專利名稱：用于將毫微微小區(qū)基站標識成切換目標的方法及其設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及電信，特別地涉及無線電信。
背景技術：
無線電信系統(tǒng)是已知的。許多這種系統(tǒng)是蜂窩型的，因為無線覆蓋是由一組稱作 小區(qū)的無線覆蓋區(qū)域提供的。提供無線覆蓋的基站位于每個小區(qū)中。傳統(tǒng)的基站在相對較 大的地理區(qū)域內提供覆蓋并且相應的小區(qū)通常稱作宏小區(qū)。 可以在宏小區(qū)內建立更小的小區(qū)。小于宏小區(qū)的小區(qū)有時稱作微小區(qū)、微微小區(qū) 或毫微微小區(qū)，但是對于小于宏小區(qū)的小區(qū)通常使用術語毫微微小區(qū)。建立毫微微小區(qū)的 一種方式是提供在宏小區(qū)覆蓋范圍內的相對有限范圍內工作的毫微微小區(qū)基站。使用毫微 微小區(qū)基站的一個例子是在建筑物內提供無線通信覆蓋。 由于毫微微小區(qū)基站具有相對較低的發(fā)射功率，因此每個毫微微小區(qū)具有比宏小 區(qū)要小的覆蓋區(qū)域。 毫微微小區(qū)基站主要針對屬于特定家庭或辦公室的用戶。毫微微小區(qū)基站可以是 私人接入或公共接入的。在私人接入的毫微微小區(qū)基站中，接入僅限于注冊用戶，例如家庭 成員或特定員工組。在公共接入的毫微微小區(qū)基站中，其他用戶也可以使用毫微微小區(qū)基 站，然而這對于保護注冊用戶收到的服務質量而言受到一些限制。 —種已知的毫微微小區(qū)基站使用寬帶互聯(lián)網協(xié)議連接作為"回程路徑"，即用于連 接到核心網。 一種寬帶互聯(lián)網協(xié)議連接是數(shù)字用戶線(DSL)。 DSL將毫微微小區(qū)基站的DSL 發(fā)射機-接收機("收發(fā)信機")連接到核心網。DSL實現(xiàn)了通過要支持的毫微微小區(qū)基站 所提供的語音呼叫和其他服務。毫微微小區(qū)基站也包括連接到無線通信天線的射頻(RF) 收發(fā)信機。 毫微微小區(qū)基站有時稱作"femto"。 毫微微小區(qū)基站(特別是涉及碼分多址的毫微微小區(qū)基站，例如按照當前的第三
代伙伴計劃(3GPP)通用移動電信系統(tǒng)(UMTS)標準)的一個問題是存在較少的可用主擾碼
(PSC)。主擾碼被用來區(qū)分相鄰的基站。通常，存在可用于毫微微小區(qū)的六至十六個PSC。
每個毫微微小區(qū)基站所使用的PSC是基于該毫微微小區(qū)基站所進行的測量、通過自動配置
過程而被選擇的。例如，femto從接收信號中檢測在該femto周圍使用了哪些PSC，并且選
擇該femto還未檢測到正被使用的PSC，或者選擇最弱的接收信號的PSC。因此，通常由多
個femto使用每個可用的主擾碼，也就是說許多主擾碼被"重新使用"。 如已知地，當前在小區(qū)中的用戶終端報告測量結果給該小區(qū)的基站，該測量結果
是關于由該用戶終端測量的接收自其他鄰近基站的信號的。這是為了確定是否應當將該用
戶終端的呼叫連接從該小區(qū)切換至從其收到更強信號的另一個小區(qū)。 利用這種級別的PSC重新使用，由femto服務的用戶終端很有可能檢測到來自具 有相同主擾碼的多個不同小區(qū)的信號。在按照當前3GPP標準的用戶終端的測量報告中所 報告的小區(qū)標識符(小區(qū)ID)并不是唯一的。因此，對于哪個使用該PSC的相鄰femto提
4供了最佳信號給用戶終端并且因此應當作為切換目標而言，是模糊或不確定的。 —種已知的方法是切換至被標識成具有最佳接收信號的主擾碼的所有毫微微小
區(qū)。這是低效的，因為只允許其中一個切換嘗試成功。除了成功的那個切換嘗試，用于至其
他毫微微小區(qū)的切換嘗試的網絡資源被浪費了。
發(fā)明內容
讀者參考所附的獨立權利要求。從屬權利要求闡明了一些優(yōu)選特征。 提供了一種用于將與第一基站相鄰的多個毫微微小區(qū)基站中的一個標識成從第
一基站切換用戶終端呼叫連接的目標的方法，所述毫微微小區(qū)基站使用碼分多址CDMA，其
中，相鄰的毫微微小區(qū)基站都使用同一個主擾碼；每個相鄰毫微微小區(qū)基站發(fā)射各自的包
含定時信息的廣播信號，以使得每個相鄰毫微微小區(qū)基站能夠發(fā)射各自的具有與其他相鄰
小區(qū)基站不同的定時信息的廣播信號；所述用戶終端接收至少一個廣播信號；其中，所述
第一基站是第一毫微微小區(qū)基站；所述用戶終端確定至少一個接收廣播信號的定時信息并
且報告該定時信息給所述第一毫微微小區(qū)基站；并且所述第一毫微微小區(qū)基站從所述定時
信息中識別用于切換的目標毫微微小區(qū)基站。 發(fā)明人通過考慮施加于其廣播信號上的信號的定時的差異而找到了一種區(qū)分使
用同一主擾碼的相鄰毫微微小區(qū)基站的方法。這使得最佳相鄰切換候選是被唯一標識的。 在優(yōu)選的實施例中，來自用戶終端的測量報告提供了標識定時信息。 盡管主擾碼被"重新使用"(這發(fā)生于毫微微小區(qū)基站部署中)，優(yōu)選實施例也能
夠使得相鄰毫微微小區(qū)基站被唯一地標識以進行切換。這減少了用于作為至多個相鄰小區(qū)
的切換嘗試的一部分的信令的資源，其中只有一個切換嘗試將是成功的。因此，在優(yōu)選實施
例中，延遲的或阻塞的或丟棄的呼叫減少了 。 在其中毫微微小區(qū)基站一次只能處理少數(shù)呼叫的一些實施例中，減少呼叫被阻塞 的機會是特別重要的。
參考附圖，現(xiàn)在將作為例子描述本發(fā)明的實施例，其中
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的無線通信網絡；
圖2示出了對圖1所示的網絡中的毫微微小區(qū)分配主擾碼；
圖3示出了圖1和2所示的毫微微小區(qū)基站中的一個；禾口 圖4示出了在圖2所示的使用同一主擾碼的毫微微小區(qū)之中所識別的切換候選毫 微微小區(qū)的一個例子。
具體實施例方式
現(xiàn)在描述包括毫微微小區(qū)基站的網絡，然后將詳細描述毫微微小區(qū)基站以及毫微
微小區(qū)基站的相關操作。 網絡 如圖1所示，在一個通信網絡20中，存在兩種基站(通常標記成BS):宏小區(qū)基站 和毫微微小區(qū)基站。為了簡化，圖1示出了用于無線電信的一個宏小區(qū)基站22。宏小區(qū)基
5站具有通常稱作宏小區(qū)的無線覆蓋區(qū)域24。宏小區(qū)24的地理范圍取決于宏小區(qū)基站22的 能力和周邊地理。 在宏小區(qū)24中，每個毫微微小區(qū)基站30提供相應毫微微小區(qū)32內的無線通信。 毫微微小區(qū)是無線覆蓋區(qū)域。毫微微小區(qū)32的無線覆蓋區(qū)域遠小于宏小區(qū)的無線覆蓋區(qū) 域。例如，毫微微小區(qū)32在大小上對應于住宅。在圖1中，為了簡單而示出了三個毫微微 小區(qū)基站30和相應的毫微微小區(qū)32。 宏小區(qū)24中的移動終端34可以以已知方式與宏小區(qū)基站22通信。當移動終端 34進入毫微微小區(qū)32中時，在該毫微微小區(qū)中移動終端注冊毫微微小區(qū)基站30內的通信， 期望將移動終端的連接從宏小區(qū)切換至毫微微小區(qū)。在圖1所示的例子中，移動終端34的 用戶是距毫微微小區(qū)32最近32'的優(yōu)選用戶。 如圖1所示，毫微微小區(qū)基站30經由寬帶互聯(lián)網協(xié)議連接("回程路徑")連接到 核心網(圖1未顯示)以及剩余的電信"世界"(圖1未顯示)。"回程路徑"連接36通過 核心網(未顯示)而實現(xiàn)了毫微微小區(qū)基站30之間的通信。宏小區(qū)基站也連接到核心網 (未顯示)。 如圖2所示，毫微微小區(qū)32提供連續(xù)的覆蓋，例如在辦公樓內，并且具有六個可 用的主擾碼。如圖2所示，在這個例子中，這六個標記為PSC1、PSC2、…、PSC6的代碼被分 配成使之能夠避免相鄰的小區(qū)具有相同的主擾碼。具體地，第一毫微微小區(qū)32a使用代碼 PSC2，并且具有六個相鄰的femto。其中有兩個與第一毫微微小區(qū)32a相鄰的毫微微小區(qū) 32b、32c使用相同的代碼PSC1。 關于其他與第一毫微微小區(qū)32a相鄰的毫微微小區(qū)32d、32e、32f 、32g，其使用另 外五個主擾碼。具體地，毫微微小區(qū)32d使用PSC3、毫微微小區(qū)32e使用PSC4、毫微微小區(qū) 32f使用PSC6、以及毫微微小區(qū)32g使用PSC5。
毫微微小區(qū)基站 如圖3所示，毫微微小區(qū)基站30包括無線發(fā)射機_接收機，有時稱作無線收發(fā)信 機40。無線收發(fā)信機40連接到廣播信道(BCH)信號發(fā)生器42。廣播信號發(fā)生器42包括 小區(qū)系統(tǒng)幀號(SFN)生成器44，以及主擾碼(PSC)信息46。 SFN生成器連接到與回程路徑 收發(fā)信機50相連的時鐘設置級48?；爻搪窂绞瞻l(fā)信機連接到回程路徑線路56，例如使用 互聯(lián)網協(xié)議并連接到互聯(lián)網(未顯示)的線路。 無線收發(fā)信機40也連接到接收自用戶終端34的測量報告的處理器52。處理器 52也連接到切換目標毫微微小區(qū)基站的識別器54。
廣播信道 在使用中，BCH信號發(fā)生器42發(fā)送包含主擾碼和當前系統(tǒng)幀號(SFN) 二者的廣播 信號。SFN是每10ms從0遞增至255然后重復進行的時鐘信號。SFN具有由時鐘設置級48 設置的定時偏移，該時鐘設置級經由回程路徑線路56和回程路徑收發(fā)信機50從作為核心 網一部分的中央控制節(jié)點(未顯示)接收時鐘調整控制信號。 在每個毫微微小區(qū)基站的配置期間，每個毫微微小區(qū)基站由中央控制節(jié)點分配一 個定時偏移，并且還從該中央節(jié)點接收關于相鄰毫微微小區(qū)基站的定時偏移的信息，以及 它們的相應擾碼和小區(qū)身份(小區(qū)ID)。每個毫微微小區(qū)基站存儲它所接收的這個信息。
中央控制節(jié)點將不同的定時偏移給予毫微微小區(qū)基站。特別地，具有相同主擾碼
6并在一組相鄰切換候選毫微微小區(qū)內的毫微微小區(qū)基站被分配以不同的定時偏移。
用戶終端34連接到毫微微小區(qū)基站30。用戶終端34監(jiān)控具有與它所連接的毫微 微小區(qū)基站的主擾碼不同的其他主擾碼的信號。當以適于進行切換的足夠高的質量收到具 有另一主擾碼的信號時，用戶終端34被指示發(fā)送測量報告。 可能存在幾個使用同一主擾碼的毫微微小區(qū)基站，這些基站都是潛在的切換"目 標"。因此，測量報告包括關于"源"毫微微小區(qū)基站與特定的潛在"目標"毫微微小區(qū)基站 之間的定時差異的信息。這個定時差異與施加于源毫微微小區(qū)基站中的序列幀號(SFN)上 的偏移與施加于潛在目標毫微微小區(qū)基站中的SFN上的偏移之間的差異直接相關。例如， 定時差異是CFNs。，-SFNt，t，其中CFNs。urce = SFNS。，+已知常量。 如圖4所示，三個毫微微小區(qū)32a、32b、32c中的第一毫微微小區(qū)基站30a是用戶 終端34的控制("源")毫微微小區(qū)基站并且使用主擾碼PSC2。兩個毫微微小區(qū)基站30b、 30c與第一毫微微小區(qū)基站30a相鄰并且使用同一主擾碼，即PSC1。毫微微小區(qū)基站具有 由中央控制節(jié)點對照已知時間點而設置的不同的定時偏移。在這個例子中，第二毫微微小 區(qū)30b具有128個幀的偏移，即1280ms，因為一個幀持續(xù)10毫秒。類似地，第一毫微微小 區(qū)基站30a具有偏移5，其對應于50ms。第三毫微微小區(qū)基站30c具有偏移30，其對應于 300ms。 當收到包括主擾碼PSC1的具有足夠質量的信號時，用戶終端34發(fā)送測量報告給 第一毫微微小區(qū)基站30a以指示具有PSC1的接收信號變成來自受監(jiān)控的相鄰毫微微小區(qū) 基站組的最強接收信號，因此可以進行切換。 第一毫微微小區(qū)基站30a然后獲取該測量報告中記錄的定時差并且將該定時差 與它已從中央節(jié)點收到且存儲為分配給它的相鄰毫微微小區(qū)基站的定時偏移的信息相比 較。例如，該測量報告包括1233ms的定時差。將這個測量的1233ms的定時差與針對第二 毫微微小區(qū)基站30b的1280-50 = 1230ms以及針對第三毫微微小區(qū)基站30c的300-50 = 250ms的期望定時差相比較，第二毫微微小區(qū)基站30b被標識成最佳切換候選。
定時偏移的隨機設置 作為由中央控制節(jié)點設置定時偏移的可選方案，在其他一些類似的實施例中，每 個毫微微小區(qū)在啟動時通過在0至255秒之間隨機選擇偏移來設置施加于SFN的定時偏 移。由于這個隨機性，有可能使用同一主擾碼的兩個相鄰的毫微微小區(qū)基站具有十分不同 的定時以便可靠地標識正確的最佳切換候選。該場景中的一個選項是第一毫微微小區(qū)基站 利用已知類型的所謂"第3層"信令來詢問相鄰基站的定時偏移。具體地，第一毫微微小區(qū) 基站知道它自己的定時偏移并且詢問相鄰毫微微小區(qū)基站的定時偏移。
另一個選項是第一毫微微小區(qū)基站通過接收來自相鄰基站的廣播信號來確定定 時偏移。具體地，第一毫微微小區(qū)基站直接測量相鄰毫微微小區(qū)基站的定時偏移，例如通過 將其接收機切換成監(jiān)控相鄰基站的廣播信號，并且將所測量的定時與其自己的定時相比較 以計算相鄰基站的定時偏移。在這種情況下，第一毫微微小區(qū)基站也可以解碼所接收的廣 播信號中的小區(qū)ID。小區(qū)ID唯一地標識了發(fā)送信號的相鄰小區(qū)。因此，第一毫微微小區(qū)基 站將所測量的相鄰基站的定時偏移關聯(lián)于相鄰的小區(qū)ID。根據(jù)當前的UMTS標準，用戶終端 不報告小區(qū)ID，但是毫微微小區(qū)基站卻報告小區(qū)ID。 其中毫微微小區(qū)基站在0至255秒之中隨機選擇其自己的定時偏移的另一個選項是從用戶終端提供的測量報告和關于切換成功的歷史記錄中學習相鄰毫微微小區(qū)基站 的定時偏移。具體地，具有一組使用同一主擾碼的相鄰基站的第一 ("源")毫微微小區(qū)基 站嘗試將用戶終端的呼叫連接切換至每個相鄰基站。當其中一個切換嘗試成功時，"源"毫 微微小區(qū)基站記錄該"源"毫微微小區(qū)基站在切換之前剛收到的來自用戶終端的測量報告。 然后，該"源"毫微微小區(qū)基站將根據(jù)該測量報告計算的定時偏移的值看作是至其切換成功 的相鄰基站的定時偏移。重要的是，當來自用戶終端的另一個測量報告提供了接近于該值 的定時偏移時，源毫微微小區(qū)基站作為第一選擇進行至這個相鄰毫微微小區(qū)基站的切換嘗 試；換言之，這個相鄰毫微微小區(qū)基站被當作切換"目標"。 本發(fā)明可以在不背離其基本特征的前提下以其他特定形式體現(xiàn)。所描述的實施例 只是說明性的而非限制性的。本發(fā)明的范圍因而僅由所附權利要求而非前面的描述來限 定。所有落入權利要求等價物的意義和范圍內的更改都包含于其范圍內。
權利要求
一種用于將與第一基站相鄰的多個毫微微小區(qū)基站之一標識成從所述第一基站切換用戶終端的呼叫連接的目標的方法，所述毫微微小區(qū)基站使用碼分多址CDMA，其中，相鄰的所述毫微微小區(qū)基站使用同一個主擾碼；相鄰的所述毫微微小區(qū)基站中的每一個發(fā)射各自的包含定時信息的廣播信號，以便每個相鄰的毫微微小區(qū)基站都能夠發(fā)射各自的具有與其他相鄰的毫微微小區(qū)基站的定時信息不同的定時信息的廣播信號；所述用戶終端接收所述廣播信號中的至少一個，其中，所述第一基站是第一毫微微小區(qū)基站；所述用戶終端確定所接收的廣播信號中的至少一個的定時信息并且將該定時信息報告給所述第一毫微微小區(qū)基站；和所述第一毫微微小區(qū)基站根據(jù)所述定時信息來標識用于進行切換的目標毫微微小區(qū)基站。
2. 根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，所述第一毫微微小區(qū)基站具有與相鄰的毫微微小區(qū)基站中的至少一個相關聯(lián)的期望定時信息的記錄，并且將所確定的定時信息與所記錄的至少一個相鄰毫微微小區(qū)基站的期望定時信息相比較從而將所述相鄰的毫微微小區(qū)基站之一標識成用于進行切換的目標毫微微小區(qū)基站。
3. 根據(jù)權利要求2所述的方法，其中，對于每個毫微微小區(qū)基站，各自的期望定時信息取決于施加于由該毫微微小區(qū)基站發(fā)射的廣播信道上的廣播信號上的定時偏移。
4. 根據(jù)權利要求3所述的方法，其中，對于每個相鄰的毫微微小區(qū)基站，各自的期望定時信息等于在該毫微微小區(qū)基站所施加的定時偏移減去在所述第一毫微微小區(qū)基站所施加的定時偏移。
5. 根據(jù)權利要求3或4所述的方法，其中，所述定時偏移是施加于所述毫微微小區(qū)基站所使用的時鐘信號上的定時偏移，該時鐘信號是系統(tǒng)幀號SFN。
6. 根據(jù)權利要求3所述的方法，其中，每個毫微微小區(qū)基站在一個范圍內隨機地或偽隨機地選擇定時偏移。
7. 根據(jù)權利要求6所述的方法，其中，相鄰的毫微微小區(qū)基站將其各自的定時偏移通知給所述第一毫微微小區(qū)基站。
8. 根據(jù)權利要求6所述的方法，其中，所述第一毫微微小區(qū)基站記錄這樣的定時偏移其是根據(jù)來自所述用戶終端的前一個測量報告而導出的并且在前一次成功切換至相鄰毫微微小區(qū)基站中被用作該相鄰基站的定時偏移。
9. 根據(jù)權利要求6所述的方法，其中，所述第一毫微微小區(qū)基站當從相鄰的毫微微小區(qū)基站收到在先的廣播信號時，學習該相鄰的毫微微小區(qū)基站的定時偏移。
10. 根據(jù)權利要求3所述的方法，其中，所述毫微微小區(qū)基站位于還包括中央控制節(jié)點的網絡中，該中央控制節(jié)點將每個定時偏移分配給每個毫微微小區(qū)基站并且將各個所分配的定時偏移通知給所述毫微微小區(qū)基站。
11. 根據(jù)權利要求l所述的方法，其中，所述用戶終端接收不止一個廣播信號，并且為了確定定時信息而選擇所接收的廣播信號中具有最佳質量和/或最強的那個廣播信號。
12. 根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，所述毫微微小區(qū)基站是通用移動電信系統(tǒng)UMTS毫微微小區(qū)基站。
13. —種用于無線通信的網絡，包括第一毫微微小區(qū)基站和多個與該第一毫微微小區(qū) 基站相鄰的毫微微小區(qū)基站，所述毫微微小區(qū)基站被配置成使用碼分多址CDMA ;每個相鄰的毫微微小區(qū)基站包括編碼器和發(fā)射機，所述編碼器被配置成使用與其他相 鄰毫微微小區(qū)基站中所使用的相同的主擾碼對廣播信號編碼，所述發(fā)射機被配置成發(fā)射包 括定時信息的廣播信號，由此在使用時每個相鄰的毫微微小區(qū)基站發(fā)射具有與其他相鄰毫 微微小區(qū)基站的定時信息不同的定時信息的廣播信號；其中，所述第一毫微微小區(qū)基站包括接收機，該接收機被配置成接收來自用戶終端的關于由 該用戶終端接收的廣播信號中的至少一個的定時信息的報告，所述第一毫微微小區(qū)基站還包括切換目標識別器，該識別器被配置成根據(jù)所述定時信 息識別哪個相鄰的毫微微小區(qū)基站將成為從所述第一基站切換用戶終端的呼叫連接的切 換目標。
14. 根據(jù)權利要求13所述的網絡，還包括所述用戶終端被配置成接收所述廣播信號中 的至少一個、選擇所接收的廣播信號之一、根據(jù)所選信號確定定時信息并且將該定時信息 報告給所述第一基站。
15. 根據(jù)權利要求13所述的網絡，其中，所述毫微微小區(qū)基站是通用移動電信系統(tǒng) UMTS毫微微小區(qū)基站。
全文摘要
提供了一種用于將與第一毫微微小區(qū)基站相鄰的多個毫微微小區(qū)基站中的一個標識成從第一基站切換用戶終端的呼叫連接的目標的方法。這些相鄰的毫微微小區(qū)基站使用相同的主擾碼。這些毫微微小區(qū)基站使用碼分多址CDMA。每個相鄰的毫微微小區(qū)基站發(fā)射各自的包含定時信息的廣播信號，以便每個相鄰的毫微微小區(qū)基站發(fā)射具有與其他相鄰毫微微小區(qū)基站不同的定時信息的廣播信號。用戶終端接收廣播信號、確定所接收廣播信號中的至少一個的定時信息并且將該定時信息報告給第一毫微微小區(qū)基站。該第一毫微微小區(qū)基站根據(jù)該定時信息識別用于進行切換的目標毫微微小區(qū)基站。
文檔編號H04W48/10GK101754303SQ20091025800
公開日2010年6月23日 申請日期2009年12月9日 優(yōu)先權日2008年12月12日
發(fā)明者H·克勞森, N·布拉德利, P·C·薩皮阿諾 申請人:阿爾卡特朗訊公司