CN101548560A - 用于促进基础网络环境中的覆盖网络操作的设备 - Google Patents

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CN101548560A CNA2007800451184A CN200780045118A CN101548560A CN 101548560 A CN101548560 A CN 101548560A CN A2007800451184 A CNA2007800451184 A CN A2007800451184A CN 200780045118 A CN200780045118 A CN 200780045118A CN 101548560 A CN101548560 A CN 101548560A
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Abstract

一种无线通信服务器设备促进基础网络环境中的覆盖网络通信。数据库部分被配置成存储与基础网络环境中的覆盖网络设备有关的信息。覆盖设备管理部分被配置成与覆盖设备通信并且提供操作信息给所述覆盖设备。基础网络通信部分被配置成与至少一个基础网络设备通信以至少促进移动台与所选覆盖设备之间的通信。

Description

用于促进基础网络环境中的覆盖网络操作的设备
技术领域
本发明一般涉及通信。具体地，本发明涉及在基础网络环境中使用覆盖网络设备的无线通信。
背景技术
无线通信***是已知的并且被广泛使用。多数***允许用户使用移动台进行语音通信。近年来，更多的特征变为可用，例如带有增强的无线通信***能力的数据通信。许多用户开始希望能够使用他们的移动台作为主要通信设备。在许多情形中，还不能替换建筑物中的基于线路的电话***，因为还不能实现从建筑物内到外部无线通信网络设备的充足的射频通信。例如，对于试图穿透墙壁的信号而言存在RF损耗。
针对扩张无线通信能力的一种方案是在建筑物内提供信令设备，这使得个体可以以更可靠的方式使用移动台而不管移动台在建筑物内部还是外部。例如，已经提出在建筑物内使用覆盖设备来连接移动台和无线通信网络从而使得用户能实现建筑物内的可靠通信，所述覆盖设备例如是基站路由器设备或微小区基站单元(PCBSU)。考虑这种信令设备的另一个原因是以针对其他移动台产生的较低干扰来支持增加的数据速率。这是可行的，因为通常距移动台的较近距离导致覆盖设备的较小路径损耗。这实现了对运营商频谱的更高效使用。
随着这种覆盖设备的激增，出现了各种不同的挑战。一个问题是如何使得普通用户能够容易地安装这种设备。传统上，向无线通信***增加基站是一个冗长、昂贵及劳动密集的过程。在宏小区内增加覆盖设备可以改进频谱利用，但是对于可行性而言必须比目前以传统方式增加基站所要求的更加简单。在蜂窝通信***中使用的传统的人工配置技术不适用于部署大量的覆盖设备。另外，如果部署多个覆盖设备，则通常会造成较低的效率，特别是在没有技术经验的用户安装覆盖设备的情况下。这是因为必须正确地规划频率使用和功率电平以达到期望的效率水平。在不具有合适的训练或经验的情况下，普通用户不能达到该目标。
用于802.11标准和蓝牙协议的无线接入设备的即插即用能力所呈现的复杂性与试图在基础网络覆盖区域内安装覆盖设备并不相同。802.11和蓝牙型设备在部署期间不需要许多配置，因为这种设备的标准被设计成具有MAC层的干扰减轻能力。另外，802.11和蓝牙设备的即插即用方面限于空中接口并且不包括其他部署方面。用于这些背景下的方法不适合用于安装例如PCBSU的覆盖设备。用于通用接入网络***中的通用接入网络控制器(GANC)提供了使用不同技术的GSM基础与覆盖之间的互通，例如802.11接入点。GANC通过转换来自手持设备的信号而执行隧道化功能以使得它们看上去是来自另一个GSM基站。这种从一种接入技术到另一种的隧道化对于协助网络的无线传输方面的自动配置过程而言是无益的。因此，GANC方法不适用于安装例如PCBSU的覆盖设备。
期望促进新覆盖设备的安装和使用，从而使得它们易于安装并且仍能够完成针对充分使用可用频谱所必需的技术调整。
发明内容
用于促进覆盖网络通信的示例性设备包括被配置成存储与基础网络环境内的覆盖网络设备有关的信息的数据库部分。覆盖设备管理部分被配置成与覆盖设备通信并且向所述覆盖设备提供操作信息。基础网络通信部分被配置成与至少一个基础网络设备通信从而至少促进移动台与所选覆盖设备之间的通信。
通过阅读下面的详细描述，所公开的实例的各种不同的特征和优点对于本领域技术人员将变得显而易见。下面简要地说明带有详细描述的附图。
附图说明
图1示意性地示出了在基础网络的一部分内具有覆盖设备的无线通信***的所选部分；
图2示意性地示出了示例***器设备和关联的功能性。
具体实施方式
图1示意性地示出了通信***20的所选部分。基站22包括基站收发信机单元和用于以通常已知的方式引导无线通信的合适的无线通信设备。基站22建立无线通信覆盖区域24，为了进行讨论将该区域称作宏小区。宏小区24的地理区域部分上取决于基站22的能力和周围地理环境。存在用于建立期望的宏小区覆盖范围的已知技术。
在宏小区24内，微小区基站单元(PCBSU)30提供微小区32内的无线通信覆盖。如可从所说明的内容中认识到的那样，微小区32的覆盖范围的大小远小于宏小区24的覆盖范围大小。该图并非按比例绘制，但关键在于微小区32的微小区覆盖范围远小于宏小区24的覆盖范围。在一个例子中，微小区32对应于用户住宅。
另一个PCBSU 34提供微小区36内的无线覆盖。又一个PCBSU 38提供微小区覆盖范围40。宏小区24内的移动台44可以通过以已知方式与基站22通信来与宏小区通信。当移动台44进入该移动台被授权在其中通信的微小区区域内时，期望从宏小区24切换至相应的微小区。在所说明的例子中，移动台44的用户有权限使用PCBSU 30的通信能力以在微小区32内通信。
为了讨论，宏小区24和基站22被看作是基础网络环境的一部分。微小区32、36和40被看作是覆盖网络的一部分，因为它们在宏小区24的基础环境之上或外加该基础环境而操作。为了讨论，PCBSU 30、34和38被看作是覆盖设备。
覆盖服务器设备50通过执行各种不同的功能而促进了基础网络环境内的覆盖网络通信。在一个例子中，覆盖服务器设备50作为现有蜂窝网络的一部分而被安装。示例***器设备50是集中式网络实体，其促进了覆盖设备的自动化部署并且在一些例子中促进了覆盖设备的即插即用型安装和使用。示例***器设备50因而可以被看作是自动化***管理实体。
示例性覆盖服务器设备50包括数据库部分52、覆盖设备管理部分54和基础网络通信部分56。数据库部分52包括指示覆盖设备的各种特征或方面的信息。例如，数据库部分52包括与例如PCBSU的覆盖设备和关联移动台或者拥有或控制该覆盖设备的用户之间的关系有关的信息。覆盖设备管理部分54通过在60示意性显示的回传连接与覆盖设备通信。在一个例子中，基于线路的DSL回传连接被用于覆盖服务器设备50与例如PCBSU 30的各种覆盖设备之间的通信。覆盖设备管理部分54促进了覆盖设备的自动化安装和使用。
基础网络通信部分56通过核心网62与一个或多个基础设备64通信，例如无线网络控制器或宏小区基站。基础网络通信部分56还具有至关联于基础网络的归属位置寄存器66和认证中心68的接入。如在70示意性显示的那样，基础网络通信部分56还使得覆盖服务器设备50能够通过在70示意性显示的基础宏小区链路与移动台44通信。
覆盖服务器设备50使用数据库部分52来维持用于初始化、认证和配置例如PCBSU 30的覆盖设备的信息。它还使用数据库部分52中的信息来促进移动台44与PCBSU 30之间的通信。另外，来自数据库部分52的信息例如促进了移动台在基础网络与覆盖微小区之间的切换。
在覆盖设备的初始化期间，数据库部分52收集与被授权与该覆盖设备通信的一个或多个用户有关的信息。例如，用户IMSI和IMEI与覆盖设备的标识相关地被存储。与覆盖设备被安装的位置有关的信息(例如邮政编码)被关联于数据库部分52中的关于该设备的记录。小区代码(例如UMTS扰码或CDMA PN偏置或等价物)将被分配给覆盖设备并且数据库部分52包括该信息。在一个例子中，数据库部分52也包括与覆盖设备安装于其中的基础网络宏小区有关的信息。
数据库部分52还用作集中式相关数据库，该数据库由其他网络实体用来实现或协助各种功能和服务的执行。例如，数据库部分52关联用户标识(例如IMSI)的输入并且返回关于该标识的信息、关联于该移动用户的相应覆盖设备的位置和配置。关联这种信息并且以这种方式传送它是有益的，例如可以协助无线网络控制器定位用户的覆盖设备从而发起覆盖与基础网络之间的切换。
例如，数据库部分52和覆盖设备管理部分54能够自动注册和认证已从一个位置移至另一个位置的一个或多个新覆盖设备。在一个例子中，覆盖服务器设备50建立拥有或控制覆盖设备的用户、用户帐号与被授权使用该特定覆盖设备通信的任何移动台之间的关系。这种信息当它最初是由制造商或供应商提供时通常不存在于覆盖设备内。然而，在特定用户尝试安装该设备之后，可以将这种信息关联于覆盖设备。覆盖服务器设备50自动地关联这种信息并且将它适当地存储在数据库部分52中。
例如，在PCBSU 30的最初安装期间，唯一的标识符(例如SEVI或EVIEI等价物)以及相关的用户信息(例如邮政编码、移动号码等)从PCBSU 30通过回传链路60被中继至服务器设备50。覆盖设备管理部分54在一个例子中被配置成自动认证覆盖设备并且在数据库部分52中创建关于与该设备和用户有关的所有期望信息的记录。在一个例子中，访问归属位置寄存器66以收集用于进行这个过程的一些上述信息。
示例性覆盖设备管理部分54的另一特征是它使得覆盖服务器设备50能够自动设置覆盖设备的特定操作参数。例如，数据库部分52包括与位于PCBSU 30附近的覆盖设备的位置有关的信息。覆盖设备管理部分54使用这种信息来分配小区代码(例如UMTS扰码或CDMA PN偏置)给PCBSU30。使用这种信息能够智能地分配小区代码以避免在特定地理区域内重复使用同一代码。另外，在一个例子中，覆盖设备管理部分54分配无线资源和频率信道并且设定覆盖设备的发射功率。可被自动设置的示例性操作参数包括覆盖设备的小区代码、覆盖设备与移动台之间的发射功率电平、导频发射功率、初始相邻列表配置、工作频率、位置和路由区域代码以及由覆盖设备使用的信道。在一个例子中，数据库部分52存储关于任何这种设置参数的指示。
除了使得覆盖服务器设备50能够与基础网络单元(例如无线网络控制器、归属位置寄存器和认证中心)通信之外，基础网络通信部分56还促进了覆盖服务器设备50与移动台之间的通信。这例如对于配置移动台44以使得它能够与PCBSU 30通信而言是有益的。例如，覆盖服务器设备50提供与PCBSU小区代码和其他信息有关的信息给移动台44以促进移动台定位PCBSU 30并促进基础和覆盖网络之间的切换。在一个例子中，覆盖服务器设备50提供至移动台44的SIM的软件下载，例如Applet，从而提供功能性给移动台44以使得它能够与PCBSU 30通信并促进关联于功能性的其他自动过程，例如基础小区与覆盖设备之间的切换。在一个例子中，短消息服务通信协议被用于覆盖服务器设备50与移动台44之间的这种通信。
所公开的实例促进了用于在基础网络环境中实现覆盖设备的自动配置方法的简化实现。在一个例子中，覆盖服务器设备50使用与现有传统设备相关联的标准现有接口来提取所需要的信息并且实现任何指令。示例性覆盖服务器设备50自动化了针对覆盖设备的注册、认证和配置过程。另外，它自动化了用于重新配置移动台以促进移动台与覆盖设备之间的通信的过程。另外，所公开的实例提供了相关数据库，该数据库提供关于覆盖设备的有用信息以在可能需要该信息的给定情况下由基础网络单元和其他覆盖设备使用。
前面的描述是示例性而非限制性的。所公开实例的不脱离本发明实质的变型和修改对于本领域技术人员而言是显而易见的。本发明的法定保护范围仅由后面的权利要求限定。

Claims (10)

1.一种用于促进覆盖网络通信的服务器设备，包括：
数据库部分，其被配置成存储与基础网络环境中的覆盖网络设备有关的信息；
覆盖设备管理部分，其被配置成与覆盖设备通信并且提供操作信息给所述覆盖设备；和
基础网络通信部分，其被配置成与至少一个基础网络设备通信以至少促进移动台与所选覆盖设备之间的通信。
2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述数据库部分被配置成存储指示了至少一个覆盖设备和被授权与所述覆盖设备通信的至少一个移动台之间的关系的信息。
3.根据权利要求1所述的设备，其中，所述数据库部分和所述通信部分被配置成协助基础无线网络控制器来引导基础宏小区与覆盖微小区之间的切换。
4.根据权利要求1所述的设备，其中，所述覆盖设备管理部分被配置成促进以下操作中的至少一个：
注册覆盖设备，
认证覆盖设备，或
将覆盖设备的标识符关联于相关移动台的标识符。
5.根据权利要求1所述的设备，其中，所述覆盖设备管理部分被配置成自动设置覆盖设备的至少一个操作参数，所述至少一个操作参数包括以下内容中的至少一个：
所述覆盖设备的小区代码，
所述覆盖设备与移动台之间的发射功率电平，
导频发射功率，
初始相邻列表配置，
工作频率，
位置和路由区域代码，和
由所述覆盖设备使用的信道；并且
其中，所述数据库部分被配置成存储关于至少一个自动配置的参数的指示。
6.根据权利要求5所述的设备，其中，所述覆盖设备管理部分被配置成基于所述数据库部分中的与位于所述覆盖设备附近的其他覆盖设备有关的信息来自动设置至少一个工作参数。
7.根据权利要求1所述的设备，其中，所述基础网络通信部分被配置成提供信息给移动台以使得该移动台能够选择性地与所选覆盖设备通信。
8.根据权利要求7所述的设备，其中，所述基础网络通信部分被配置成经由基础宏小区与所述移动台通信。
9.根据权利要求7所述的设备，其中，所述基础网络通信部分通过短消息服务协议与所述移动台通信。
10.根据权利要求8所述的设备，其中，所述基础网络通信部分向所述移动台提供软件更新以使得该移动台能够选择性地与所选覆盖设备通信。
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