專利名稱：通過以頻段優(yōu)選參數(shù)補(bǔ)償切換參數(shù)值在不同頻段間進(jìn)行資源利用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及蜂窩通信系統(tǒng)和基站以及其資源利用的方法，特別地，涉及全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(GSM)的蜂窩通信系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
圖1說明了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的傳統(tǒng)的蜂窩通信系統(tǒng)100的原理。地理區(qū)域被分為多個(gè)小區(qū)101、103、105、107，每個(gè)小區(qū)由基站109、111、113、115提供服務(wù)?；就ㄟ^固定網(wǎng)絡(luò)相互連接，其可在基站101、103、105、107之間傳遞數(shù)據(jù)。由移動(dòng)站所處的小區(qū)的基站通過無線通信鏈路為該移動(dòng)站提供服務(wù)。在圖1的示例中，移動(dòng)站117由基站109在無線鏈路119上提供服務(wù)，移動(dòng)站121由基站111在無線鏈路123上提供服務(wù)，等等。
當(dāng)移動(dòng)站移動(dòng)時(shí)，其可以由一個(gè)基站的覆蓋區(qū)域移動(dòng)至另一基站的覆蓋區(qū)域，即從一個(gè)小區(qū)移動(dòng)至另一小區(qū)。例如，移動(dòng)站125初始由基站113在無線鏈路127上提供服務(wù)。當(dāng)其向基站115移動(dòng)時(shí)，其進(jìn)入兩個(gè)基站111和113的重疊覆蓋區(qū)域，并且在該重疊區(qū)域中，其改變?yōu)橛苫?15在無線鏈路129上支持。當(dāng)移動(dòng)站125進(jìn)一步移動(dòng)進(jìn)入小區(qū)107時(shí)，其繼續(xù)由基站115支持。這被稱為移動(dòng)站在小區(qū)之間的移交(handover)或者切換(handoff)。
典型的蜂窩通信系統(tǒng)典型地將覆蓋區(qū)域延伸至整個(gè)國家，并且包括數(shù)百或者甚至數(shù)千個(gè)小區(qū)，其支持?jǐn)?shù)千或者甚至數(shù)百萬個(gè)移動(dòng)站。從移動(dòng)站到基站的通信被稱為上行鏈路，而從基站到移動(dòng)站的通信被稱為下行鏈路。
互連基站的固定網(wǎng)絡(luò)可操作用于在任意兩個(gè)基站之間路由數(shù)據(jù)，由此使小區(qū)中的移動(dòng)站能夠與任何其他小區(qū)中的移動(dòng)站通信。此外，固定網(wǎng)絡(luò)包括用于互連到外部網(wǎng)絡(luò)(諸如公共交換電話網(wǎng)絡(luò)(PSTN))的網(wǎng)關(guān)功能，由此允許移動(dòng)站與陸線電話以及由陸線連接的其他通信終端進(jìn)行通信。而且，固定網(wǎng)絡(luò)包括用于管理傳統(tǒng)的蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)所需的許多功能，包括用于路由數(shù)據(jù)、準(zhǔn)入控制、資源分配、用戶計(jì)費(fèi)、移動(dòng)站鑒權(quán)等的功能?；咀陨砜杀徽J(rèn)為是固定網(wǎng)絡(luò)的一部分。
分配給蜂窩通信系統(tǒng)的頻段典型地受到嚴(yán)格的限制，并且因此必須在移動(dòng)站之間有效地劃分資源。蜂窩通信系統(tǒng)的基本屬性是，通過分為不同的小區(qū)，在地理上對資源進(jìn)行劃分。這樣，可以在規(guī)定的時(shí)刻將一定量的資源分配給規(guī)定的小區(qū)，由此減少了對鄰小區(qū)的資源分配。為了使蜂窩通信系統(tǒng)的容量最優(yōu)化，重要地是使由其他移動(dòng)站引起的干擾或者對其他的移動(dòng)站的干擾的影響最小。蜂窩通信系統(tǒng)的重要的優(yōu)點(diǎn)在于，由于無線信號隨距離衰減，因此由鄰小區(qū)中的通信引起的干擾在距離足夠遠(yuǎn)的小區(qū)中是可忽略的，并且因此資源在該小區(qū)中可重新使用。此外，典型地通過在時(shí)域、頻域和/或碼域劃分資源，在一個(gè)小區(qū)中或者在小區(qū)之間對資源進(jìn)行劃分。不同的通信系統(tǒng)使用不同的用于此劃分的原理。依賴于通信系統(tǒng)當(dāng)前的負(fù)荷，資源分配可以是靜態(tài)的或者是動(dòng)態(tài)的，并且典型地使用靜態(tài)資源分配和動(dòng)態(tài)資源分配的組合。
第一代模擬通信系統(tǒng)使用頻分多址(FDMA)系統(tǒng)，其中頻域被用于小區(qū)之間的資源劃分。在這些系統(tǒng)中，頻段被分為典型地具有25kHz帶寬的窄帶信道。將一定數(shù)目的該信道分配給每個(gè)基站，并且在通話建立時(shí)，將向每個(gè)移動(dòng)站分配具體的用于上行鏈路通信的窄帶信道和用于下行鏈路通信的窄帶信道。
當(dāng)前，最普遍的蜂窩通信系統(tǒng)是被稱為全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(GSM)的第二代系統(tǒng)。類似于模擬系統(tǒng)，頻段被分為相對窄的200kHz的信道，并且向每個(gè)基站分配一個(gè)或者多個(gè)該頻率信道。然而，相比于模擬系統(tǒng)，每個(gè)頻率信道被分為8個(gè)獨(dú)立的時(shí)隙，其允許多達(dá)8個(gè)移動(dòng)站使用每個(gè)頻率信道。此共享可利用的資源的方法被稱為時(shí)分多址(TDMA)。在Michel Mouly和Marie Bernadette Pautet的“The GSMSystem for Mobile Communications”，Bay Foreign Books，1992，ISBN2950719007中可以找到GSM TDMA通信系統(tǒng)的進(jìn)一步的描述。
在被稱為IS95的第二代通信系統(tǒng)中，以及在諸如通用移動(dòng)電信系統(tǒng)(UMTS)的第三代通信系統(tǒng)中，使用了資源分布的另一原理。這些系統(tǒng)將頻段分為一個(gè)或者幾個(gè)寬帶信道，對于UTMS，其具有5MHz的帶寬。典型地，在全部小區(qū)中使用一個(gè)寬帶頻率信道用于上行鏈路，并且使用不同的寬帶頻率信道用于下行鏈路。在該情況中，小區(qū)之間的分隔是通過使用擴(kuò)頻技術(shù)實(shí)現(xiàn)的，其中為每個(gè)小區(qū)分配了小區(qū)特有的長用戶擴(kuò)頻碼。
在這些系統(tǒng)中，待傳送的信號與擴(kuò)頻碼進(jìn)行倍增，其具有典型地比信號的數(shù)據(jù)率大很多的碼片速率。因此，窄帶信號被擴(kuò)展至寬帶頻率信道上。在接收機(jī)中，接收信號通過相同的擴(kuò)頻碼進(jìn)行倍增，由此導(dǎo)致重新產(chǎn)生原始的窄帶信號。然而，來自其他的具有不同的擴(kuò)頻碼的小區(qū)的信號不能通過接收機(jī)中的倍增進(jìn)行解擴(kuò)頻，并且保持為寬帶信號。因此，通過對解擴(kuò)頻窄帶信號的濾波，可以移除來自這些信號的大部分的干擾，隨即可接收該解擴(kuò)頻窄帶信號。
使用擴(kuò)頻技術(shù)所帶來的后果在于，通過濾波可移除處于窄帶信號的帶寬內(nèi)的干擾信號量，并且因此將減小接收信號的信號干擾比。因此，其所具有的最深遠(yuǎn)的重要性在于，使基站之間的干擾最優(yōu)化，以便于使系統(tǒng)的容量最大。在Harri Holma(編者)、Antti Toskala(編者)的“WCDMA for UMTS”，Wiley & Sons，2001，ISBN 0471486876中可以找到CDMA的進(jìn)一步的描述，特別是UMTS的寬帶CDMA(WCDMA)模式的描述。
隨著近年來移動(dòng)通信系統(tǒng)，特別是蜂窩通信系統(tǒng)的使用的急劇增加，對資源的需求顯著增加。因此，附加頻段已被分配用于蜂窩通信，使得目前有多個(gè)頻段典型地可用于移動(dòng)站。例如，目前許多GSM運(yùn)營商具有覆蓋數(shù)個(gè)頻段的許可，這些頻段包括PGSM最初的(主要的)用于GSM的頻段，其覆蓋用于上行鏈路的890～915MHz和用于下行鏈路的935～960MHz。
GSM 1800也被稱為DCS或者DCS 1800。該頻段覆蓋用于上行鏈路的1710～1785MHz和用于下行鏈路的1805～1880MHz。許多運(yùn)營商具有GSM 900或者GSM 1800頻段的許可，而某些運(yùn)營商具有覆蓋全部兩個(gè)頻段的許可，或者同其他運(yùn)營商達(dá)成共同的協(xié)議，允許獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)使用全部兩個(gè)頻段。
EGSM這是被稱為擴(kuò)展GSM的附加頻段。該頻段為PGSM頻段添加了用于上行鏈路的880～890的頻段和用于下行鏈路的925～935頻段。
在最初的GSM規(guī)范中，僅指定了GSM 900頻段，并且因此早期的GSM移動(dòng)站僅具有使用該頻段的單一的能力。而且，盡管具有使用全部或者大部分頻段的能力的移動(dòng)站變得日益普遍，但是出于成本原因，許多移動(dòng)站被制造為僅具有使用理論上可利用的頻段的子集的能力。因此對于典型的蜂窩通信系統(tǒng)，移動(dòng)站的群體覆蓋了廣的能力范圍，并且對于資源管理而言，重要的是針對給定的移動(dòng)站的能力分布，對資源分配進(jìn)行優(yōu)化。
用于增加蜂窩通信系統(tǒng)容量的另一方法是使用分層小區(qū)。這樣，被稱為微小區(qū)或者微微小區(qū)的較小的小區(qū)位于被稱為宏小區(qū)的較大的小區(qū)中。微小區(qū)和微微小區(qū)具有非常小的覆蓋區(qū)域，由此允許非常接近的頻率的重新使用。宏小區(qū)常常用于在密集分布的區(qū)域中和熱點(diǎn)區(qū)域中提供附加的容量。然而，為了使通信系統(tǒng)的容量最優(yōu)化，重要的是，對不同小區(qū)之間的資源分配進(jìn)行優(yōu)化。因此，資源分配變成非常關(guān)鍵和復(fù)雜的過程，特別是對于具有多個(gè)頻段，而其中全部或者某些頻段具有分層小區(qū)的系統(tǒng)。
而且，許多運(yùn)營商已擁有第三代蜂窩通信系統(tǒng)的許可，諸如UMTS。典型地將這些系統(tǒng)配置為覆蓋區(qū)域島(island of coverage)，其中覆蓋區(qū)域限于典型地較小的分立區(qū)域。這些區(qū)域之中和區(qū)域之間的服務(wù)將由第二代系統(tǒng)提供，諸如UMTS，并且因此可以預(yù)期，大部分第三代移動(dòng)站將是雙模式移動(dòng)站，其可在第二代和第三代通信系統(tǒng)中工作。因此在這些系統(tǒng)中，在不同通信系統(tǒng)的頻段之間，必須對資源分配進(jìn)行進(jìn)一步的仔細(xì)的管理。
清楚的是，資源管理變得日益關(guān)鍵和復(fù)雜，并且對于資源分配而言重要的是進(jìn)行盡可能最優(yōu)化的管理，以便于使通信系統(tǒng)的容量最大，并且提供對用戶的最優(yōu)服務(wù)。因此，已發(fā)展了大量的資源分配算法，特別是切換算法。然而，這些算法傾向于不考慮不同頻段或者系統(tǒng)中間的資源分配或者切換，或者傾向于使用非常簡單的判定標(biāo)準(zhǔn)。具體地，當(dāng)全部的GSM移動(dòng)站傾向于具有PGSM能力，而僅有子集在歷史上具有使用其他頻段的能力時(shí)，使用簡單的標(biāo)準(zhǔn)，其中所有的具有多頻段能力的移動(dòng)站切換至新的頻段。例如，在組合的PGSM和GSM 1800系統(tǒng)中，當(dāng)GSM 1800基站可用于移動(dòng)站時(shí)，所有的雙頻段移動(dòng)站切換至GSM 1800。
然而，此非常簡單的方法是非常缺乏靈活性的，并且在許多情況中，不能導(dǎo)致最優(yōu)化的資源利用。例如，在GSM 1900上的用于雙頻段移動(dòng)站所需的發(fā)射功率明顯高于在PGSM上的發(fā)射功率，由此導(dǎo)致了顯著增加的干擾。
而且，不同的頻段和資源的可利用性的顯著增長導(dǎo)致了對管理網(wǎng)絡(luò)中的整體資源分布的增加的需要。典型地，通過設(shè)置關(guān)于獨(dú)立小區(qū)的切換參數(shù)，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了通過移動(dòng)性管理進(jìn)行的資源管理(諸如切換控制)。例如，規(guī)定小區(qū)的切換可以朝向相鄰的微小區(qū)偏移，優(yōu)先于宏小區(qū)。然而，盡管這可以在每個(gè)獨(dú)立小區(qū)中實(shí)現(xiàn)可接受的切換性能，但是其是非常復(fù)雜的方法，并且僅優(yōu)化了局部的資源分布。
因此，目前的方法導(dǎo)致了通信系統(tǒng)的減小的容量以及針對用戶的劣化的服務(wù)。因此，用于資源分配的改進(jìn)的系統(tǒng)是有利的。
發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明試圖提供改進(jìn)的資源分配的系統(tǒng)。優(yōu)選地，本發(fā)明試圖減輕或者緩和一個(gè)或者多個(gè)上文提及的缺陷，并且特別地，試圖提供更加靈活的和/或有效的用于資源分配的系統(tǒng)，其允許在整個(gè)頻段上控制資源分布的簡單且有效的方法。
因此，提供了在蜂窩通信系統(tǒng)中的不同的頻段之間利用資源的方法，該方法包括步驟確定關(guān)于至少第一頻段的頻段優(yōu)先級參數(shù)；將該頻段優(yōu)先級參數(shù)分送給多個(gè)基站；在多個(gè)基站中的每一個(gè)中確定多個(gè)關(guān)于用戶單元的多個(gè)候選小區(qū)的切換參數(shù)值；產(chǎn)生包括多個(gè)切換參數(shù)值的切換參數(shù)值的集合，并且其中由頻段優(yōu)先級參數(shù)補(bǔ)償與第一頻率相關(guān)的切換參數(shù)值；和響應(yīng)集合中的切換參數(shù)值確定切換候選小區(qū)。
因此，本發(fā)明提供了影響關(guān)于多個(gè)基站的多個(gè)頻段之間的資源分布的簡單的方法?？梢詢?yōu)化局部切換參數(shù)對切換決定的影響和非局部切換參數(shù)對切換決定的影響之間的平衡，由此確保了，可以滿足非局部設(shè)置的目標(biāo)，同時(shí)維持了高的局部性能。具體地，可以滿足非局部的資源分布的目標(biāo)，同時(shí)確保用戶單元接收具有高質(zhì)量和低掉話概率的高的服務(wù)質(zhì)量。頻段優(yōu)先級參數(shù)可以動(dòng)態(tài)地更新。因此可以針對當(dāng)前的設(shè)置和運(yùn)行特性優(yōu)化性能。由于僅有的非局部效果是對切換參數(shù)值的補(bǔ)償，因此該方法易于實(shí)現(xiàn)。
根據(jù)本發(fā)明的特征，與第一頻率相關(guān)的切換參數(shù)值的補(bǔ)償包括，使與第一頻率相關(guān)的切換參數(shù)值偏移頻段優(yōu)先級參數(shù)。因此提供了使切換朝向所需的頻段偏移的簡單且有效的方法。
根據(jù)本發(fā)明的不同的特征，該方法進(jìn)一步包括步驟在多個(gè)基站的每一個(gè)中，產(chǎn)生響應(yīng)集合中的切換參數(shù)值而排序的候選基站的有序列表。這提供了切換候選者的適當(dāng)?shù)呐帕校试S由頻段優(yōu)先級參數(shù)進(jìn)行容易地補(bǔ)償。
根據(jù)本發(fā)明的另一特征，切換參數(shù)值包括信號電平，并且該信號電平優(yōu)選地是關(guān)于用戶單元的服務(wù)小區(qū)和每個(gè)候選小區(qū)之間的相對信號電平。這提供了適于由頻段優(yōu)先級參數(shù)進(jìn)行補(bǔ)償?shù)那袚Q參數(shù)，并且實(shí)現(xiàn)了適當(dāng)?shù)那袚Q候選者的選擇。而且，其與許多現(xiàn)有的蜂窩通信系統(tǒng)相兼容。
根據(jù)本發(fā)明的不同的特征，切換參數(shù)值包括信號干擾比電平。這提供了適于由頻段優(yōu)先級參數(shù)進(jìn)行補(bǔ)償?shù)那袚Q參數(shù)，并且適合于選擇適當(dāng)?shù)那袚Q候選者。而且，其與許多現(xiàn)有的蜂窩通信系統(tǒng)相兼容。
根據(jù)本發(fā)明的另一特征，響應(yīng)關(guān)于用戶單元組的用戶單元能力的分布，確定頻段優(yōu)先級參數(shù)。這允許在蜂窩通信系統(tǒng)中通過簡單的方法實(shí)現(xiàn)所需的資源分布，在該蜂窩通信系統(tǒng)中用戶單元的能力有變化。而且，其提供了這樣的系統(tǒng)，其中資源管理可以連續(xù)地與用戶單元能力分布中的變化相適應(yīng)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)特征，響應(yīng)關(guān)于基站組的小區(qū)負(fù)荷的分布，確定頻段優(yōu)先級參數(shù)。因此，該頻段優(yōu)先級參數(shù)可被優(yōu)化用于將當(dāng)前資源分布修改為所需的資源分布。
根據(jù)本發(fā)明的不同的特征，響應(yīng)頻段的可利用性，確定頻段優(yōu)先級參數(shù)。這樣，資源分布可以針對可利用的頻段進(jìn)行優(yōu)化。
根據(jù)本發(fā)明的另一特征，響應(yīng)頻段負(fù)荷，確定頻段優(yōu)先級參數(shù)。因此，該頻段優(yōu)先級參數(shù)可被優(yōu)化用于將當(dāng)前資源分布修改為所需的資源分布。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)特征，該方法進(jìn)一步包括使集合中的至少一個(gè)切換參數(shù)值偏移分層小區(qū)優(yōu)先級值的步驟。這提供了，多個(gè)頻段上的資源分布的優(yōu)化可以與分層蜂窩通信系統(tǒng)的不同小區(qū)層之間的資源分布的優(yōu)化一起進(jìn)行。
根據(jù)本發(fā)明的不同的特征，具有低于規(guī)定質(zhì)量級別的切換參數(shù)值的候選小區(qū)不包括在集合中。這確保了，僅有可以提供足夠的服務(wù)質(zhì)量的候選小區(qū)將納入切換的確定。
根據(jù)本發(fā)明的另一特征，該方法進(jìn)一步包括響應(yīng)集合的切換參數(shù)值發(fā)起切換的步驟。因此，該方法通過發(fā)起切換可以進(jìn)一步用于積極地改變資源分布。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了用于包括多個(gè)頻段的蜂窩通信系統(tǒng)的基站，該基站包括接收機(jī)，用于接收關(guān)于多個(gè)頻段的至少第一頻段的頻段優(yōu)先級參數(shù)；和切換處理器，可操作用于確定多個(gè)關(guān)于用戶單元的多個(gè)候選小區(qū)的切換參數(shù)值；產(chǎn)生包括多個(gè)切換參數(shù)值的切換參數(shù)值的集合，其中由頻段優(yōu)先級參數(shù)補(bǔ)償與第一頻率相關(guān)的切換參數(shù)值；和響應(yīng)集合中的切換參數(shù)值確定切換候選小區(qū)。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供了包括多個(gè)頻段的蜂窩通信系統(tǒng)，該蜂窩通信系統(tǒng)包括頻段處理器，用于確定關(guān)于至少第一頻段的頻段優(yōu)先級參數(shù)；用于將該頻段優(yōu)先級參數(shù)分送給多個(gè)基站的裝置；多個(gè)基站，該多個(gè)基站中的每一個(gè)包括用于確定多個(gè)關(guān)于用戶單元的多個(gè)候選小區(qū)的切換參數(shù)值的裝置；用于產(chǎn)生包括多個(gè)切換參數(shù)值的切換參數(shù)值的集合的裝置，其中由頻段優(yōu)先級參數(shù)補(bǔ)償與第一頻率相關(guān)的切換參數(shù)值；和用于響應(yīng)集合中的切換參數(shù)值確定切換候選小區(qū)的裝置。
通過參考附圖，將僅借助于示例來描述本發(fā)明的實(shí)施例，在附圖中圖1是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的蜂窩通信系統(tǒng)的圖示；圖2是GSM通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的簡化的圖示；圖3是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的GSM通信系統(tǒng)的切換控制子系統(tǒng)的圖示；圖4是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的切換評估的方法的流程圖的圖示；且圖5是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，排列切換候選者的示例的圖示。
具體實(shí)施例方式
在下文中，主要通過參考GSM蜂窩通信系統(tǒng)來描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。然而，將顯而易見的是，本發(fā)明可應(yīng)用于許多其他的通信系統(tǒng)，包括，例如，第三代蜂窩通信系統(tǒng)。
在蜂窩通信系統(tǒng)中，固定的基礎(chǔ)設(shè)施典型地包括用于管理資源分配的復(fù)雜的功能，特別是用于管理用戶單元切換的功能。用戶單元典型地可以是無線用戶設(shè)備、移動(dòng)站、通信終端、個(gè)人數(shù)字助理、膝上型電腦、嵌入式通信處理器或者任何通過空中接口進(jìn)行通信的通信元素。
圖2是GSM通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的簡化的圖示。在典型的GSM蜂窩通信系統(tǒng)中，大量的基站控制器(BSC)201(未示出)連接到移動(dòng)服務(wù)交換中心(MSC)203。MSC是中央交換中心，并且交換不同BSC之間的通信，由此連接到一個(gè)BSC的用戶單元可以同與其他BSC相關(guān)的用戶單元通信。此外，MSC負(fù)責(zé)連接到其他網(wǎng)絡(luò)，執(zhí)行鑒權(quán)、某個(gè)移動(dòng)性管理等。MSC 203，以及典型地BSC 201，連接到操作和維護(hù)中心(OMC)205，其是網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行和性能的地點(diǎn)。典型地，可以在OMC處設(shè)置多種運(yùn)行參數(shù)，并且可以將其傳遞給其他的網(wǎng)絡(luò)元素，諸如BSC。這樣，網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行可通過OMC 205進(jìn)行管理。BSC連接到多個(gè)基站收發(fā)信機(jī)(BTS)207，其負(fù)責(zé)通過空中接口與相關(guān)小區(qū)中的用戶單元通信。
典型地，切換控制功能分布在BSC和相關(guān)的BTS的功能之間。這樣，在優(yōu)選實(shí)施例中，蜂窩通信系統(tǒng)包括在BSC和BTS之間分布的切換控制子系統(tǒng)。此外，該通信系統(tǒng)包括用于建立關(guān)于具體的邏輯信道的物理信道的子系統(tǒng)，處理初始的系統(tǒng)設(shè)置和可更新的設(shè)置變化等。
例如，該切換控制子系統(tǒng)識別何時(shí)出現(xiàn)需要切換的無線條件，處理測量報(bào)告信息和收集/提供信道干擾電平測量值。來自這些測量的數(shù)據(jù)存儲在數(shù)據(jù)庫中，其還存儲控制測量值平均處理的定時(shí)的參數(shù)。這些數(shù)據(jù)用于執(zhí)行所需的測量值平均處理。切換控制處理還使得涉及接收自用戶單元的相鄰頻率的測量值映射到鄰小區(qū)的頻率。當(dāng)鄰小區(qū)信息和網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)變化時(shí)，對有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行適當(dāng)?shù)男薷摹Ｇ袚Q控制子系統(tǒng)可以確定，除了基于用戶單元測量以外，出于其他原因而需要切換。這些原因可以包括，不同小區(qū)的負(fù)荷，時(shí)間前置量等。
該切換控制子系統(tǒng)進(jìn)一步包括切換評估子系統(tǒng)，其響應(yīng)需要切換的確定，評估切換候選者。需要切換的確定包括確定候選小區(qū)的列表。該切換評估子系統(tǒng)負(fù)責(zé)重新排列切換候選者列表，以便于選擇最佳的候選切換小區(qū)。如果切換是內(nèi)部的(即，切換到這樣的BTS，其與當(dāng)前服務(wù)BTS相同，處于同一BSC控制下)，則該切換控制子系統(tǒng)自身處理切換。否則，如果切換是外部的，則該切換評估子系統(tǒng)向固定網(wǎng)絡(luò)發(fā)送切換請求消息。該消息包括有關(guān)所選候選小區(qū)的信息，并且傳遞到目標(biāo)BTS。
該切換控制子系統(tǒng)還包括通話資源管理器，其負(fù)責(zé)基于小區(qū)負(fù)荷和信道干擾電平選擇無線資源。其還排列對無線資源的請求，選擇連接數(shù)目，動(dòng)態(tài)地改變業(yè)務(wù)信道設(shè)置，跟蹤空閑信道干擾電平上的數(shù)據(jù)，以及報(bào)告資源指示級別。此外，該切換控制子系統(tǒng)依賴于MSC優(yōu)先級、運(yùn)營商優(yōu)先級和可獲得的資源，選擇信道語音速率和語音版本。
如前文所提及的，該切換控制子系統(tǒng)負(fù)責(zé)在通話過程中監(jiān)視來自用戶單元的測量報(bào)告。具體地，GSM用戶單元能夠監(jiān)視多達(dá)64個(gè)鄰居。該用戶單元向切換控制子系統(tǒng)發(fā)送信息，其有關(guān)這樣的信號電平，即在該信號電平處該用戶單元接收鄰居的接收電平的導(dǎo)頻信號。此外，其還發(fā)送這樣信息，其有關(guān)鄰居的基站識別碼的解碼、服務(wù)小區(qū)的接收電平、接收質(zhì)量、時(shí)間前置量、功率電平、是否激活了不連續(xù)的傳輸、以及哪個(gè)用戶列表用于該測量。
在切換控制子系統(tǒng)處，對測量值求平均，并且在該平均處理中使用指明測量值數(shù)目的數(shù)據(jù)庫參數(shù)。然后切換控制子系統(tǒng)使用用戶單元測量的參數(shù)，對切換做出決定，改變功率電平并改變時(shí)間前置量。切換觸發(fā)器典型地基于下列標(biāo)準(zhǔn)(按照優(yōu)先級順序)接收質(zhì)量(上行鏈路)接收質(zhì)量(下行鏈路)干擾電平(上行鏈路和下行鏈路)接收信號強(qiáng)度(上行鏈路)接收信號強(qiáng)度(下行鏈路)距離(時(shí)間前置量)功率預(yù)算(PBGT)在通話過程中，出于任何上文列出的原因，切換變得是必要的。
在優(yōu)選實(shí)施例中，通信系統(tǒng)利用多個(gè)頻段，并且在切換控制子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫中設(shè)置用戶單元所允許切換到的頻段。切換到哪個(gè)小區(qū)的確定通?；诠β暑A(yù)算算法。一個(gè)功率預(yù)算的算法的示例是PBGT(n)＝鄰小區(qū)接收信號功率-服務(wù)小區(qū)接收信號功率＝neighbour_rxlev_dl(n)-[server_rxlev_dl+PWR_C_D]其中●server_rxlev_dl和neighbour_rxlev_dl(n)是分別服務(wù)小區(qū)的業(yè)務(wù)信號的信號電平和由用戶單元測量的當(dāng)前鄰小區(qū)的導(dǎo)頻信號的信號電平。
●PWR_C_D是關(guān)于服務(wù)小區(qū)的修正系數(shù)，其對應(yīng)于測量業(yè)務(wù)信號和全功率導(dǎo)頻信號之間的功率電平差。
通常，切換到具有最高功率預(yù)算的鄰小區(qū)。
目前，當(dāng)前全球的GSM用戶的80～90％屬于緩慢移動(dòng)和穩(wěn)定的范疇。部署分層的或者分級的網(wǎng)絡(luò)意味著，可以提供較大的頻譜效率、覆蓋范圍和容量。然而，引入分層結(jié)構(gòu)需要仔細(xì)的資源管理，并且因此現(xiàn)有的切換算法通過定制功率預(yù)算的計(jì)算而進(jìn)行了修改。在分層系統(tǒng)中典型地同時(shí)使用了多種不同的功率預(yù)算算法。一個(gè)傳統(tǒng)的切換算法的具體示例是這樣的切換算法，其中僅在必要時(shí)才允許微小區(qū)切換到宏小區(qū)。因此，針對相鄰的微小區(qū)執(zhí)行常規(guī)的功率預(yù)算算法，并且用戶單元切換到具有最佳功率預(yù)算的微小區(qū)。僅在不存在提供可接受的質(zhì)量的微小區(qū)時(shí)，才考慮宏小區(qū)。如果未確定可接受的微小區(qū)，則針對相鄰的宏小區(qū)執(zhí)行功率預(yù)算算法，并且用戶單元切換到由此確認(rèn)的目標(biāo)小區(qū)。
因此，為了優(yōu)化蜂窩通信系統(tǒng)的性能和服務(wù)，重要的是，具有有效地管理所有可利用的資源目錄的資源分布的切換控制子系統(tǒng)。切換算法在資源管理方面的效能依賴于運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)中頻率中的業(yè)務(wù)分布以及該網(wǎng)絡(luò)中的用戶單元的具體能力。例如，在雙頻段(例如，PGSM/GSM1800)網(wǎng)絡(luò)中，僅有用戶單元的小的子集在歷史上具有使用GSM 1800頻段的能力，因此，如果可行，則切換算法使所有具有GSM 1800能力的用戶單元切換到這些頻段。然而，目前大部分用戶站能夠工作于兩個(gè)頻段，由于將大部分用戶單元切換到GSM 1800，因此該算法導(dǎo)致了不均勻的資源負(fù)荷。這導(dǎo)致了干擾的增加并且因此減小了服務(wù)質(zhì)量和通信系統(tǒng)的容量。例如，在PGSM/EGSM/DCS1800網(wǎng)絡(luò)中，情況變得更加復(fù)雜，并且清楚的是，需要更加精細(xì)的算法。
最近使用的切換算法傾向設(shè)計(jì)為具有不超過兩個(gè)頻段，并且在設(shè)計(jì)該算法時(shí)，大部分用戶單元主要僅能夠工作于一個(gè)頻段(即，PGSM)。然而在此期間，用戶單元的能力得到極大的提高，并且目前在現(xiàn)今的網(wǎng)絡(luò)中存在各種各樣的用戶單元的分布。根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，提供了一種用于切換的更加靈活的系統(tǒng)，其導(dǎo)致了增加的容量和改善的服務(wù)質(zhì)量，同時(shí)具有較少的掉話。
而且，最常見的切換控制子系統(tǒng)基于局部設(shè)置和條件，并且因此提供了局部最優(yōu)化。然而，優(yōu)選實(shí)施例提供了多個(gè)基站上的資源分布的最優(yōu)化。具體地，在優(yōu)選實(shí)施例中，針對多個(gè)基站確定關(guān)于至少第一頻段的頻段優(yōu)先級參數(shù)，并且因此傳遞給該多個(gè)基站。該多個(gè)基站在確定優(yōu)選切換候選者中使用該頻段優(yōu)先級參數(shù)，因此優(yōu)選地提供了朝向或者背離給定的頻段的相同的偏移。因此，可以在中心控制和管理多個(gè)頻段上的資源分布。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的GSM通信系統(tǒng)的切換控制子系統(tǒng)的圖示。圖3中說明的GSM通信系統(tǒng)的子集包括連接到BSC 303的OMC 301，該BSC 303又連接到三個(gè)BTS 305、307、309。在該示例中，切換控制子系統(tǒng)分布在BSC 303和BSC 305、307、309之間。因此BSC 303包括設(shè)置可應(yīng)用于全部BTP 305、307、309的切換參數(shù)的功能。每個(gè)BTP 305、307、309進(jìn)一步包括特定的功能，用于BTP 305、307、309所服務(wù)的特定小區(qū)中的切換的確定。因此，每個(gè)BTP 305、307、309包括切換控制器311、313、315，其處理來自用戶單元的測量結(jié)果，計(jì)算功率預(yù)算并執(zhí)行其他用于確定關(guān)于BTP 305、307、309所服務(wù)的用戶單元所需的適當(dāng)?shù)那袚Q候選者的功能。BCS 303具體地包括確定優(yōu)選頻段的優(yōu)選頻段處理器317。將優(yōu)選頻段參數(shù)傳遞給BTP305、307、309，并且全部BTP 305、307、309將此頻段視為優(yōu)選頻段。每個(gè)BTP 305、307、309的切換控制器311、313、315執(zhí)行切換評估，并且考慮由BSC 303的優(yōu)選頻段處理器317確定的頻段優(yōu)先級參數(shù)，確定優(yōu)選切換候選者。
這樣，在所示的示例中，切換控制子系統(tǒng)包括BSC的優(yōu)選頻段處理器317和BTS的切換控制器。
在圖3的示例中，OMC 301包括資源分布控制器319。該資源分布控制器319確定通信系統(tǒng)的頻段上的優(yōu)選資源分布。例如，其可以確定，應(yīng)找到均勻的資源分布。在最簡單的實(shí)施例中，優(yōu)選資源分布簡單地作為用戶輸入由運(yùn)營商輸入，但是在較先進(jìn)的實(shí)施例中，資源分布可以考慮通信系統(tǒng)的多種運(yùn)行和設(shè)置參數(shù)。具體地，資源分布可以考慮部署條件以及(因而涉及的)例如，覆蓋范圍和不同頻段的可利用容量。
圖4是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的切換評估的方法的流程圖的圖示。該方法可應(yīng)用于圖3的GSM通信系統(tǒng)，并且將通過參考該GSM通信系統(tǒng)進(jìn)行描述。
在步驟401中，OMC 301中的資源分布控制器319確定總體上關(guān)于通信系統(tǒng)的優(yōu)選頻段分布。在優(yōu)選實(shí)施例中，每個(gè)頻段的資源容量基本上相同，并且均勻地設(shè)置頻段分布，即，試圖在不同的頻段上均勻地分配資源消耗。
在其他的實(shí)施例中，可以設(shè)置資源的優(yōu)選頻段分布，以考慮在每個(gè)頻段上可利用的容量。例如，一個(gè)頻段(例如PGSM)由于其是更加全面地部署的，因此可以具有兩倍于第二頻段(例如GSM 1800)的容量。在該情況中，優(yōu)選的是，使資源分布反映出容量的差異，并且具體地，可以設(shè)置優(yōu)選頻段分布，用以向第一頻段分配兩倍于第二頻段的用戶單元。在某些實(shí)施例中，與使用一個(gè)頻段相關(guān)的成本函數(shù)可能高于關(guān)于使用另一頻率的成本函數(shù)，并且可以設(shè)置優(yōu)選頻段分布以反映這一點(diǎn)。例如，如果一個(gè)頻段處于比另一頻段高很多的頻率上，則由于傳播條件要求較高的發(fā)射功率，因此將導(dǎo)致額外的功耗。因此，對于該頻段，在電池壽命方面相關(guān)的成本增加，并且優(yōu)選頻段分布將因此針對其他的頻段使用更大的權(quán)重。
在步驟403中，BSC 303的優(yōu)選頻段處理器317確定關(guān)于至少第一頻段的頻段優(yōu)先級參數(shù)。該頻段優(yōu)先級參數(shù)是與第一頻段的優(yōu)先程度相關(guān)的參數(shù)。優(yōu)選地，該頻段優(yōu)先級參數(shù)可以用于使資源朝向或者背離第一頻段偏移。在本發(fā)明的考慮范圍內(nèi)的是，頻段優(yōu)先級參數(shù)可以是任何適當(dāng)?shù)膮?shù)，而在優(yōu)選實(shí)施例中，其是功率預(yù)算偏移量，其可用于修改基站中的計(jì)算功率預(yù)算。
頻段優(yōu)先級參數(shù)對于多個(gè)基站而言是公用的，并且用于控制資源分布，具體地，用于控制切換行為，使得可以實(shí)現(xiàn)不同頻段上的優(yōu)選資源分布。因此，使用該參數(shù)以管理小區(qū)組的行為，由此，優(yōu)選地針對基站組的小區(qū)所形成的區(qū)域，控制頻段之間的資源分布。
在步驟405中，將頻段優(yōu)先級參數(shù)分送多個(gè)基站，并且特別地，其自優(yōu)選頻段處理器317傳遞到每個(gè)BTS 305、307、309的切換控制器311、313、315。該分送可以通過任何適當(dāng)?shù)姆椒▓?zhí)行，而在優(yōu)選實(shí)施例中，其是通過存在于BSC 303和BTS 305、307、309之間的固定連接執(zhí)行的。該頻段優(yōu)先級參數(shù)可以以任何適當(dāng)?shù)男问竭M(jìn)行傳遞。在優(yōu)選實(shí)施例中，傳遞實(shí)際的頻段優(yōu)先級參數(shù)，而在其他實(shí)施例中，傳遞頻段優(yōu)先級參數(shù)的表述，或者發(fā)送允許基站確定該頻段優(yōu)先級參數(shù)的信息。因此，在一個(gè)實(shí)施例中，基站可以包括預(yù)先定義的頻段優(yōu)先級參數(shù)的列表，通過傳遞可用于適當(dāng)?shù)牟檎冶淼年P(guān)于頻段優(yōu)先級參數(shù)的識別信息，簡單地實(shí)現(xiàn)了頻段優(yōu)先級參數(shù)的傳遞。
在步驟407中，每個(gè)切換控制器311、313、315以任何適當(dāng)?shù)男问浇邮疹l段優(yōu)先級參數(shù)。針對由該BTS的服務(wù)的用戶單元，由每個(gè)切換控制器311、313、315獨(dú)立地執(zhí)行后面的步驟。然而，在該過程中，全部的切換控制器311、313、315使用相同的頻段優(yōu)先級參數(shù)。下面的描述集中于切換控制器311的操作。
開始，在步驟409中，切換控制器311確定是否激活了頻段優(yōu)先級模式，即BTS是否應(yīng)通過考慮優(yōu)選頻段之間的資源分布而進(jìn)行操作。如果否，則該過程前進(jìn)至步驟411，執(zhí)行傳統(tǒng)的切換而不考慮頻段優(yōu)先級參數(shù)。否則，該方法繼續(xù)到步驟413。
在步驟413中，切換控制器311確定多個(gè)關(guān)于用戶單元的多個(gè)候選小區(qū)的切換參數(shù)值。具體地，切換控制器311確定關(guān)于試圖切換到另一小區(qū)的用戶單元的多個(gè)鄰小區(qū)的功率預(yù)算。因此，針對每個(gè)切換用戶單元，產(chǎn)生切換候選者列表，該切換候選者列表包括可能的切換候選者，其根據(jù)它們的功率預(yù)算進(jìn)行排列。
在優(yōu)選實(shí)施例中，切換控制器311基于用戶單元的測量結(jié)果，確定適當(dāng)?shù)那袚Q候選者。然而，為了使鄰小區(qū)被認(rèn)為是有效的切換目標(biāo)，必須滿足這樣的標(biāo)準(zhǔn)，即其指出可以獲得關(guān)于該鄰小區(qū)的可接受的性能。因此，該標(biāo)準(zhǔn)確保了，在足夠使該小區(qū)的BTS支持良好的通話的功率電平處，用戶單元接收潛在的切換目標(biāo)。如果用戶單元處關(guān)于鄰小區(qū)的接收電平高于閾值RXLEV_MIN(n)，則該鄰小區(qū)被認(rèn)為是有效的，輸入到潛在候選者的列表上，其中可在切換控制數(shù)據(jù)庫中設(shè)置閾值RXLEV_MIN(n)。
標(biāo)準(zhǔn)1rxlev_ncell(n)＞rxlev_min(n)其中rxlev_ncell是關(guān)于該鄰居的所處理的最近的平均接收信號強(qiáng)度，而rxlev_min(n)是數(shù)據(jù)庫定義的閾值。
因此，步驟413中確定的切換參數(shù)值限于功率預(yù)算滿足標(biāo)準(zhǔn)1的小區(qū)。
在步驟415中，產(chǎn)生切換參數(shù)值的集合，該集合包括切換候選者列表的多個(gè)切換參數(shù)值，該切換候選者列表不包括任何不滿足標(biāo)準(zhǔn)1的候選者。在該集合中，與第一頻率相關(guān)的切換參數(shù)值進(jìn)行補(bǔ)償，并且優(yōu)選地偏移了頻段優(yōu)先級參數(shù)。因此，產(chǎn)生了切換參數(shù)值的集合，其包括由頻段優(yōu)先級參數(shù)的補(bǔ)償引起的偏置。在優(yōu)選實(shí)施例中，頻段優(yōu)先級參數(shù)是功率預(yù)算偏移參數(shù)，并且針對第一頻率的候選者，對候選者切換列表的功率預(yù)算值進(jìn)行補(bǔ)償。例如，優(yōu)選頻段的所有候選者的功率預(yù)算按照6dB的因子提高。在修改功率預(yù)算值之后，考慮經(jīng)補(bǔ)償?shù)墓β暑A(yù)算值，重新排列切換候選者列表。
在步驟415之后，該方法繼續(xù)到步驟417，響應(yīng)集合中的切換參數(shù)值，確定切換候選小區(qū)。因此，在優(yōu)選實(shí)施例中，從重新排序的切換候選者列表中選擇目標(biāo)切換候選者。在選擇目標(biāo)切換候選者之后，在步驟419中使用與傳統(tǒng)切換相同的切換過程發(fā)起切換。如果不能切換到優(yōu)選候選者，例如，如果目標(biāo)基站拒絕切換請求，則選擇重新排序列表中的下一切換候選者。
在圖5中說明了方法，該圖是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，排列切換候選者的示例的圖示。
圖5示出了第一列表501，其對應(yīng)于由切換控制器311根據(jù)功率預(yù)算排列(如步驟413中的操作)的切換候選者505～521的隊(duì)列。如可以看到的，候選者3 505具有最佳的功率預(yù)算，其后面是候選者6 507和候選者4 509。因此，通常發(fā)起針對切換候選者3 505的切換。然而，根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，通過考慮至少一個(gè)頻段的頻段優(yōu)先級參數(shù)，重新排列切換候選者列表。在所示示例中，由優(yōu)選頻段處理器317將一個(gè)頻段確定為優(yōu)選頻段。例如，其可以優(yōu)選用于使盡可能多的用戶單元切換到GSM 1800，以便于增加該頻段的目前的資源利用。
因此，在優(yōu)選頻段處理器317中產(chǎn)生了頻段優(yōu)先級參數(shù)，其存在于關(guān)于GSM 1800頻段的功率預(yù)算偏移中，并且將該頻段優(yōu)先級參數(shù)傳遞到切換控制器311。作為GSM 1800候選者的候選者4、7和2增加了頻段優(yōu)先級參數(shù)值。然后，響應(yīng)偏移的功率預(yù)算值(即，由頻段優(yōu)先級參數(shù)進(jìn)行了補(bǔ)償)，重新排列候選者切換列表，用以提供經(jīng)補(bǔ)償?shù)墓β暑A(yù)算切換候選者列表503。如圖6中所說明的，候選者4的補(bǔ)償使得關(guān)于該候選者的功率預(yù)算高于候選者3和6的功率預(yù)算，因此候選者4是優(yōu)選切換候選者。然而，候選者7的補(bǔ)償僅導(dǎo)致該候選者具有優(yōu)于候選者6的功率預(yù)算，而其仍然劣于候選者3。因此，候選者3是第二高的切換候選者，其后面是候選者7和6。在重新排序之后，經(jīng)補(bǔ)償?shù)墓β暑A(yù)算切換候選者列表503用于確定切換候選者，將排在最高處的候選者選為切換目標(biāo)。
如圖5指出的，當(dāng)優(yōu)選頻段的候選者的功率預(yù)算值相對于其他的候選者而言是適度的時(shí)候，優(yōu)選頻段候選者將傾向于向列表頂部偏移。然而，如果優(yōu)選頻段的候選者的功率預(yù)算值是不能令人滿意的，則另一候選者是關(guān)于切換目標(biāo)的第一選擇。顯然，偏置的水平依賴于頻段優(yōu)先級參數(shù)的實(shí)際值。因此，可以實(shí)現(xiàn)非常精細(xì)的偏移，其可以修改不同頻段上的資源分布，同時(shí)仍確保僅選擇適當(dāng)?shù)那袚Q候選者。因此，在確保關(guān)于獨(dú)立的用戶單元的高的服務(wù)質(zhì)量的同時(shí)，獲得了改善的分布。
而且，可以在中心控制偏移和(因此而導(dǎo)致的)資源分布，并且導(dǎo)致了關(guān)于多個(gè)小區(qū)的整體的資源分布，同時(shí)將獨(dú)立的和局部的影響維持在最小，導(dǎo)致了每個(gè)獨(dú)立的基站中的切換過程的高的性能。而且，用于實(shí)現(xiàn)全局資源分布所需的局部修改僅是單一的切換參數(shù)的修改。因此，該方法非常易于實(shí)現(xiàn)。
將顯而易見的是，該實(shí)施例傾向于單獨(dú)地或者組合地提供一個(gè)或者多個(gè)下列優(yōu)點(diǎn)●提供了簡單的方法，用以管理、控制和/或修改幾個(gè)頻段上的資源分布。
●簡單的中心控制提供了局部的偏移，其具有有限的局部的服務(wù)質(zhì)量影響，同時(shí)仍導(dǎo)致了全局的修改。
●對獨(dú)立的用戶單元提供了高的服務(wù)質(zhì)量，同時(shí)提供了所需資源分布。
●提供了一種方法，其允許動(dòng)態(tài)地與目前的運(yùn)行條件相適應(yīng)。
●提供了一種方法，其中準(zhǔn)確的資源分布是可能的，同時(shí)低的偏移量也是可能的。
●該方法可以易于通過許多不同的切換算法實(shí)現(xiàn)。
●提供了對全局資源分布的控制，同時(shí)保持了高的局部性能。
在本發(fā)明的考慮范圍內(nèi)的是，切換決定可以考慮多種參數(shù)，而不是僅考慮功率預(yù)算。而且，基于除了頻段上的資源分布以外的考慮，可以對切換參數(shù)進(jìn)行補(bǔ)償、修改或偏移。因此，在優(yōu)選實(shí)施例中，該方法進(jìn)一步包括使集合中的至少一個(gè)切換參數(shù)值偏移分層小區(qū)優(yōu)先級值的步驟。因此，不僅引入了朝向優(yōu)選頻段的偏移，還引入了朝向網(wǎng)絡(luò)層的偏移，即典型地，朝向微小區(qū)或者微微小區(qū)的層的偏移。在優(yōu)選實(shí)施例中，使用與頻段優(yōu)先級參數(shù)的偏移相似的方式引入偏置，即，使功率預(yù)算偏移量添加到作為微小區(qū)或者微微小區(qū)的切換候選者。
優(yōu)選地局部執(zhí)行層偏移量的確定和控制，這是因?yàn)槠湟蕾囉诿總€(gè)小區(qū)的拓?fù)浜偷乩項(xiàng)l件，具體地，依賴于作為鄰居的微小區(qū)和微微小區(qū)的可利用性。因此，優(yōu)選的頻段偏移量和層偏移量易于結(jié)合，而不考慮一個(gè)是中心方法而另一個(gè)是局部方法。其充分地允許運(yùn)營商根據(jù)局部的和全局的需要和要求，設(shè)置和優(yōu)化他們的網(wǎng)絡(luò)。因此，其使得運(yùn)營商能夠通過設(shè)置適當(dāng)?shù)难a(bǔ)償參數(shù)值，根據(jù)偏好，根據(jù)優(yōu)選頻段和微小區(qū)的性能容易地設(shè)置與之相關(guān)的他們的網(wǎng)絡(luò)的行為。
在本發(fā)明的考慮范圍內(nèi)的是，在切換選擇過程中可以使用其他的切換參數(shù)，并且其中一個(gè)可以由頻段優(yōu)先級參數(shù)進(jìn)行補(bǔ)償，而不是由功率預(yù)算進(jìn)行補(bǔ)償。而且，在選擇過程中可以使用多個(gè)參數(shù)，通過頻段優(yōu)先級參數(shù)進(jìn)行偏移的偏移量可以具有這些切換參數(shù)中的一個(gè)或者多個(gè)。因此，頻段優(yōu)先級參數(shù)可以是包括數(shù)個(gè)子參數(shù)的復(fù)合參數(shù)，每個(gè)子參數(shù)對應(yīng)于關(guān)于不同參數(shù)的補(bǔ)償。
在一個(gè)實(shí)施例中，切換參數(shù)值包括信號電平，并且切換和頻段優(yōu)先級參數(shù)偏移主要基于該信號電平。因此，切換可以簡單地基于測得的相鄰基站的導(dǎo)頻信號的信號電平。然而，在優(yōu)選實(shí)施例中，該信號電平是關(guān)于用戶單元的服務(wù)小區(qū)和每個(gè)候選小區(qū)之間的相對信號電平。因此，如前文所述，在優(yōu)選實(shí)施例中，切換的確定和頻段優(yōu)先級參數(shù)的補(bǔ)償優(yōu)選地基于功率預(yù)算?？商鎿Q地，或者此外，切換參數(shù)值可以包括信號干擾比電平(signal to interference levels)。
在本發(fā)明的考慮范圍內(nèi)的是，可以以任何適當(dāng)?shù)姆绞讲⑶翼憫?yīng)任何適當(dāng)?shù)膮?shù)，確定頻段優(yōu)先級參數(shù)。因此，在非常簡單的實(shí)施例中，由網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商直接提供頻段優(yōu)先級參數(shù)，并且因此簡單地響應(yīng)用戶輸入確定頻段優(yōu)先級參數(shù)。然而，在優(yōu)選實(shí)施例中，響應(yīng)頻段的可利用性，確定頻段優(yōu)先級參數(shù)。因此，優(yōu)選地根據(jù)哪個(gè)頻段對于用戶單元而言是可利用的，設(shè)置頻段優(yōu)先級參數(shù)。具體地，頻段的可利用性可以在整個(gè)通信系統(tǒng)中變化，并且因此由該通信系統(tǒng)覆蓋的區(qū)域可以分為多個(gè)具有不同的頻段可利用性的不同的區(qū)域。在該情況中，每個(gè)區(qū)域可以針對該區(qū)域中所包括的基站，相異地設(shè)置頻段優(yōu)先級參數(shù)。這樣，可以容易地使資源分布同整個(gè)通信系統(tǒng)中的變化的條件相適應(yīng)。
在一個(gè)實(shí)施例中，響應(yīng)關(guān)于用戶單元組的用戶單元的能力的分布，確定頻段優(yōu)先級參數(shù)。例如，在包括第一和第二頻段的通信系統(tǒng)中，全部的用戶單元能夠在第一頻段上通信，而僅有部分用戶單元能夠在第二頻率上通信。如果該比例非常小，則將強(qiáng)偏移引入到頻段優(yōu)先級參數(shù)，用以確保，如果可能，所有的用戶單元切換到第二頻率。然而，如果該比例非常高，則僅需要小的偏移，以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)頻段上的均勻的資源分布。在典型的通信系統(tǒng)中，用戶單元的能力常常發(fā)生顯著的變化，并且隨著用戶單元變得越來越先進(jìn)而改變。因此，該實(shí)施例提供了，隨著系統(tǒng)中用戶單元的能力分布的變化，動(dòng)態(tài)地控制整個(gè)頻段上的資源分布的方法。
此外，或者可替換地，可以響應(yīng)關(guān)于基站組的小區(qū)負(fù)荷的分布，確定頻段優(yōu)先級參數(shù)。因此，在一個(gè)實(shí)施例中，優(yōu)選頻段處理器持續(xù)地監(jiān)視關(guān)于該BSC的基站的使用。針對多個(gè)頻段獨(dú)立地監(jiān)視資源消耗，如果確定分布優(yōu)選地發(fā)生改變，則修改頻段優(yōu)先級參數(shù)，用以使切換朝向所需的頻段偏移。因此，在具有兩個(gè)頻段的特定的示例中，如果確定，一個(gè)頻段相比于另一個(gè)具有明顯更多的負(fù)荷，則針對第二個(gè)頻段設(shè)置頻段優(yōu)先級參數(shù)，將增加關(guān)于該小區(qū)的切換候選者的功率預(yù)算值。因此，通過簡單的機(jī)制實(shí)現(xiàn)了資源分布的動(dòng)態(tài)管理。通信系統(tǒng)中的當(dāng)前條件(特別是負(fù)荷)的監(jiān)視可以基于小區(qū)和/或頻段的負(fù)荷。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，該方法包括響應(yīng)集合中的切換參數(shù)值發(fā)起切換的步驟。例如，切換控制器可以針對一個(gè)或者多個(gè)用戶單元連續(xù)地執(zhí)行所述的切換評估程序，而不論是否請求了切換。如果該切換評估導(dǎo)致切換候選者滿足特定的條件，則可以發(fā)起切換。這些條件可以包括，例如，關(guān)于鄰小區(qū)的功率預(yù)算(如由頻段優(yōu)先級參數(shù)進(jìn)行補(bǔ)償?shù)?超出規(guī)定的閾值。因此，根據(jù)所述實(shí)施例的方法自身可以觸發(fā)切換。
在一個(gè)實(shí)施例中，與第一頻率相關(guān)的切換參數(shù)值的補(bǔ)償不是直接修改切換參數(shù)值本身。而是由頻段優(yōu)先級參數(shù)定義優(yōu)選頻段的切換參數(shù)值和最強(qiáng)未補(bǔ)償切換參數(shù)值之間的最大偏移量。因此，在該實(shí)施例中，該偏移量限定了具有最佳功率預(yù)算的小區(qū)和具有最佳功率預(yù)算的優(yōu)選頻段的小區(qū)之間的功率預(yù)算值之中的最大差值。在該實(shí)施例中，超出該限制的小區(qū)被排除在該集合外，并且將目標(biāo)切換候選者選為保留在該集合中的最佳的優(yōu)選頻段的小區(qū)，如果沒有優(yōu)選頻段的小區(qū)被當(dāng)作最佳小區(qū)的話。如果添加到頻段優(yōu)先級參數(shù)的優(yōu)選頻段的小區(qū)的功率預(yù)算值小于“最佳”小區(qū)的功率預(yù)算值，則該優(yōu)選頻段的小區(qū)將從切換候選者列表中移除，由此消除了差的功率預(yù)算的切換候選者，在這一點(diǎn)上，該實(shí)施例等效于前文所述的偏移方法。
本發(fā)明可以以任何適當(dāng)?shù)姆绞綄?shí)現(xiàn)，包括硬件、軟件、固件或者它們的任何組合。然而，本發(fā)明優(yōu)選地實(shí)現(xiàn)為在一個(gè)或者多個(gè)數(shù)據(jù)處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)軟件。本發(fā)明的實(shí)施例的元件和部件可以位于核心網(wǎng)絡(luò)、無線接入網(wǎng)絡(luò)、用戶單元或者任何適當(dāng)?shù)奈锢砘蛘吖δ苄晕恢?。事?shí)上，可以在單一的單元中、在多個(gè)單元中或者作為其他的功能單元的一部分，實(shí)現(xiàn)該功能。因此，本發(fā)明可以在單一的單元中實(shí)現(xiàn)，或者可以物理地或者功能性地分布在通信系統(tǒng)中。
權(quán)利要求
1.一種在蜂窩通信系統(tǒng)中的不同的頻段之間進(jìn)行資源利用的方法，該方法包括步驟確定關(guān)于至少第一頻段的頻段優(yōu)先級參數(shù)；將該頻段優(yōu)先級參數(shù)分送給多個(gè)基站；在多個(gè)基站中的每一個(gè)中確定多個(gè)關(guān)于用戶單元的多個(gè)候選小區(qū)的切換參數(shù)值；產(chǎn)生包括多個(gè)切換參數(shù)值的切換參數(shù)值的集合，并且其中由頻段優(yōu)先級參數(shù)補(bǔ)償與第一頻率相關(guān)的切換參數(shù)值；和響應(yīng)集合中的切換參數(shù)值確定切換候選小區(qū)。
2.前面任何權(quán)利要求的方法，其中與第一頻率相關(guān)的切換參數(shù)值的補(bǔ)償包括，使與第一頻率相關(guān)的切換參數(shù)值偏移頻段優(yōu)先級參數(shù)。
3.前面任何權(quán)利要求的方法，進(jìn)一步包括步驟在多個(gè)基站的每一個(gè)中，產(chǎn)生響應(yīng)集合中的切換參數(shù)值而排序的候選基站的有序列表。
4.前面任何權(quán)利要求的方法，其中切換參數(shù)值包括信號電平。
5.前面任何權(quán)利要求的方法，其中信號電平是關(guān)于用戶單元的服務(wù)小區(qū)和每個(gè)候選小區(qū)之間的相對信號電平。
6.前面任何權(quán)利要求的方法，其中切換參數(shù)值包括信號干擾比電平。
7.前面任何權(quán)利要求的方法，其中響應(yīng)關(guān)于用戶單元組的用戶單元能力的分布，確定頻段優(yōu)先級參數(shù)。
8.前面任何權(quán)利要求的方法，其中響應(yīng)關(guān)于基站組的小區(qū)負(fù)荷的分布，確定頻段優(yōu)先級參數(shù)。
9.前面任何權(quán)利要求的方法，其中響應(yīng)頻段的可利用性，確定頻段優(yōu)先級參數(shù)。
10.前面任何權(quán)利要求的方法，其中響應(yīng)頻段負(fù)荷，確定頻段優(yōu)先級參數(shù)。
11.前面任何權(quán)利要求的方法，進(jìn)一步包括使集合中的至少一個(gè)切換參數(shù)值偏移分層小區(qū)優(yōu)先級值的步驟。
12.前面任何權(quán)利要求的方法，其中具有低于規(guī)定質(zhì)量級別的切換參數(shù)值的候選小區(qū)不包括在集合中。
13.前面任何權(quán)利要求的方法，進(jìn)一步包括響應(yīng)集合中的切換參數(shù)值發(fā)起切換的步驟。
14.一種用于包括多個(gè)頻段的蜂窩通信系統(tǒng)的基站，該基站包括接收機(jī)，用于接收關(guān)于多個(gè)頻段的至少第一頻段的頻段優(yōu)先級參數(shù)；和切換處理器，可操作用于確定多個(gè)關(guān)于用戶單元的多個(gè)候選小區(qū)的切換參數(shù)值；產(chǎn)生包括多個(gè)切換參數(shù)值的切換參數(shù)值的集合，其中由頻段優(yōu)先級參數(shù)補(bǔ)償與第一頻率相關(guān)的切換參數(shù)值；和響應(yīng)集合中的切換參數(shù)值確定切換候選小區(qū)。
15.一種包括多個(gè)頻段的蜂窩通信系統(tǒng)，該蜂窩通信系統(tǒng)包括頻段處理器，用于確定關(guān)于至少第一頻段的頻段優(yōu)先級參數(shù)；用于將該頻段優(yōu)先級參數(shù)分送給多個(gè)基站的裝置；多個(gè)基站，該多個(gè)基站中的每一個(gè)包括用于確定多個(gè)關(guān)于用戶單元的多個(gè)候選小區(qū)的切換參數(shù)值的裝置；用于產(chǎn)生包括多個(gè)切換參數(shù)值的切換參數(shù)值的集合的裝置，其中由頻段優(yōu)先級參數(shù)補(bǔ)償與第一頻率相關(guān)的切換參數(shù)值；和用于響應(yīng)集合中的切換參數(shù)值確定切換候選小區(qū)的裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及包括多個(gè)頻段的蜂窩通信系統(tǒng)。位于基站控制器(BSC)(303)處的中央頻段處理器(317)確定優(yōu)選頻率，并且據(jù)此設(shè)置頻段優(yōu)先級參數(shù)。該頻段優(yōu)先級參數(shù)傳遞到多個(gè)基站(305、307、309)。每個(gè)基站具有切換控制器(311)，其確定關(guān)于用戶單元的切換的多個(gè)候選小區(qū)的切換參數(shù)。與第一頻率相關(guān)的切換參數(shù)值由頻段優(yōu)先級參數(shù)進(jìn)行補(bǔ)償，而切換控制器(311)據(jù)此重新排列候選者。然后從該重新排序的列表中確定目標(biāo)切換候選者。特別地，本發(fā)明可應(yīng)用于GSM蜂窩通信系統(tǒng)。
文檔編號H04W16/00GK1675957SQ03819772
公開日2005年9月28日 申請日期2003年6月16日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月21日
發(fā)明者張友領(lǐng), 愛德華·克蘭, 霍華德·托馬斯 申請人:摩托羅拉公司