CN101601316B - 通信***中的相邻小区列表的处理方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种方法和装置，其用于在通信网络中引入新的无线电基站(15e)时处理相邻小区列表，所述相邻小区列表用于帮助在多个小区(A、B、C、D、E)之间移动的一个或更多个用户设备的越区切换，各个用户设备由所述通信网络中的无线电基站(15a-c)提供服务并且进行测量，所述相邻小区列表基于所述测量。所述新无线电基站(15e)最初以低输出功率启动，由此所述用户设备有机会检测到所述新无线电基站(15e)并更新所述新无线电基站(15e)周围的无线电基站(15a-c)的相邻小区列表、并且还为所述新无线电基站(15e)创建相邻小区列表，而无需越区切换到所述新无线电基站(15e)。接着，所述新无线电基站(15e)的所述输出功率慢慢增加，直至它达到预定输出功率，并且成为所述新无线电基站(15e)周围的无线电基站(15a-c)的所述相邻小区列表中的越区切换候选。

Description

通信***中的相邻小区列表的处理方法和装置
技术领域
本发明涉及通信网络中的一种方法和装置，具体地涉及使得在新的无线电基站引入通信网络时可以处理相邻小区列表的装置、以及这种处理的方法。本发明还涉及一种无线电基站和用户设备，其用于在该无线电基站引入通信网络时处理相邻小区列表。本发明还涉及一种计算机可读介质，该计算机可读介质包含用于当新的无线电基站引入通信网络时处理相邻小区列表的计算机程序。
背景技术
在通常的蜂窝无线电***中，移动用户设备(UE)经由无线电接入网络(RAN)与一个或更多个核心网络(CN)通信。无线电接入网络覆盖被划分为多个小区区域的地理区域，每个小区由无线电基站服务。然而，各个无线电基站可以服务超过一个的小区，由同一无线电基站服务的多个小区形成小区站。为了保持与网络的无线电连接，用户设备在越过地理区域时从一个小区越区切换到下一个小区。为了便于蜂窝***中的越区切换，相邻小区的概念早期就已经引入并且是众所周知的。
相邻小区的一个目的是具有小区的有限且预定的集合，这使得对于用户设备来说测量和处理任务更容易，并且提供更好的测量准确度，因为可以对相邻小区的预定集合获取更多的测量样本。另一目的是具有管理越区切换的针对相邻小区关系的规则集合，例如阈值、限制、或计时器。
在早期操作员就已经难以按适当方式来限定相邻小区。应被包括的邻居未被包括，而不应被包括的邻居却被包括。从稀疏频率复用方案到一个小区复用，使得对适当的相邻小区列表的需要变得更关键，因为在全部小区内复用全部频率使***比以前更不能容忍被连接到错误的小区。
由于蜂窝网络不断发展，添加小区是总在进行的处理；不仅将新小区添加到已有的相邻小区列表，而且去除不再需要的废弃限定。添加新关系可能是非常慢的处理，其中***在做出决定之前需要用很长时间段来判断小区关系的添加或去除。该时间段是几小时或几天，而不是几秒或几分钟。当新小区被引入无线网络时，如果不同时进行全部必要的网络配置改变，则可能对周围小区的性能造成巨大的不利影响。这种同时性要求操作员进行计划，而不是自主学习***的选项。
相邻小区的手动计划大量占用资源，并且容易出错误。相邻小区计划中的错误可能导致连接质量受损以及掉话，不良维持的相邻小区列表通常是蜂窝网络中掉话的主要原因。
相邻小区不是静态的，它们需要根据蜂窝网络无线电设计的变化而改变；终端用户行为的变化、甚至建筑物基础设置中的变化都可能导致需要改变相邻小区列表。
US 5,854,981示出了一种现有技术的方案，其公开了用于自适应地重新配置相邻小区列表的方法和装置。由移动台和基站进行测量以处理相邻小区列表。
由此，创建自动相邻小区列表的方法是先前已知的。缺少的是在没有任何先前配置的情况下引入新小区的方法。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种改进的方法，其用于在包括多个无线电基站的通信网络中引入新的无线电基站时处理相邻小区列表，所述多个无线电基站为多个小区提供服务，一个或更多个用户设备在所述多个小区之间移动并进行测量，所述相邻小区列表基于所述测量。
根据本发明的第一方面，通过如权利要求1的特征部分限定的方法来实现该目的，权利要求1规定，当新无线电基站引入通信网络时对相邻小区列表的处理是通过包括以下步骤的方法来控制的：随着时间从初始值逐渐增加所述新无线电基站的输出功率，以使得所述用户设备检测到所述新无线电基站并启动相邻小区列表更新。
本发明的另一目的是提供一种改进的装置，其用于在包括多个无线电基站的通信网络中引入新的无线电基站时处理相邻小区列表，所述多个无线电基站为多个小区提供服务，一个或更多个用户设备在所述多个小区之间移动并进行测量，所述相邻小区列表基于所述测量。
根据本发明的第二方面，通过如权利要求9的特征部分限定的装置来实现所述另一目的，权利要求9规定，当新无线电基站引入通信网络时对相邻小区列表的处理是通过包括以下部件的装置来控制的：该部件随着时间从初始值逐渐增加所述新无线电基站的输出功率，以使得所述用户设备检测到所述新无线电基站并启动相邻小区列表更新。
本发明的另一目的是提供一种改进的无线电基站，其用于在被引入到包括多个无线电基站的通信网络时处理相邻小区列表，所述多个无线电基站为多个小区提供服务，一个或更多个用户设备在所述多个小区之间移动并进行测量，所述相邻小区列表基于所述测量。
根据本发明的第三方面，通过如权利要求17的特征部分限定的无线电基站来实现所述另一目的，权利要求17规定，当新无线电基站引入通信网络时对相邻小区列表的处理是通过包括以下部件的所述新无线电基站来控制的：该部件随着时间从初始值逐渐增加所述新无线电基站的输出功率，以使得所述用户设备检测到所述新无线电基站并启动相邻小区列表更新。
本发明的另一目的是提供一种改进的用户设备，其用于在包括多个无线电基站的通信网络中引入新的无线电基站时处理相邻小区列表，所述多个无线电基站为多个小区提供服务，所述用户设备在所述多个小区之间移动并进行测量，所述相邻小区列表基于所述测量。
根据本发明的第四方面，通过如权利要求18的特征部分限定的用户设备来实现所述另一目的，权利要求18规定，通过将所述用户设备设置为检测新无线电基站并且启动相邻小区列表更新，来控制当新无线电基站引入通信网络时对相邻小区列表的处理。
本发明的又一目的是提供一种改进的计算机可读介质，该计算机可读介质包含计算机程序，所述计算机程序用于在包括多个无线电基站的通信网络中引入新的无线电基站时处理相邻小区列表，所述多个无线电基站为多个小区提供服务，一个或更多个用户设备在所述多个小区之间移动并进行测量，所述相邻小区列表基于所述测量。
根据本发明的第五方面，通过如权利要求19的特征部分限定的计算机可读介质来实现所述又一目的，权利要求19规定，当新无线电基站引入通信网络时对相邻小区列表的处理是通过计算机程序执行以下步骤来控制的：随着时间从初始值逐渐增加所述新无线电基站的输出功率，以使得所述用户设备检测到所述新无线电基站并启动相邻小区列表更新。
其它实施方式在从属权利要求中列出。
受益于提供的方法和装置(其在新小区被引入已有的无线电网络时以结构化方式创建新的相邻小区列表并且更新已有的相邻小区列表)，当引入新小区时，减轻了网络操作员的计划负担，即使没有对于邻居的先前知识，也可以自动创建相邻小区列表；同时对终端用户和***性能具有最小的负面影响。
结合附图来考虑随后的详细描述，本发明的其它目的和特征将变得明显。然而，应理解附图仅仅是为了示例而设计的，而不是对本发明的限制的定义，对本发明的限制应参考所附权利要求。还应理解，附图未必按照比例绘制，除非另行指出，否则它们仅仅旨在概念性地使出此处描述的结构和过程。
附图说明
在附图中，在全部的几幅图中相同的附图标记代表相同的元件：
图1示出根据本发明的通信网络架构；
图2示出根据本发明的优选实施方式，新小区如何引入无线网络；
图3a-3d示出根据本发明的优选实施方式，具有3个小区的新无线电基站站点如何引入已有的无线网络；
图4示出新的无线电基站的输出功率按通常形式随着时间上升；以及
图5示出计算机可读介质。
具体实施方式
图1示出通信***，例如宽带码分多址(WCDMA)***，包括无线电接入网络(RAN)，例如UMTS陆地无线电接入网络(UTRAN)架构，包括连接到一个或更多个无线电网络控制器(RNC)10(图1仅仅示出了一个)的至少一个无线电基站(RBS)(或节点B)15a-b。RAN经由例如lu接口的接口连接到核心网络(CN)12，核心网络(CN)12可以是面向连接的外部CN，例如公共交换电话网络(PSTN)或集成业务数字网络(ISDN)和/或无连接外部CN，例如因特网。
RAN和CN 12向多个用户设备(UE)18a-d提供通信和控制。UE 18a各自使用下行链路(DL)信道(即基站到用户或正向)以及上行链路(UL)信道(即用户到基站或反向)，以经由无线电或空中接口与至少一个RBS15通信。在下行链路信道上，RBS 15以相应的功率电平向每个用户设备18发送数据。在上行链路信道上，用户设备18以相应的功率电平向RBS15发送数据。如图1所示，在WCDMA中，当进行越区切换时，UE 18b至少在到新RBS 15b的专用无线电信道建立之前，继续经由旧的RBS 15a与通信***进行通信。
根据本发明的优选实施方式，此处将通信***描述为WCDMA通信***。然而，本领域技术人员将意识到，本发明的方法和装置在全部通信***(例如全球移动通信***(GSM)或长程演化(LTE)***)中都工作良好。用户设备18可以是诸如移动电话(“蜂窝”电话)以及具有移动终端的膝上计算机的移动台，因此例如可以是与RAN进行语音和/或数据通信的便携式、口袋式、手持式、计算机内置式或车载式的移动装置。
本发明教导一种方法，其中新的小区的输出功率随着时间而增加，以使其与其相邻小区能够在对终端用户的业务性能的影响最小的情况下下创建并更新相邻小区列表。
图2示出新的小区E如何引入包括3个无线电基站15a-c的无线网络，这3个无线电基站15a-c各自分别服务于小区A-C。首先，当安装无线电基站15e时，在t0，允许以导致业务拾取区域E0的低功率电平P0进行发送。新的无线电基站15e的功率电平随着时间逐步增加，直至达到预定或最大功率电平。穿过小区的用户设备(图2中未示出)能够对周围小区进行测量，并且向当前正在为该终端用户服务的小区报告信号强度和一些小区标识。在例如GSM和WCDMA的***中可以获得这种功能，并且在LTE和其它的将来***中也可以获得这种功能。用户设备还能够测量比在当前位置实际需要的小区更多(更远、更弱)的周围小区。通过使用功率上升方案，用户设备无需越区切换到新小区就有机会检测(测量)新小区，由此，根据新检测到的小区来更新相邻小区列表。随着时间流逝，小区边界向前移动，业务拾取区域从E0增长到E3。这些关系在下表中示出，即，当功率电平随着时间而上升时，检测到的小区的数量和越区切换需要的小区的数量如何增加(以略微不同的速率)。
Figure G2007800510873D00061
图3a-3d示出具有3个小区E的新无线电基站站点引入包括4个无线电基站站点A-D的已有无线网络的情况。为了简单，在图3a-3d中仅仅示出站点A-C的一部分。另外，应当理解，无线网络可以包括超过4个的许多站点。全部小区得到对新小区的适当的互相定义至关重要。在建立这些之前，例如在小区B和小区D之间移动的用户有连接断开的风险，因为这些小区不能越区切换到新的小区。对于从小区C向小区A以及相反方向移动的用户存在相同的问题。对于连接到新小区以及离开新小区的用户也是这样。
没有适当的相邻小区定义就启动新小区所引起的此负面效果与新小区的大小成比例；新小区越大，更多的用户将受到影响。
如上所述，此问题的解决方案是慢慢地增加新小区的输出功率，而不是立即允许其最大功率。
由此，已有的网络如图3a所示，在图3a中示出了4个无线电基站站点A-D，各个无线电基站站点由无线电基站15a-d提供服务。经过小区的用户设备(未示出)对周围小区进行测量，并且向当前正在服务的RBS15报告信号强度和某些小区标识。
当新的站点初始启动时，如图3b所示，仅仅少量的终端用户锁定到该新站点，并且终端用户的仅仅一小部分需要进行去往或者离开该新站点的越区切换(这有可能失败，因为尚未被定义为邻居)。但大量的终端用户将能够检测到其存在，并将此报告给其当前服务小区(A-D)，而没有越区切换到该新站点或者越区切换离开该新站点的愿望或迫切需要。
当新小区很小时(主要在最初阶段)，甚至有可能终端用户能够快速穿过新小区而不越区切换到该小区，而是越区切换到建立的旧邻居，仅仅在数秒内对终端用户造成一些干扰。
随着时间流逝，如图3c所示，现场业务将连续地产生更多测量样本，这些测量样本由无线***收集，在无线***使用这些测量样本以确定是否存在相邻小区关系。仅仅因为在测量中检测到另一相邻小区，不一定意味着该小区就是越区切换候选。要成为越区切换候选，邻居通常需要是最强的邻居，这可能不会发生(或仅仅很少发生)。当检测到的小区也被识别为能够成为最好的服务器时，可以将其添加到服务的(新)小区E的相邻小区列表。服务小区E可以通知相邻小区(例如小区A)其被添加到新小区E的相邻列表、以及该邻居可能也希望这样做(将新小区E添加为邻居)。或者，可以指望小区A将以完全相同的方式检测到新小区。小区E和小区A也可以添加(并且可能交换/协商/统一)其它越区切换参数，例如信号强度滞后、滤波次数等。
一旦新小区E与小区B和D之间的关系存在，在图3d中，小区C和小区A中的终端用户的命运变得稍微安全。即使新小区E仍然没有被定义为小区C的邻居，从小区C到小区A的终端用户也很有可能熬过小区E领域内的旅程。当离开小区C时，终端用户例如可以越区切换到小区D，小区D继而可以将用户迅速越区切换到新小区E以继续安全的旅程。
存在不同方式来实现基站输出功率随着时间增加。应当将增加率选择为慢于自动相邻小区列表处理的速率。图4示出随着时间增加无线电基站输出功率的不同方式的示例；以对数方式(以划线示出)、线性方式(以实线示出)以及指数方式(以点划线示出)。
输出功率增加主要涉及移动台用来检测相邻小区的信标或信道的输出功率。使业务信道和终端用户设备的输出功率以相似方式上升是有利的。
通常当功率电平到达其预定电平时停止输出功率增加。另选的是，通过观察小区性能，可以更早(或更晚)停止功率增加。如果所建立的相邻小区关系的数量在达到最终的功率电平之前就已经在预定级别之上，则可以停止功率增加，因为这可能表示：使新小区更大将存在与其附近小区的干扰过多的风险。早早停止功率上升的另一原因是，新小区承担的业务(或同时驻扎在小区中的用户的数量)大于与其业务处理能力对应的阈值。停止功率上升的另一个原因是，在邻近/周围小区的干扰增加到超出预定电平。
用户设备的最大输出功率是由从小区向用户设备发送的参数定义的。使用户设备的最大输出功率以类似方式跟随小区输出功率，从而使得微型小区中的用户设备不会在可能对其它小区造成干扰的过高功率电平下工作，这可以是有利。
可以理解的是，按照需要重复地执行上述过程中的至少一些，以响应于发射机和接收机之间的信道的时变特性。为了帮助理解，本发明的很多方面是在由例如可编程计算机***的元件进行的动作的序列的角度进行描述的。应当认识到，各种动作可以由专用电路(例如相互连接以执行特殊功能的分立逻辑门或者专用集成电路)、一个或更多个处理器执行的程序指令或其组合来执行。
另外，附加地，可以认为本发明完全实现在任何形式的计算机可读存储介质中，其示例在图5中示出，并用50表示，其中存储适当的指令集合以由指令执行***、设备或装置来使用或者结合指令执行***、设备或装置来使用，所述指令执行***、设备或装置例如基于计算机的***、包含处理器的***、或能够从介质获取指令并执行指令的其它***。如此处所用的，“计算机可读介质”50可以是可包含、存储、传送、传播或传输程序以由或结合指令执行***、装置或设备来使用的任何装置。例如，计算机可读介质50可以是但不限于电子、磁、光、电磁、红外、或半导体***、设备、装置、或传播介质。计算机可读介质的更具体示例(非穷尽列举)包括具有一个或更多个导线的电连接、便携式计算机盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦写可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、以及便携式致密盘只读存储器(CD-ROM)。
由此，根据本发明优选实施方式的计算机可读介质包含计算机程序，所述计算机程序用于在通信网络中引入新的无线电基站时处理相邻小区列表，所述相邻小区列表用于帮助在多个小区之间移动的一个或更多个用户设备的越区切换，各个用户设备由所述通信网络中的无线电基站提供服务并且进行测量，所述相邻小区列表基于所述测量，其中，所述计算机程序执行以下步骤：随着时间从最初值逐渐增加所述新无线电基站的输出功率，从而所述用户设备检测到所述新无线电基站并启动相邻小区列表更新。逐渐增加的操作可实现为多个离散步骤。
在不脱离由所附的权利要求限定的本发明的范围的情况下，可以对上述的本发明的实施方式进行修改。
用于描述本发明和限定本发明保护范围的例如“包括”、“包含”、“并入有”、“由......组成”、“具有”、“是”的表述旨在理解为非穷尽方式，即，允许还存在其它未明确描述的项目、组件或元件。对单数的引用也应当理解为涉及复数，反之亦然。
所附权利要求中的括号中包括的数字旨在帮助理解权利要求，不应被理解为以任何方式对这些权利要求限定的主题进行限制。

Claims (12)

1.一种用于在包括多个无线电基站的通信网络中引入新的无线电基站时处理相邻小区列表的方法，所述多个无线电基站为多个小区提供服务，一个或更多个用户设备在所述多个小区之间移动并进行测量，所述相邻小区列表基于所述测量，所述方法的特征在于，该方法包括如下步骤：随着时间从初始值逐渐增加所述新无线电基站的输出功率，以使得所述用户设备检测到所述新无线电基站，启动相邻小区列表更新，并启动所述新无线电基站中的相邻小区列表的创建；以及当所述新无线电基站中的相邻小区列表中建立的相邻小区关系的数量大于预定级别时，终止所述输出功率的所述增加。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述输出功率的所述增加是按以下方式中的至少一个进行的：对数、线性、或指数。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括如下步骤：当达到了预定功率电平时，终止所述输出功率的所述增加。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括如下步骤：当所述新无线电基站的小区中处理的业务达到了与所述新无线电基站的小区的业务处理能力对应的预定阈值时，终止所述输出功率的所述增加。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括如下步骤：当周围小区中的干扰增加到超出预定电平时，终止所述输出功率的所述增加。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，新小区中的用户设备的最大输出功率按照与所述新无线电基站的输出功率对应的方式增加。
7.一种用于在包括多个无线电基站的通信网络中引入新的无线电基站时处理相邻小区列表的装置，所述多个无线电基站为多个小区提供服务，一个或更多个用户设备在所述多个小区之间移动并进行测量，所述相邻小区列表基于所述测量，所述装置的特征在于，该装置包括：用于随着时间从初始值逐渐增加所述新无线电基站的输出功率，以使得所述用户设备检测到所述新无线电基站，启动相邻小区列表更新，并启动所述新无线电基站中的相邻小区列表的创建的部件；以及当建立的相邻小区关系的数量大于预定级别时终止所述输出功率的所述增加的部件。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述用于随着时间缓慢增加所述输出功率的部件被设置按以下方式中的至少一个来增加所述输出功率：对数、线性、或指数。
9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置还包括用于当达到了预定功率电平时终止所述输出功率的所述增加的部件。
10.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置还包括用于当小区中处理的业务达到了与该小区的业务处理能力对应的预定阈值时终止所述输出功率的所述增加的部件。
11.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置还包括用于当周围小区中的干扰增加到超出预定电平时终止所述输出功率的所述增加的部件。
12.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，新小区中的用户设备的最大输出功率被设置为按照与所述新无线电基站的输出功率对应的方式增加。
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