專利名稱：給一個用戶站分配一個原位小區的方法
技術領域：
本發明涉及一個給一個用戶站分配一個原位小區(home cell)的方法，本發明還涉及一個蜂窩式無線系統，該系統包含一個移動業務交換中心，一個向裝在其覆蓋區域內的用戶站提供由射頻信號通信連接的裝置的基站，控制這個基站在用戶站和移動業務交換中心間傳送通信信號的裝置，和一個能夠利用一些被選擇的基站中的一個來建立通信連接的用戶站。
本發明雖然也可以用在其他的連接，但本發明主要涉及一個無線本地回路系統(WLL)，也就是一個利用固定的諸用戶站的系統，各用戶站的通信信號則利用一個蜂窩式無線系統的無線路徑傳送。因為在WLL系統中的用戶站通常固定地安裝在一個指定的地址，常常不需要為上述用戶站提供移動性，即通過系統中的任意一個基站建立一個通信連接的可能性。縱然WLL用戶站是一個蜂窩式無線系統中的用戶站，其中也含有系統為之提供上面提到的移動性的移動用戶站，但是，如果可以取消移動性，或者至少從WLL用戶站中限定不需要自由移動性的小區，這是有好處的。這樣一來，可以減少必要的地址更新和越區切換操作，從而節約了系統資源。結果，連接到WLL系統，就需要向每個用戶站分配一個原位小區。
在已知的方法中，給一個指定用戶站分配一個原位小區的辦法是這樣的，當這個用戶站加入這個系統時，一個操作者，例如用一個地圖，查對哪一個無線小區較為最好地覆蓋用戶站所安裝的地域。然后，操作者把上述無線小區作為原位小區分配給用戶站。這個已知的方法最明顯的缺點是一個無線小區的場強在小區中從一個地點到另一個地點會有相當大的變化，特別是在市區中，建筑物會干擾信號的傳播。因此，如果唯一地根據地圖為一個指定用戶站選擇一個原位小區就可能失敗。由于實際上的原因，涉及巨大的工作量，操作者不可能派遣維修人員到每個用戶站的地址去測量場強。
本發明的一個目標就是解決上面提出的問題和提供一個給一個指定用戶站分配一個原位小區的辦法，以可靠而方便的方式為每個用戶站選擇最合適的原位小區。用本發明的方法能達到這個目標，其特征在于允許這個用戶站為了建立通信連接而自由地使用這個系統范圍內的任意一個無線小區，或一個有一定限制的某些被選定的無線小區的群。當這個用戶站通過一個無線小區建立一個連接，或當通過一個無線小區向這個用戶站建立一個連接時，把所用的這個無線小區的識別符存入一個預定的寄存器中，這個用戶站根據上述寄存器中的數據識別出最常用的無線小區，并至少把一個上述最常用的無線小區作為原位小區分配給用戶站。
本發明基于這樣的思想，當一個原位小區分配給一個指定的用戶站時，為了建立通信連接，這個用戶站首先被允許自由地使用任意一個無線小區，或使用在系統范圍內的一組有一定限制的某些被選定的無線小區。換而言之，上述用戶站首先被允許或者有完全自由的移動性，或者至少在某些預定的小區內有自由的移動性。于是這個用戶站可以通過系統中這個被選擇的無線小區建立一個連接，自然地條件在上述小區中一個可用的空信道。如果正在討論的這個用戶站在一個受限制的區域中移動，或者換成一個固定的用戶站，比如是一個WLL的用戶站，上述用戶站就有可能安裝在能收聽到某些被選擇的無線小區的地方。因而，這個用戶站力圖選擇可聽度最好的無線小區。一個無線小區的可聽度也有可能時好時壞，因而這個用戶站沒有必要在建立一個連接時總是選擇同一個無線小區。根據本發明，對這個用戶站所用過的無線小區進行統計，經過一定時期之后，最常用的小區，也就是對于這個用戶站而言是最好的原位小區，就可以根據統計來確定出來。根據本發明，收集關于由這個用戶站通過不同的小區進行的呼叫的長度和由這個用戶站通過不同的小區進行的呼叫的次數的數據進行上述統計。更進一步，收集關于所用過的無線小區的話務負荷(即靜寂/繁忙時間)的數據，關于正在使用的小區的鄰區的話務負荷的數據，和關于正在使用的小區和鄰區的場強測量的數據進行統計。
本發明的方法最明顯的優點是，在分配一個原位小區時，可以考慮在用戶站安裝點上各個小區的實際可聽度，而不必要在安裝點上進行場強測量，還有，當網絡中有變動時，稍作努力便可以向每個用戶站分配一個新的原位小區，以及，本發明的方法也可以應用于現有的系統，因為現有的系統可以由比方改編移動業務交換中心的軟件來改變。
本發明的方法也可以連續使用，也就是，比如系統可以連續地監視一個曾被用戶站企圖通過它來建立一個連接的小區，在這種情況下，用戶站的原位小區或他的各原位小區都可以比如按固定的間隔自動地重新分配。
本發明的方法還可以用來給一個指定的用戶站分配不止一個原位小區。如果一個用戶，比如在他的別墅和住宅中用同一個用戶站，在這種情況，可以給這個用戶站分配兩個相互距離開的原位小區。按照本發明，也可以把一群原位小區分配給這個用戶站，每群包含幾個相鄰的小區。這樣，就可以把原位小區群中最合適的無線小區配備給用戶站。
本發明還涉及一個可以在其中應用本發明的方法的蜂窩式無線系統。本發明的系統的特征在于該系統包含存儲識別某一個基站所必需的數據的寄存器裝置，上述用戶站正是通過這個基站建立一個通信連接，或者正是通過這個基站建立一個接到上述用戶站的連接。該系統還包含識別上述用戶站在其通信連接中最常用的基站的裝置。
本發明的方法和本發明的系統揭示在附屬的從屬權利要求2到4和6到9中。
下面，通過一些帶參考附圖的實施例對本發明作更詳細的說明，其中
圖1表示本發明的方法的第一個推薦的實施例的流程圖。
圖2表示本發明的系統的第一個推薦的實施例的方框圖。
圖3表示本發明的系統的第二個推薦的實施例的方框圖。
圖4表示本發明的系統的第三個推薦的實施例的方框圖。
圖1表示本發明的方法的第一個推薦的實施例的流程圖。在圖1的A框中，給一個用戶站分配一個原位小區，使這個用戶站首先得到在系統中的自由移動性，也就是說，這個用戶站可以自由地使用系統中的任意一個基站建立一個通信連接。或者，允許這個用戶站在一個指定的小區群內有自由的移動性。所討論的這個用戶站可能是最近投入使用的一個新的用戶站，或者另外的情況，這個用戶站可能有以前分配到的原位小區，由于比方網絡中有些變化，操作者希望核實上述用戶站的原位小區是否應當改變。
B框中，系統監視這個用戶站，以檢測移動終端點的呼叫或，對應地，移動始發點的呼叫。
當檢測到一個移動終端點的呼叫或移動始發點的呼叫時，C框中，識別小區/基站所需的識別符存入一個預定的寄存器。同時，在呼叫時或呼叫后，還可以把連接時間，即從這個用戶站通過上述小區/基站進行連接的持續期間，把關于在上述小區/基站中的話務負荷的數據(即這個小區/基站總量中在使用的容量)的數據和說明與上述小區/基站相鄰的各基站中的話務負荷的數據存入寄存器。更進一步，還可以把關于這個用戶站能收到各個無線小區的信號質量如何的數據存入寄存器。一個用戶站，比如GSM移動電話系統的用戶站向該系統報告關于它所用的基站的測量數據和它能收到信號最強的六個基站。根據本發明，這些測量數據也可以存入寄存器中。
這個用戶站可以在比方分配到這個用戶站實際的原位小區以前的一段預定時間內被監視。或者，這個原位小區可以在上述寄存器中已經記錄預定數量的關于這個用戶站的事件之后才分配。在這樣情況下，程序按框D到框E進行。分配一個原位小區也可以是一個連續過程，即連續地監視這個用戶站，然后，原位小區就可以，比如按預定的間隔自動地重新分配。
在框E中，借助于寄存器中記錄的數據，確定曾被上述用戶站最常用來建立通信連接的那些小區的識別符。
在框F中，這個用戶站最常用的小區中的一個作為原位小區分配給這個用戶站。可以根據這個小區被該用戶站使用的次數或總的連接時間進行選擇。因此，這個用戶站曾經最常用的小區不必自動地被選擇為原位小區，而在選擇中也可以考慮其他的因素。例如，設使曾經被這個用戶站最常用的小區，其平均話務顯著地超過下一個最常用的小區，而后者可以被分配為原位小區(當然，條件是它們要相互搭接而且覆蓋幾乎同樣面積的鄰區)。在分配一個原位小區時，可以使用聯系到框C敘述的關于話務負荷和各種測試測量的數據，能夠選擇比如小區中這個用戶站使用的話務負荷通常不顯著大于其鄰區的小區。根據本發明，可以根據監視這個用戶站時得到的數據，把某些原位小區或某些原位小區群而不是一個原位小區分配給這個用戶站。
圖2表示本發明的系統的第一個推薦的實施例的方框圖。圖2中的蜂窩式無線系統可以比如是GSM(Groupe Special Mobile)的一部分。用圖2中的系統提供向諸移動站MS和WLL用戶站1的通信連接，這些站意味是固定地安裝在指定的位置的。
圖2中的系統包括一個移動業務交換中心MSC，它在系統覆蓋區域內通過兩個基站控制器BSC1和BSC2和三個收發信基站BTS1，BTS2和BTS3為諸用戶站MS和1提供服務。
圖2中的WLL用戶站1由一個包含一個無線電部件和一個遠程適配器的終端，和一個用戶界面，也就是一個連接到終端的網絡電話機組成，安裝在使它能夠使用基站BTS1或BTS3作為它的通信連接的地點。如果系統操作者希望分配一個原位小區給這個用戶站1，于是，根據本發明，這個用戶站首先得到在系統中的自由移動性，或者，得到在一定時間，即一個學習階段內，在系統的某些部分中的自由移動性。于是，用戶站(假定固定地安裝在圖2所示的地點)可以自由地使用基站BTS1或BTS3。這個移動業務交換中心MSC在上述學習階段內監視這個用戶站1，并且每當這個用戶站1通過某個小區/基站建立一個連接，在通信連接接通時，在寄存器2中記下關于這個小區/基站的記錄。寄存器可以和比如移動業務交換中心的HLR(原位地址寄存器)連接起來。
當上述學習階段完成后，根據存儲在寄存器2的數據識別出這個用戶站最常用的基站。由這個最常用的基站維持的小區當然應首先作為原位小區分配給上述用戶站，除非有其他各樣的理由，才選擇某個其他小區。當原位小區已分配給這個WLL用戶站，移動業務交換中心把有關這個原位小區的數據存入寄存器2。以后，移動業務交換中心就可以防止上述用戶站使用其他的小區，結果，系統中需要的地址更新和越區切換次數就可以減少。縱然如果這個用戶站1要求在一個并非是他的原位小區中請求一個話務信道，移動業務交換中心MSC與基站控制器BSC1一起也將為上述用戶站提供話務信道，只是這個話務信道是這個用戶站的原位小區的。此外，當一個用戶站靜止的安裝在兩個鄰區的接壤地帶的情況，本發明可以防止不停地進行越區切換的操作。
圖2的系統中，可以按照上面所述的相應的方法把一個原位小區，或一些原位小區自然地分配給移動站MS，當這個移動站用他的原位小區中的一個建立一個連接時，一個操作者可以依靠這個方法給上述移動站降低價格。
圖3表示本發明的系統的第二個推薦的實施例的方框圖。圖3中的實施例在其他方面都和圖2中的情況相當，不同之處是在圖3中的實施例中，安排了一個寄存器，保存關于用戶站MS在學習階段使用過那些基站的數據，這個寄存器與基站控制器BSC3連接，而不是象圖2中的情況那樣與移動業務交換中心連接。因此，在學習階段中，只有這個用戶站使用了小區BTS4或BTS5時才在寄存器3中記下數據。相應地，當學習階段完成后，并且一個原位小區或一些原位小區已經分配給這個用戶站，關于這些原位小區的數據就存儲在這個基站控制器的寄存器3中，當建立一個通向這個用戶站MS的連接時，可以從寄存器3中檢索這些數據。
在圖3中的實施例中還允許僅僅在這個用戶站處于基站控制器BSC3控制的基站BTS4到BTS5所覆蓋的區域內，該系統才考慮關于這個用戶站MS的原位小區的數據。這樣，如果這個用戶站暫時地處于比如是一個基站BTS6的小區或某些其他的與基站控制器BTC3無關的小區中，該系統就忽略存儲在基站控制器BSC3的寄存器3中的數據。
圖4表示本發明的系統的第三個推薦的實施例的方框圖。
圖4說明兩群原位小區已經分配給這個用戶站MS的情況。第一群原位小區包含三個接鄰的小區A，相應地，第二群原位小區包含四個接鄰的小區B。圖4表示出第一群原位小區與第二群原位小區安置在彼此相距的地方。
在圖4的系統中，操作者可以規定這個移動站MS只允許從原位小區A和B建立呼叫，但是，在連接期間，比如由于話務負荷的要求，該系統總可以通過一個越區切換操作把上述用戶站轉移到一個還沒有被作為一個原位小區分配給這個用戶站MS的小區。
應當理解以上的敘述和有關的圖紙僅僅是為了說明本發明。顯然，對于業界人士，可以在不脫離在附加的權利要求中本發明所揭示的范疇和精神實質下做出許多更改和變化。
權利要求
1.將一個原位小區分配給一個蜂窩式無線系統的一個用戶站的方法，其特征在于允許這個用戶站為了建立通信連接而自由地使用這個系統范圍內的任意一個無線小區，或一個有一定限制的某組選定的無線小區，當這個用戶站通過這個無線小區建立一個連接，或通過這個無線小區建立一個接到這個用戶站的連接時，至少把一個被使用的無線小區的識別符存入一個預定的寄存器中，由這個用戶站根據存儲在上述寄存器中的數據識別出最常用的無線小區，和把至少一個上述最常用的無線小區作為原位小區分配給這個用戶站。
2.權利要求1中所述的一個方法，其特征在于把某些原位小區分配給這個用戶站。
3.權利要求1中所述的一個方法，其特征在于把一些彼此相距的原位小區群分配給這個用戶站，每個原位小區群包含一些相鄰的小區。
4.權利要求1到3的任意一項中所述的一個方法，其特征在于若這個原位小區或某些原位小區已分配給這個用戶站，因為在通信連接中只把這個用戶站的原位小區的話務信道分配給這個用戶站使用，就防止了這個用戶站使用他的原位小區以外的其他小區。
5.一個蜂窩式無線系統，其中包含一個移動業務交換中心(MSC)，一些基站(BTS1到BTS6)，這些基站中包含通過射頻信號向安裝在他們覆蓋范圍內的用戶站(MS，1)提供通信連接的裝置，一些裝置(BSC1到BSC4)，用以控制基站在這個用戶站和移動業務交換中心之間傳送通信信號，和一個用戶站(1，MS)，可以使用一些選定的基站中的一個來建立通信連接，該系統的特征在于包含寄存器裝置(2，3)，用以存儲識別基站(BTS2，BTS3，BTS4，BTS5)所需的信息，上述用戶站(1，MS)是通過這些基站來建立一個通信連接，或通過這些基站來建立一個接到上述用戶站的通信連接的，和一些裝置(MCS，BSC3)，用以識別上述用戶站在建立通信連接中最常用的基站。
6.權利要求5中所述的一個系統，其特征在于該系統包含控制器裝置(MCS，BSC3)，這些控制器裝置(MSC，BSC3)根據寄存器裝置(2，3)，從這個用戶站最常用的基站(BTS2，BTS3，BTS4，BTS5)中，把至少一個起始基站分配給這個用戶站的控制器裝置(MCS，BSC3)，這些控制器裝置(MSC，BSC3)是安排來防止在用戶站(1，MS)和不是起始基站的某些基站之間建立一個通信連接的。
7.權利要求5中所述的一個系統，其特征在于該系統包含根據寄存器裝置，從這個用戶站最常用的基站(BTS2，BTS3，BTS4，BTS5)中，把一些起始基站分配給這個用戶站的控制器裝置。
8.權利要求6或7中所述的一個系統，其特征在于不管從這個用戶站發來的呼叫通過哪一個基站，在應答從這個用戶站發來的呼叫時，控制器裝置(MSC，BSC3)總是從一個起始基站中分配一個話務信道給這個用戶站，這樣的安排以防止在用戶站(1，MS)和不是起始基站的某些基站之間建立一個通信連接。
9.權利要求5到8的任一項中所述的一個系統，其特征在于上述蜂窩式無線系統是GSM系統。
全文摘要
本發明涉及一個給蜂窩式無線系統的一個用戶站分配一個原位小區的方法。為了給這個用戶站選擇最有可能的小區作為原位小區,允許這個用戶站自由地使用系統內的任一個無線小區或一些被選定的無線小區的某個有限群。當這個用戶站通過一個指定的無線小區建立一個連接時,一個表示這個使用的無線小區的識別符存入一個寄存器中。根據存儲在這個寄存器中的數據識別出這個用戶站曾經最常用的無線小區,并且至少一個上述最常用的無線小區作為原位小區分配給這個用戶站。
文檔編號H04W84/14GK1249111SQ98802840
公開日2000年3月29日 申請日期1998年2月20日 優先權日1997年2月25日
發明者邁克·坎諾瓦 申請人:諾基亞電信公司