个原位小区分配给一个蜂窝式无线系统的一个用户站的方法，其特征在于允许这个用户站为了建立通信连接而自由地使用这个系统范围内的任意一个无线小区，或一个有一定限制的某组选定的无线小区，当这个用户站通过这个无线小区建立一个连接，或通过这个无线小区建立一个接到这个用户站的连接时，至少把一个被使用的无线小区的识别符存入一个预定的寄存器中，由这个用户站根据存储在上述寄存器中的数据识别出最常用的无线小区，和把至少一个上述最常用的无线小区作为原位小区分配给这个用户站。
2.权利要求1中所述的一个方法，其特征在于把某些原位小区分配给这个用户站。
3.权利要求1中所述的一个方法，其特征在于把一些彼此相距的原位小区群分配给这个用户站，每个原位小区群包含一些相邻的小区。
4.权利要求1到3的任意一项中所述的一个方法，其特征在于若这个原位小区或某些原位小区已分配给这个用户站，因为在通信连接中只把这个用户站的原位小区的话务信道分配给这个用户站使用，就防止了这个用户站使用他的原位小区以外的其他小区。
5.一个蜂窝式无线系统，其中包含一个移动业务交换中心(MSC)，一些基站(BTS1到BTS6)，这些基站中包含通过射频信号向安装在他们覆盖范围内的用户站(MS，1)提供通信连接的装置，一些装置(BSC1到BSC4)，用以控制基站在这个用户站和移动业务交换中心之间传送通信信号，和一个用户站(1，MS)，可以使用一些选定的基站中的一个来建立通信连接，该系统的特征在于包含寄存器装置(2，3)，用以存储识别基站(BTS2，BTS3，BTS4，BTS5)所需的信息，上述用户站(1，MS)是通过这些基站来建立一个通信连接，或通过这些基站来建立一个接到上述用户站的通信连接的，和一些装置(MCS，BSC3)，用以识别上述用户站在建立通信连接中最常用的基站。
6.权利要求5中所述的一个系统，其特征在于该系统包含控制器装置(MCS，BSC3)，这些控制器装置(MSC，BSC3)根据寄存器装置(2，3)，从这个用户站最常用的基站(BTS2，BTS3，BTS4，BTS5)中，把至少一个起始基站分配给这个用户站的控制器装置(MCS，BSC3)，这些控制器装置(MSC，BSC3)是安排来防止在用户站(1，MS)和不是起始基站的某些基站之间建立一个通信连接的。
7.权利要求5中所述的一个系统，其特征在于该系统包含根据寄存器装置，从这个用户站最常用的基站(BTS2，BTS3，BTS4，BTS5)中，把一些起始基站分配给这个用户站的控制器装置。
8.权利要求6或7中所述的一个系统，其特征在于不管从这个用户站发来的呼叫通过哪一个基站，在应答从这个用户站发来的呼叫时，控制器装置(MSC，BSC3)总是从一个起始基站中分配一个话务信道给这个用户站，这样的安排以防止在用户站(1，MS)和不是起始基站的某些基站之间建立一个通信连接。
9.权利要求5到8的任一项中所述的一个系统，其特征在于上述蜂窝式无线系统是GSM系统。
全文摘要
本发明涉及一个给蜂窝式无线系统的一个用户站分配一个原位小区的方法。为了给这个用户站选择最有可能的小区作为原位小区,允许这个用户站自由地使用系统内的任一个无线小区或一些被选定的无线小区的某个有限群。当这个用户站通过一个指定的无线小区建立一个连接时,一个表示这个使用的无线小区的识别符存入一个寄存器中。根据存储在这个寄存器中的数据识别出这个用户站曾经最常用的无线小区,并且至少一个上述最常用的无线小区作为原位小区分配给这个用户站。
文档编号H04W84/14GK1249111SQ98802840
公开日2000年3月29日 申请日期1998年2月20日 优先权日1997年2月25日
发明者迈克·坎诺瓦 申请人:诺基亚电信公司