用于相邻小区相关性配置的方法和设备的制造方法

用于相邻小区相关性配置的方法和设备的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于配置小区的相邻小区相关性的方法。该方法在服务于小区中的无线装置的无线通信系统的无线电网络节点中执行。该方法包括监测(410)小区中的无线装置接入的速率，并且基于小区中的无线装置接入的被监测速率来配置(420)小区的相邻小区相关性。本发明还涉及无线电网络节点。
【专利说明】
用于相邻小区相关性配置的方法和设备
技术领域
[0001] 本公开设及无线通信系统，W及更具体来说设及无线通信系统的无线电网络节点 W及设及用于配置小区的相邻小区相关性的方法。
【背景技术】
[0002] 全球移动通信系统(GSM)是由欧洲电信标准协会化TSI)所制订的标准集合，W描 述移动电话所使用的第二代(2G)数字蜂窝网络的协议。GSM标准最初描述对全双工语音电 话所优化的数字，电路交换网络，并且随时间而扩大成包括数据通信，首先通过电路交换传 输，然后经由通用分组无线业务(GPRS)和增强数据速率GSM演进巧DGE)的分组数据传输。当 第S代合作伙伴项目（3GPP)制订第S代(3G)通用移动电信系统(UMTS)标准、之后接着第四 代(4G)长期演进化TE)高级标准时，做出进一步改进。
[0003] 在诸如GSM、UMTS或LTE之类的无线通信系统的无线电接入网中，无线装置无线地 连接到无线电基站(RBS)dRBS是能够向无线装置传送无线电信号并且接收无线装置所传送 的信号的无线电网络节点的通用术语。基站收发器(BTS)是GSM中的RBS。在GSM中，另一个无 线电网络节点一所谓的基站控制器(BSC)-提供BTS背后的智能。BSC通常具有在其控制下 的若干BTSdBSC操控无线电信道的分配，从移动电话接收测量，并且控制从BTS至化TS的BSC 内切换。在UMTS和Lre中，RBS通常分别称作NodeB和演进NodeB(eNodeB)。在UMTS中，无线电 网络控制器(RNC)控制多个NodeB,并且负责RNC所负责的小区中的无线电资源的管理。在 LTE中，eNodeB是唯一无线电网络节点。eNodeB是LTE中的逻辑节点，W及RBS是eNodeB的物 理实现的典型示例。
[0004] 图Ia示出UMTS或GSM中的无线电接入网，其中RBS 20无线连接到无线装置40,其位 于RBS的地理服务区域(称作小区30)中。UMTS中的RNC 10或者GSM中的BSC 10控制RBS 20。 RNC/BSC 10经由RBS 20来服务于小区30中的无线装置40dRNC/BSC 10连接到核屯、网络(CN) (未示出）。图Ib示出LTE系统中的无线电接入网。eNodeB 50服务于位于小区30中的用户设 备(肥)40。eNodeB 50直接连接到CN(未示出）。
[0005] 宽带无线接入技术中的最棘手情形之一是高移动性情形，诸如高速铁路领域中的 情形。高速铁路引入特别是关于切换和小区变更过程的相当具体的难题。当无线装置在处 于高速列车化ST)中时非常快地移动时，无线装置在切换之前具有有限时间量来测量相邻 小区。
[0006] 在现有解决方案中，创建独立HST网络、即包括仅覆盖高速铁路的小区的无线网 络。HST网络小区200重叠通常蜂窝网络210,如图2a中所示。HST网络小区200作为沿铁路轨 道的小区轨迹来部署。通过独立HST网络，能够对无线装置的高速度来优化网络和切换过 程。
[0007] 但是，HST网络和通常蜂窝网络的分离没有最佳地工作，因为不在HST上行驶的无 线装置无论如何都结束于使用HST网络。HST的穿透损耗常常较高，因为铁路车厢具有全封 闭结构。因此，独立HST的RBS中使用的信号强度需要较高，W便穿透铁路车厢。运使得难W 从HST网络排除非HST装置，因为装置希望访问或预占具有最高信号强度的小区。因此，非 服T装置从HST列车上行驶的装置偷取容量。运引起HST列车上行驶的装置的不充分容量。可 能不被HST网络接纳的HST装置可结束于具有HST装置的掉话的高概率的通常网络。此外，提 供网络之间的移动性的解决方案与综合网络中的移动性相比是复杂的。考虑到独立HST网 络的业务负荷一般较低，所W运种解决方案变成费用高的。
[0008] 其他现有解决方案基于通常蜂窝网络，其中小区部署适合提供对HST情形的支持。 图化示出通常蜂窝网络，其中一些小区230定义为HST小区，并且配置成支持HST情形，因而 允许高速装置的准确切换过程。一个示例可W是增加运些小区230之间的小区重叠区域。运 种解决方案不是灵活的，因为小区始终适合于HST情形，尽管HST仅偶尔通过小区。一种备选 解决方案包括执行无线装置的速度估计，W便适配高速移动的无线装置的移动性参数。但 是，运种解决方案取决于装置的准确定位方法，W及速度估计消耗额外功率和信令资源。

【发明内容】

[0009] 因此，一个目的是解决上述问题的一些，并且提供用于提供HST上或者其他高速交 通工具上的快速移动无线装置的准确切换的改进解决方案。运个目的及其他目的通过按照 独立权利要求的方法和无线电网络节点W及通过按照从属权利要求的实施例来实现。
[0010] 按照第一方面，提供一种用于配置小区的相邻小区相关性的方法。该方法在服务 于小区中的无线装置的无线通信系统的无线电网络节点中执行。该方法包括监测小区中的 无线装置接入的速率，并且基于小区中的无线装置接入的被监测速率来配置小区的相邻小 区相关性。
[0011] 按照第二方面，提供一种用于配置小区的相邻小区相关性的无线通信系统的无线 电网络节点。无线电网络节点适合服务于小区中的无线装置。该无线电网络节点包括处理 部件，其适合监测小区中的无线装置接入的速率，并且基于小区中的无线装置接入的被监 测速率来配置小区的相邻小区相关性。
[0012] 实施例的优点在于，快速移动无线装置的编组的切换基于小区中的无线装置接入 的监测来改进。
[0013] 实施例的另外的优点在于，小区的相邻小区相关性可取决于小区中的无线装置接 入的速率W不同方式来配置。当HST进入小区时，运通过小区中的无线装置接入的增加速率 来指示，并且可执行小区重新配置，W使相邻小区相关性适合此状况。因此，不需要估计单 独无线装置的速度或者使用对HST装置来优化的小区配置。仅当HST处于小区中时所配置的 相邻小区相关性的数量的减少将允许更准确切换，因为各无线装置在确定切换的目标相邻 小区时测量更少相邻小区频率。
[0014] 当结合附图和权利要求书，将在W下详细描述中说明实施例的其他目的、优点和 特征。
【附图说明】
[0015] 图la-b是无线电接入网的示意图示。
[0016] 图2a是重叠通常蜂窝网络的单独部署的服T蜂窝网络的示意图示。
[0017] 图化是具有定义为集成在通常蜂窝网络中的HST小区的小区的蜂窝网络的示意图 /J、- O
[0018] 图3a-b是示出随时间推移的理论无线装置接入速率的简图。
[0019] 图4a-b是示出按照实施例的无线电网络节点中的方法的流程图。
[0020] 图5a-b是示意示出按照实施例的无线电网络节点的框图。
【具体实施方式】
[0021] 下面将参照某些实施例和附图更详细地描述不同方面。为了说明的目的而不是进 行限制的目的，陈述诸如特定情形和技术之类的具体细节，W便提供不同实施例的透彻理 解。但是，脱离运些具体细节的其他实施例也可存在。
[0022] 在非限制性一般上下文中针对GSM无线电接入网中的示例情形来描述实施例，其 中服务于小区中的无线装置并且配置小区的相邻小区相关性的无线电网络节点是经过BTS 与无线装置进行通信的BSC，如图Ia中所示。但是，应当注意，实施例可适用于任何无线电接 入网技术，其中无线电网络节点配置小区的相邻小区相关性，并且服务于小区中的无线装 置，诸如UMTS和LTE。还针对具有覆盖HST铁路的小区的情形来描述实施例，虽然实施例也可 适用于具有覆盖其他传输路径的小区中的快速移动装置的其他情形。
[0023] 当HST进入覆盖HST铁路的GSM网络的小区时，许多无线装置可能将在短时间时期 之内执行小区中的无线接入。HST上处于连接模式的所有无线装置将进行到小区的切换接 入，W及HST上处于空闲模式的无线装置的一些可进行小区中的初始接入。因此，小区中的 无线装置接入的速率可用来检测HST什么时候进入小区。图3a和图3b是简图，其中覆盖HST 铁路的小区中的无线装置的接入的速率的样本作为时间的函数来绘制。运些简图在理论上 得出，因为不存在对测量当前网络中的接入速率的支持。图3b中，可检测HST进入小区，因为 无线装置接入的速率在HST进入小区时突然急剧增加。当检测到HST正进入小区时，可使小 区进入HST模式。在HST模式中，小区的相邻小区相关性配置成使得小区支持小区中的所有 无线装置的高效和准确切换。小区中的装置的大多数是在HST上行驶的无线装置。因此，相 邻小区相关性的配置可通常使用仅具有对HST上的无线装置是相干的少数相邻小区相关性 的配置。覆盖HST铁路并且定义为HST小区的小区是相干相邻小区相关性的示例。通过使相 邻小区相关性的列表比通常更短，切换判定所需的测量将更准确，因而改进切换质量。在 GSM中，小区的相邻小区相关性通过广播控制信道(BCCH)分配列表(BA列表)来给出。运是相 邻小区中支持的频率的列表。BA列表在BCCH上广播，W便为小区中的无线装置提供相邻小 区上的BCCH载波的频率。它通常由无线装置当在切换而选择目标小区时使用。
[0024] 不是估计小区中的每个单独无线装置的速度W确定需要更短相邻小区相关性列 表W便进行准确切换的装置，而是在HST正进入小区时将整个小区设置成HST模式。服T模式 暗示小区中的所有装置都配置成将例如更短相邻小区相关性列表用于切换测量。因此，需 要更少复杂度和信令资源来得到与使用无线装置的速度估计的解决方案中相同的效果。此 夕h不需要其中覆盖HST铁路的小区始终配置成操控HST装置的网络或者独立HST网络。
[0025] 按照一般实施例，因而可取决于无线装置接入的速率使小区进入不同模式。小区 的相邻小区相关性的配置可适合不同模式。运种解决方案使得有可能使用小区中的不同网 络配置来适应不同业务情形。除了相邻小区相关性配置之外的网络参数配置也可基于小区 中的无线装置接入的被监测速率来适配。运提供甚至更灵活的配置。一些示例为： I.册滞后参数的配置。小区边界周围的滞后通道的降低将影响什么时候执行切换，并 且例如可用来提供正在快速移动的无线装置的可靠切换。
[0026] 2.如何使用小区的子小区结构的配置。子小区结构可包括上覆盖和下覆盖子小 区。如果小区配置有至少两个频率，则它能够分为两个子小区一上覆盖子小区和下覆盖子 小区。下覆盖子小区覆盖从中屯、(BTS)到小区覆盖区域的外边界的区域。上覆盖子小区的覆 盖区域通常明显更小，并且相比下覆盖子小区而W更低的功率级进行传送。上覆盖子小区 因其不能自行建立呼叫的事实而取决于下覆盖子小区。如果上覆盖子小区中的业务的分配 用于通常业务情形中的小区，则运在HST进入小区时的情形中可能不再容许。
[0027] 3.小区大小的配置。在使小区进入HST模式时，能够"移动"小区的边界，使得与非 HST模式小区的小区的重叠变窄W及更少的非HST装置进入小区。运例如可通过改变分级小 区结构中的小区层来实现。
[002引检测算法 小区的无线装置接入速率一般能够建模为正态分布。无线装置在它正进行连接期间从 另一个小区切换时或者在建立新连接从而能够实现呼叫或数据传递时进行小区中的接入。 运两种情况分别称作切换接入和初始接入。小区的无线装置接入速率(有时又称作到达速 率)在一天中改变，但是仅W缓慢变化而改变(参见图3曰）。当具有高速度并且承载具有正进 行的连接的许多无线装置的HST进入小区时，运能够被看作是无线装置接入速率中的阶跃 (参见图3b)，即快速变化。当列车的速度和装置的数量足够高时，列车因而可通过监测小区 中的无线装置接入速率来检测。如果使用组合小区，则列车的检测将按无线电头而不是按 小区进行。
[0029] 列车检测算法可与用于确定被监测无线装置接入速率是否指示HST的到达的阔值 的使用同样简单。但是，也可使用查找到达速率的峰值的更复杂的算法。下面描述基于二元 假设测试的检测算法的一个示例。假定下列两个假设： 化:没有服T处于小区中。
[0030] 出：HST进入小区
[0031] 其中yt是无线装置接入速率;Wt是具有M織沒巧的高斯白噪声;Vt是具有敎媒沪:)的 高斯白噪声;At是估计决定函数;C是估计常数;To是列车的到达时间。
[0032] 如果f是yt的取样函数：
概率密度函数因而能够分别对穿和化、出来计 算。
[0033] 似然比测试
巧用来确定什么时候HST被检测。阔值ii应当设置成 使得平衡相比遗漏列车的风险而正确列车检测的重要性。
[0034] 方法和节点 图4a是示出按照一个实施例、用于配置小区30的相邻小区相关性的方法的流程图。该 方法在服务于小区中的无线装置40的无线通信系统的无线电网络节点中执行。在本发明的 实施例中，无线通信系统可W是LTE通信系统，并且无线电网络节点可W是eNodeB 50,或者 无线通信系统可W是GSM通信系统，并且无线电网络节点可W是BSC 10。该方法包括： -410:监测小区中的无线装置接入的速率。如W上已所述，无线装置执行小区中的接 入于从另一个小区的切换时一所谓的切换接入一或者于处于小区中时的连接的建立时一 所谓的初始接入。因此，小区中的被监测无线装置接入可包括小区中的初始接入和小区中 的切换接入的至少一个。
[0035] - 420:基于小区中的无线装置接入的被监测速率来配置小区的相邻小区相关 性。如果无线电网络节点是GSM通信系统中的BSC 10,则配置相邻小区相关性可包括配置小 区的BA列表。
[0036] 图4b是示出无线电网络节点中的方法的另一个实施例的流程图。该方法除了在 410的监测之外还可包括： -415:检测小区中的无线装置接入的被监测速率的增加。无线装置接入的被监测速 率的增加例如可使用上述二元假设测试来检测。运种增加可能例如在HST进入覆盖HST铁路 的小区时发生。
[0037] 小区的相邻小区相关性的配置420在运个实施例中还可包括： -421:配置成当检测到被监测速率的增加时使用小区的相邻小区相关性的第一预定 义集合。相邻小区相关性的第一预定义集合可包括定义为覆盖传输路径的相邻小区。传输 路径例如可W是HST铁路。在GSM示例中，BA列表可配置有与定义为仅覆盖HST铁路的相邻小 区对应的频率的列表。因此，BA列表减小，并且无线装置即使它们快速行驶时也将有时间进 行更准确的切换测量。
[0038] - 422:当配置成使用小区的相邻小区相关性的第一预定义集合时重置定时器。
[0039] - 423:配置成当定时器已经到期时使用小区的相邻小区相关性的第二预定义集 厶 1=1 O
[0040] 通过当检测到无线装置接入的被监测速率的增加时（例如当HST列车正进入小区 时)在422设置定时器，有可能当列车已经离开小区覆盖时返回到通常模式。因此，定时器的 时间应当是HST通过小区通常花费的、具有一些余量的时间。当定时器已经到期时，小区中 的无线装置是非HST装置，并且小区配置可再次适合于W通常速度移动的无线装置。相邻小 区相关性的第二预定义集合可对应于通常模式配置，W及相邻小区相关性的第一预定义集 合可对应于具有例如仅包括定义为覆盖HST铁路的小区的相邻小区的更少相邻小区相关性 的服T模式配置。
[0041] 在本发明的实施例中，该方法还可包括基于小区中的无线装置接入的被监测速率 来执行下列动作的至少一个： -切换滞后参数的配置； -如何使用小区的子小区结构的配置；W及 -小区大小的配置。
[0042] 用于配置小区的相邻小区相关性的无线通信系统的无线电网络节点500的实施例 在图5a和图化的框图中示意示出。无线电网络节点500适合服务于小区中的无线装置550。 该无线电网络节点500包括处理部件501，其适合监测小区中的无线装置接入的速率，并且 基于小区中的无线装置接入的被监测速率来配置小区的相邻小区相关性。小区中的无线装 置接入可包括下列至少一个:小区中的初始接入;W及小区中的切换接入。
[0043] 图5a中，无线电网络节点500是GSM通信系统中的BSCdBSC还可包括用于经由BTS 520与无线装置550进行通信的通信接口 SIOdBSC的处理部件501可适合通过配置小区的BA 列表来配置相邻小区相关性。图5b中，无线电网络节点500是LTE通信系统中的eNodeB。 eNodeB还可包括用于与小区的无线装置550进行通信的发射器503和接收器504。
[0044] 在实施例中，处理部件501还可适合例如基于上述二元假设测试来检测小区中的 无线装置接入的被监测速率的增加，并且通过当检测到被监测速率的增加时使用小区的相 邻小区相关性的第一预定义集合来配置小区的相邻小区相关性。相邻小区相关性的第一预 定义集合可包括定义为覆盖传输路径(诸如HST铁路）的相邻小区。处理部件501还可适合当 配置成使用小区的相邻小区相关性的第一预定义集合时重置定时器。处理部件501还可适 合通过当定时器已经到期时使用小区的相邻小区相关性的第二预定义集合来配置小区的 相邻小区相关性。
[0045] 在另一个实施例中，处理部件501还可适合基于小区中的无线装置接入的被监测 速率来执行下列动作的至少一个:配置切换滞后参数;配置如何使用小区的子小区结构；W 及配置小区的大小。
[0046] 如图5a和图加中所示，处理部件501可包括处理器511和存储器512。存储器512可 包含由所述处理器511可执行的指令，由此所述无线电网络节点500可操作W监测小区中的 无线装置接入的速率，并且基于小区中的无线装置接入的被监测速率来配置小区的相邻小 区相关性。在实施例中，存储器512可包含由所述处理器511可执行的另外的指令，由此所述 无线电网络节点可操作W例如基于上述二元假设测试来检测小区中的无线装置接入的被 监测速率的增加，并且通过当检测到被监测速率的增加时使用小区的相邻小区相关性的第 一预定义集合来配置小区的相邻小区相关性。相邻小区相关性的第一预定义集合可包括定 义为覆盖传输路径(诸如HST铁路）的相邻小区。存储器512可包含由所述处理器511可执行 的另外的指令，由此所述无线电网络节点可操作W当配置成使用小区的相邻小区相关性的 第一预定义集合时重置定时器，并且通过当定时器已经到期时使用小区的相邻小区相关性 的第二预定义集合来配置小区的相邻小区相关性。在另一个实施例中，存储器512可包含由 所述处理器511可执行的另外的指令，由此所述无线电网络节点可操作W基于小区中的无 线装置接入的被监测速率来执行下列动作的至少一个:配置切换滞后参数;配置如何使用 小区的子小区结构；W及配置小区的大小。
[0047] 要注意，本文所使用的术语处理器包括能够运行指令和/或程序代码的任何硬件， 例如微处理器(诸如中央处理器(CPU)、数字信号处理器(DSP)或者任何其他通用或专用处 理器）。此外，本文所使用的术语存储器包括能够存储指令和/或程序代码的任何存储媒体， 例如磁存储媒体、光学存储媒体、半导体存储媒体W及任何其他易失性或者非易失性存储 介质。
[0048] 在描述图5a-b中的实施例的备选方式中，无线电网络节点500包括适合监测小区 中的无线装置接入的速率的部件W及适合基于小区中的无线装置接入的被监测速率来配 置小区的相邻小区相关性的部件。上述部件是功能单元，其可通过硬件、软件、固件或者它 们的任何组合来实现。在一个实施例中，部件实现为运行于处理器上的计算机程序。
[0049] W上提到和所述的实施例仅作为示例给出，而不应当是限制性的。所附专利权利 要求书的范围之内的其他解决方案、使用、目标和功能可W是可能的。
【主权项】
1. 一种用于配置小区（30)的相邻小区相关性的方法，所述方法在服务于所述小区中 的无线装置(40，550)的无线通信系统的无线电网络节点（10，50，500)中执行，所述方法包 括： -监测(410)所述小区中的无线装置接入的速率，以及 -基于所述小区中的无线装置接入的所被监测速率来配置(420)所述小区的相邻小区 相关性。2. 如权利要求1所述的方法，还包括： -检测(415)所述小区中的无线装置接入的所述被监测速率的增加， 以及其中配置(420)所述小区的相邻小区相关性包括配置(421)成当检测到所述被监 测速率的所述增加时使用所述小区的相邻小区相关性的第一预定义集合。3. 如权利要求2所述的方法，其中，相邻小区相关性的所述第一预定义集合包括定义为 覆盖传输路径的相邻小区。4. 如权利要求2-3中的任一项所述的方法，其中，配置(420)所述小区的相邻小区相关 性还包括： -当配置成使用所述小区的相邻小区相关性的所述第一预定义集合时重置(422)定时 器，以及 -配置(423)成当所述定时器已经到期时使用所述小区的相邻小区相关性的第二预定 义集合。5. 如前述权利要求中的任一项所述的方法，还包括基于所述小区中的无线装置接入的 所述被监测速率来执行下列动作的至少一个:切换滞后参数的配置;如何使用所述小区的 子小区结构的配置；以及所述小区大小的配置。6. 如前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述无线电网络节点是GSM通信系统 中的基站控制器BSC(10)，并且其中配置所述相邻小区相关性包括配置所述小区的广播控 制信道分配列表。7. 如前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述小区中的所述无线装置接入包 括下列至少一个:所述小区中的初始接入;以及所述小区中的切换接入。8. -种用于配置小区（30)的相邻小区相关性的无线通信系统的无线电网络节点（10， 50,500)，所述无线电网络节点适合服务于所述小区中的无线装置(40,550)，所述无线电网 络节点包括处理部件(501)，所述处理部件(501)适合用于： -监测所述小区中的无线装置接入的速率，以及 -基于所述小区中的无线装置接入的所被监测速率来配置所述小区的相邻小区相关 性。9. 如权利要求8所述的无线电网络节点，其中，所述处理部件(501)还适合用于： -检测所述小区中的无线装置接入的所述被监测速率的增加，以及 -通过当检测到所述被监测速率的所述增加时使用所述小区的相邻小区相关性的第 一预定义集合来配置所述小区的所述相邻小区相关性。10. 如权利要求9所述的无线电网络节点，其中，相邻小区相关性的所述第一预定义集 合包括定义为覆盖传输路径的相邻小区。11. 如权利要求9-10中的任一项所述的无线电网络节点，其中，所述处理部件(501)还 适合用于： -当配置成使用所述小区的相邻小区相关性的所述第一预定义集合时重置定时器，以 及 -通过当所述定时器已经到期时使用所述小区的相邻小区相关性的第二预定义集合 来配置所述小区的所述相邻小区相关性。12. 如权利要求8-11中的任一项所述的无线电网络节点，其中，所述处理部件（501)还 适合基于所述小区中的无线装置接入的所述被监测速率来执行下列动作的至少一个:切换 滞后参数的配置;如何使用所述小区的子小区结构的配置；以及所述小区大小的配置。13. 如权利要求8-12中的任一项所述的无线电网络节点，其中，所述无线电网络节点是 GSM通信系统中的基站控制器BSC，并且其中所述处理部件（501)还适合通过配置所述小区 的广播控制信道分配列表来配置所述相邻小区相关性。14. 如权利要求8-13中的任一项所述的无线电网络节点，其中，所述小区中的所述无线 装置接入包括下列至少一个:所述小区中的初始接入;以及所述小区中的切换接入。
【文档编号】H04W36/00GK105981435SQ201480075485
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2014年2月14日
【发明人】M.萨辛
【申请人】瑞典爱立信有限公司