專利名稱：在無線通信的頻間切換過程中均衡小區(qū)負載的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及電信領(lǐng)域，并且尤其涉及無線通信。
背景技術(shù)：
一般來說，服務(wù)供應(yīng)商或網(wǎng)絡(luò)運營商在通信系統(tǒng)中的無線網(wǎng)絡(luò)上為不同用戶提供了多種多媒體數(shù)據(jù)和/或語音通信服務(wù)。為了提供這種數(shù)據(jù)和/或語音通信服務(wù)，這些供應(yīng)商或運營商會對包括系統(tǒng)容量和吞吐量在內(nèi)的無線電資源進行管理。通過使用這些無線電資源，移動無線設(shè)備的用戶可以利用數(shù)據(jù)和/或語音通信服務(wù)中的任何一個或多個。通信系統(tǒng)可以在依照一個或多個協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)上交換這些服務(wù)的信息。為此目的，在數(shù)字蜂窩網(wǎng)絡(luò)所服務(wù)的區(qū)域內(nèi)部分布了多個基站。
在操作過程中，對區(qū)域內(nèi)部的不同用戶來說，無論用戶是固定還是移動的，他都可以經(jīng)由一個或多個基站來接入通信系統(tǒng)，并且由此可以接入其他互連的無線電信系統(tǒng)。每一個由基站覆蓋的區(qū)域通常被稱為小區(qū)。每一個基站被設(shè)置為在足以覆蓋其小區(qū)的預(yù)選導(dǎo)頻功率電平上執(zhí)行發(fā)射操作，以便使組合效應(yīng)覆蓋整個區(qū)域。導(dǎo)頻信道是在下行鏈路中廣播的，由此允許對小區(qū)進行識別并對接收電平進行測量。
在用戶經(jīng)過某個網(wǎng)絡(luò)服務(wù)區(qū)域時，移動無線設(shè)備將會通過與一個接一個的基站進行通信，來與無線電信系統(tǒng)保持通信。移動無線設(shè)備可以與最接近的基站進行通信，也可以與信號最強的基站進行通信，還可以與容量足以接受通信的基站以及其他基站進行通信。舉例來說，在操作過程中，諸如用戶設(shè)備(UE)之類的移動無線設(shè)備、移動終端或移動臺(MS)通常會從一個小區(qū)變更到另一個小區(qū)。這種小區(qū)變更或轉(zhuǎn)移過程通常被稱為切換。
為了確定何時需要切換，移動無線設(shè)備與基站會在會話過程中執(zhí)行某些測量。例如，GSM網(wǎng)絡(luò)可以向移動無線設(shè)備廣播所要測量的相鄰小區(qū)的列表。測量結(jié)果可以發(fā)送到基站，并且還可以發(fā)送到無線電網(wǎng)絡(luò)控制器(RNC)。所述無線電網(wǎng)絡(luò)控制器將基站與核心網(wǎng)絡(luò)(CN)相連。通過使用這些來自移動無線設(shè)備的測量結(jié)果，RNC可以在相鄰小區(qū)中確定一個能夠用于最終切換的小區(qū)。
為了運營諸如全球移動通信系統(tǒng)(GSM)網(wǎng)絡(luò)之類的多頻帶2G網(wǎng)絡(luò)，很多網(wǎng)絡(luò)運營商或服務(wù)供應(yīng)商使用了至少兩個不同頻段。例如，在美國(USA)市場通常使用的兩個頻段是850MHz的GSM850以及1900MHz的GSM1900，而在歐盟(EU)市場通常使用的是900MHz的GSM900以及1800MHz的GSM1800。第三代合作伙伴項目(3GPP)通用移動電話系統(tǒng)(UMTS，3G1x)可以在不同的頻段工作。例如，諸如Gaithersburg，MD，USA的AWS Convergence Technologies，Inc.或Atlanta，GA，USA的Cingular Wireless之類的網(wǎng)絡(luò)運營商或服務(wù)供應(yīng)商擁有運營UMTS850或UMTS1900網(wǎng)絡(luò)的雙波段許可證。
在傳統(tǒng)的基于3GPP標(biāo)準(zhǔn)的UMTS網(wǎng)絡(luò)中，基站(節(jié)點B)是在大小約為2000MHz的載波頻率上工作的，并且其最大發(fā)射功率為43dBm。在這個功率中約有10％被連續(xù)用于公共導(dǎo)頻信道(CPICH)的發(fā)射。然而，大多數(shù)的頻間(inter-frequency)切換算法是以通信系統(tǒng)中的移動無線設(shè)備所執(zhí)行的主公共導(dǎo)頻信道(P-CPICH)上的測量為基礎(chǔ)的。這些導(dǎo)頻信道測量結(jié)果將會反映用戶接收到的信號的質(zhì)量。例如，基于UMTS標(biāo)準(zhǔn)版本的頻間切換算法使用了移動無線設(shè)備測量的P-CPICH(EC/I0)值。移動無線設(shè)備所要切換到的、處于其他頻率上的小區(qū)是從接收信號質(zhì)量最佳的目標(biāo)小區(qū)集合中選擇的小區(qū)。換言之，在目標(biāo)小區(qū)集合內(nèi)部，不同小區(qū)是依照測量得到的P-CPICH(EC/I0)級別排序的?；谒雠判颍梢赃x擇一個目標(biāo)小區(qū)，其中移動無線設(shè)備將會從當(dāng)前小區(qū)切換到這個目標(biāo)小區(qū)。
對大多數(shù)多頻帶網(wǎng)絡(luò)來說，基于UMTS標(biāo)準(zhǔn)的頻間切換算法是將頻間切換作為不同頻帶之間的硬切換來加以實現(xiàn)的(參見3GPPTS25.331 Radio Resource Control(RRC)，Protocol Specification(Release 6)；3GPP TR25.931 UTRAN Functions)。這種頻間切換算法并未顧及硬切換的網(wǎng)絡(luò)方面。
然而，在這種靈活的多頻帶網(wǎng)絡(luò)中，希望得到相對較高的頻譜效率，并且相對較高的頻譜效率將會最大限度地利用非常高成本的頻譜。此外，由于在不同頻帶上執(zhí)行了恒定的頻內(nèi)(intra-frequency)切換和頻間切換，因此，對那些使用高系統(tǒng)容量、更好的QoS以及用戶滿意度表示的頻帶資源而言，有效利用這些頻帶資源的無線電資源管理將是很難實現(xiàn)的。在不同頻率上執(zhí)行的不理想或不恰當(dāng)?shù)念l內(nèi)或頻間切換將會降低數(shù)據(jù)/信息在移動臺與基站之間發(fā)射的速率。吞吐量的下降還會導(dǎo)致無線電資源的使用效率低下，由此小區(qū)資源有可能產(chǎn)生相當(dāng)?shù)偷臄?shù)據(jù)傳送速率，特別地，對高速的內(nèi)容密集型數(shù)據(jù)和/或語音通信服務(wù)來說，這種情況是無法接受的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在克服或者至少減小上述一個或多個問題的影響。
在本發(fā)明的一個實施例中，提供了一種用于在通信系統(tǒng)中的第一和第二小區(qū)上分配那些與多頻帶網(wǎng)絡(luò)相關(guān)聯(lián)的頻帶的方法。該方法包括確定與通信系統(tǒng)中的第一和第二小區(qū)相關(guān)聯(lián)的負載參數(shù)，根據(jù)第一和第二小區(qū)的負載參數(shù)而在第一和第二小區(qū)中為移動無線設(shè)備選擇目標(biāo)小區(qū)，以便將移動無線設(shè)備從第一頻帶轉(zhuǎn)移(transfer)到第二頻帶。
在另一個實施例中，提供了一種用于對包含了第一和第二基站以及無線電網(wǎng)絡(luò)控制器的通信系統(tǒng)進行控制的方法。該方法包括確定與通信系統(tǒng)中的第一和第二小區(qū)相關(guān)聯(lián)的負載參數(shù)。該方法還包括在移動無線設(shè)備上執(zhí)行指令，以便從關(guān)聯(lián)于第一小區(qū)的第一基站測量與第一頻帶相關(guān)聯(lián)的第一公共導(dǎo)頻信道的導(dǎo)頻功率，并且在移動無線設(shè)備上執(zhí)行指令，以便從關(guān)聯(lián)于第二小區(qū)的第一基站或是從關(guān)聯(lián)于第二小區(qū)的第二基站測量與第二頻帶相關(guān)聯(lián)的第二公共導(dǎo)頻信道的導(dǎo)頻功率，以及在無線電網(wǎng)絡(luò)控制器上執(zhí)行指令，以便為移動無線設(shè)備的用戶發(fā)起頻間切換。最后，根據(jù)與第一和第二小區(qū)相關(guān)聯(lián)的負載參數(shù)以及測量得到的第一和第二公共導(dǎo)頻信道的導(dǎo)頻功率，從第一和第二小區(qū)中選擇目標(biāo)小區(qū)，以便將移動無線設(shè)備從關(guān)聯(lián)于多頻帶網(wǎng)絡(luò)的第一頻帶轉(zhuǎn)移到第二頻帶。
在另一個實施例中，提供了一種通信系統(tǒng)，包括與多頻帶網(wǎng)絡(luò)相關(guān)聯(lián)的第一和第二基站，耦合到第一和第二基站的無線電網(wǎng)絡(luò)控制器，以及耦合到無線電網(wǎng)絡(luò)控制器的存儲器。該存儲器可以保存那些用于為移動無線設(shè)備的用戶發(fā)起頻間切換的指令，其中所述移動無線設(shè)備確定與通信系統(tǒng)中的第一和第二小區(qū)相關(guān)聯(lián)的負載參數(shù)，從關(guān)聯(lián)于第一小區(qū)的第一基站測量與第一頻帶相關(guān)聯(lián)的第一公共導(dǎo)頻信道的導(dǎo)頻功率，以及從關(guān)聯(lián)于第二小區(qū)的第一基站或是從關(guān)聯(lián)于第二小區(qū)的第二基站測量與第二頻帶相關(guān)聯(lián)的第二公共導(dǎo)頻信道的導(dǎo)頻功率，并且根據(jù)與第一和第二小區(qū)相關(guān)聯(lián)的負載參數(shù)以及測量得到的第一和第二公共導(dǎo)頻信道的導(dǎo)頻功率而在第一和第二小區(qū)中選擇目標(biāo)小區(qū)，以便將移動無線設(shè)備從關(guān)聯(lián)于多頻帶網(wǎng)絡(luò)的第一頻帶轉(zhuǎn)移到第二頻帶。
在另一個實施例中，提供了一種制品，該制品包括存儲指令的計算機可讀存儲介質(zhì)，其中在執(zhí)行所述指令時，該指令促使通信系統(tǒng)確定與通信系統(tǒng)中的第一和第二小區(qū)相關(guān)聯(lián)的負載參數(shù)，以便在通信系統(tǒng)中的第一和第二小區(qū)上分配那些與多頻帶網(wǎng)絡(luò)相關(guān)聯(lián)的頻帶，并且根據(jù)第一和第二小區(qū)的負載參數(shù)而在第一和第二小區(qū)中為移動無線設(shè)備選擇目標(biāo)小區(qū)，以便將移動無線設(shè)備從第一頻帶轉(zhuǎn)移到第二頻帶。
在另一個實施例中，公開了一種制品，該制品包括用于存儲指令的計算機可讀存儲介質(zhì)，其中在執(zhí)行所述指令時，該指令促使通信系統(tǒng)確定與通信系統(tǒng)中的第一和第二小區(qū)相關(guān)聯(lián)的負載參數(shù)，以便控制包含了第一、第二基站以及無線電網(wǎng)絡(luò)控制器的通信系統(tǒng)。所述指令可以在移動無線設(shè)備上執(zhí)行，以便從關(guān)聯(lián)于第一小區(qū)的第一基站測量與第一頻帶相關(guān)聯(lián)的第一公共導(dǎo)頻信道的導(dǎo)頻功率。同樣，在移動無線設(shè)備上還可以執(zhí)行指令，以便從關(guān)聯(lián)于第二小區(qū)的第一基站或是從關(guān)聯(lián)于第二小區(qū)的第二基站測量與第二頻帶相關(guān)聯(lián)的第二公共導(dǎo)頻信道的導(dǎo)頻功率。此外，在無線電網(wǎng)絡(luò)控制器上還可以執(zhí)行指令，以便為移動無線設(shè)備的用戶發(fā)起頻間切換。這樣一來，根據(jù)與第一和第二小區(qū)相關(guān)聯(lián)的負載參數(shù)以及測量得到的第一和第二公共導(dǎo)頻信道的導(dǎo)頻功率，可以從第一和第二小區(qū)中選擇目標(biāo)小區(qū)，以便將移動無線設(shè)備從關(guān)聯(lián)于多頻帶網(wǎng)絡(luò)的第一頻帶轉(zhuǎn)移到第二頻帶。
在一個示范性實施例中，提供了一種在通信系統(tǒng)中的第一和第二小區(qū)上分配那些與多頻帶網(wǎng)絡(luò)相關(guān)聯(lián)的頻帶的設(shè)備。該設(shè)備包括用于確定與通信系統(tǒng)中的第一和第二小區(qū)相關(guān)聯(lián)的負載參數(shù)的裝置，以及用于根據(jù)第一和第二小區(qū)的負載參數(shù)而在第一和第二小區(qū)中為移動無線設(shè)備選擇目標(biāo)小區(qū)、以便將移動無線設(shè)備從第一頻帶轉(zhuǎn)移到第二頻帶的裝置。
在另一個實施例中，提供了一種用于對包含了第一和第二基站以及無線電網(wǎng)絡(luò)控制器的通信系統(tǒng)進行控制的設(shè)備。該設(shè)備包括用于確定與通信系統(tǒng)中的第一和第二小區(qū)相關(guān)聯(lián)的負載參數(shù)的裝置，用于在無線移動設(shè)備上執(zhí)行指令、以便從關(guān)聯(lián)于第一小區(qū)的第一基站測量與第一頻帶相關(guān)聯(lián)的第一公共導(dǎo)頻信道的導(dǎo)頻功率的裝置，用于在移動無線設(shè)備上執(zhí)行指令、以便從關(guān)聯(lián)于第二小區(qū)的第一基站或是從關(guān)聯(lián)于第二小區(qū)的第二基站測量與第二頻帶相關(guān)聯(lián)的第二公共導(dǎo)頻信道的導(dǎo)頻功率的裝置，用于在無線電網(wǎng)絡(luò)控制器上執(zhí)行指令、以便為移動無線設(shè)備的用戶發(fā)起頻間切換的裝置，以及根據(jù)與第一和第二小區(qū)相關(guān)聯(lián)的負載參數(shù)以及測量得到的第一和第二公共導(dǎo)頻信道的導(dǎo)頻功率而從第一和第二小區(qū)中選擇目標(biāo)小區(qū)、以便將移動無線設(shè)備從關(guān)聯(lián)于多頻帶網(wǎng)絡(luò)的第一頻帶轉(zhuǎn)移到第二頻帶的裝置。


通過對下文中結(jié)合附圖的描述加以參考，可以很好地理解本發(fā)明，其中類似的參考數(shù)字標(biāo)識的是類似的部件，并且其中
圖1是依照本發(fā)明一個實施例的通信系統(tǒng)的框圖；圖2A示意性描述了兩個用于圖1所示通信系統(tǒng)中的分級蜂窩結(jié)構(gòu)的頻帶，其中將第一頻率(f1)分配給宏小區(qū)，并且將第二頻率(f2)分配給微小區(qū)，由此可以受益于依照本發(fā)明實施例中組合了兩個頻帶的無線電資源；圖2B示意性描述了關(guān)于圖1所示通信系統(tǒng)中的熱點方案的另一個實施例，其中除了第一頻率(f1)之外還將第二頻率(f2)分配給熱點，以便依照本發(fā)明實施例來劃分熱點；圖3描述了依照本發(fā)明一個實施例而將圖1所示通信系統(tǒng)中的功率增大/噪聲增大與系統(tǒng)負載相對比的圖，以及典型的呼叫許可控制(CAC)閾值和擁塞控制(ConC)閾值；圖4是某個區(qū)域的格式表示，其中在所述區(qū)域中可以依照本發(fā)明一個實施例使用圖1的通信系統(tǒng)以便在過載小區(qū)與目標(biāo)小區(qū)上的無線通信頻間切換中平衡負載；圖5是對不同組件的相互操作的實施例進行描述的流程圖，其中所述組件包括移動無線設(shè)備上的導(dǎo)頻功率測量算法以及無線電網(wǎng)絡(luò)控制器上的基于小區(qū)負載的頻間切換算法，并且所述無線電網(wǎng)絡(luò)控制器與圖1和4中的通信系統(tǒng)的第一和第二小區(qū)相耦合，以便在圖4所示的過載或目標(biāo)小區(qū)上分配與多頻帶網(wǎng)絡(luò)相關(guān)聯(lián)的頻帶；以及圖6是對控制策略的一個實施例進行描述的流程圖，其中所述控制策略在圖1～4的通信系統(tǒng)中使用，以便根據(jù)測量得到的導(dǎo)頻信道的導(dǎo)頻功率以及圖4所示的過載和目標(biāo)小區(qū)的負載參數(shù)來選擇目標(biāo)小區(qū)和處理頻間切換。
雖然本發(fā)明可以采用各種修改和替換形式，但在附圖中僅僅舉例描述了本發(fā)明的具體實施例，并且在這里對本發(fā)明的具體實施例進行了詳細描述。然而，應(yīng)該理解，這里關(guān)于具體實施例的描述并不意味著將本發(fā)明局限于所公開的特定形式，與此相反，其意圖是覆蓋落入附加權(quán)利要求所限定的發(fā)明實質(zhì)和范圍以內(nèi)的所有修改、等效內(nèi)容和備選方案。
具體實施例方式
在下文中將對本發(fā)明的說明性實施例進行描述。為了清楚起見，在說明書中并未描述實際實施方式的所有特征。當(dāng)然應(yīng)該了解，在開發(fā)任何這種實際實施例的過程中必須做出很多特定于實施方式的決定，以便實現(xiàn)開發(fā)人員的具體目標(biāo)，例如符合那些與系統(tǒng)和業(yè)務(wù)有關(guān)的約束條件，其中所述約束條件會隨實施方式不同而改變。此外，還應(yīng)該了解，雖然開發(fā)工作有可能是復(fù)雜和費時的，但對得益于本公開的本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，這種開發(fā)工作只是一個例行任務(wù)。
通常，無線電資源管理算法規(guī)定了依據(jù)主導(dǎo)頻信道信息以及小區(qū)負載來進行頻間切換，其中舉例來說，所述主導(dǎo)頻信道信息可以是第一和第二公共導(dǎo)頻信道的導(dǎo)頻功率。這種頻間切換可以提高通信系統(tǒng)中的多頻帶網(wǎng)絡(luò)的總?cè)萘考胺?wù)質(zhì)量(QoS)。在這里提供了一種在通信系統(tǒng)中的第一和第二小區(qū)上分配與多頻帶網(wǎng)絡(luò)相關(guān)聯(lián)的頻帶的方法。該方法包括確定與通信系統(tǒng)中的第一和第二小區(qū)相關(guān)聯(lián)的負載參數(shù)，基于第一和第二小區(qū)的負載參數(shù)而在第一和第二小區(qū)中為移動無線設(shè)備選擇目標(biāo)小區(qū)，以便將移動無線設(shè)備從第一頻帶轉(zhuǎn)移到第二頻帶。由于頻間切換算法可以確保在不同頻帶中的增大的系統(tǒng)容量以及改進的QoS，因此該算法允許網(wǎng)絡(luò)運營商和/或服務(wù)供應(yīng)商通過充分利用頻帶資源來實現(xiàn)相對較高的頻譜效率并且提高高成本頻譜的使用率。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)到附圖并且具體參考圖1，描述了依照本發(fā)明一個實施例的通信系統(tǒng)100。圖1中的通信系統(tǒng)100的實例包含通用移動電信系統(tǒng)(UMTS)，但是應(yīng)該了解，本發(fā)明同樣可以適用于其他那些支持數(shù)據(jù)和/或語音通信的系統(tǒng)。通過使用通信系統(tǒng)100，一個或多個移動無線設(shè)備105(1～N)可以經(jīng)由一個或多個基站而與諸如因特網(wǎng)之類的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)110和/或公共電話系統(tǒng)(PSTN)115進行通信，其中所述一個或多個基站包含了第一和第二基站120(1～m)。
在一個實施例中，數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)110可以是分組交換數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，例如依照網(wǎng)際協(xié)議(IP)的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)。在日期為1981年9月的名為“InternetProtocol”的征求意見資料(RFC)791中對其中一個IP版本進行了描述。不同類型的基于分組的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的其他實例包括異步傳輸模式(ATM)、幀中繼網(wǎng)絡(luò)等。數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)110可以是指一個或多個通信網(wǎng)絡(luò)、信道、鏈路或路徑，以及用于經(jīng)由這些網(wǎng)絡(luò)、信道、鏈路或路徑來路由數(shù)據(jù)的系統(tǒng)或設(shè)備(例如路由器)。依照一個實施例，多頻帶網(wǎng)絡(luò)至少部分是由UMTS協(xié)議定義的，其中所述多頻帶網(wǎng)絡(luò)包括數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)110和PSTN 115、第一和第二基站120(1～m)以及無線電網(wǎng)絡(luò)控制器130。當(dāng)然，其他實施例也可以在通信系統(tǒng)100中使用一個或多個類似協(xié)議。
本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)該了解，通信系統(tǒng)100并不局限于移動無線設(shè)備105(1～N)以及第一和第二基站120(1～m)。此外，本領(lǐng)域技術(shù)人員還應(yīng)該了解，通信系統(tǒng)100允許移動無線設(shè)備105(1～N)與數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)110和/或PSTN 115進行通信。但是應(yīng)該理解，圖1中的通信系統(tǒng)100的結(jié)構(gòu)實際上是作為示范的，并且在通信系統(tǒng)100的其他實施例中還可以使用更少的或附加的組件，而不會脫離本發(fā)明的實質(zhì)和范圍。例如，在通信系統(tǒng)100中可以包含任何期望數(shù)量的通信設(shè)備。此外，通信設(shè)備可以包含任何期望數(shù)量的移動無線設(shè)備105(1～N)和/或第一和第二基站120，并且還可以包括其他任何預(yù)期類型的設(shè)備。
在一個實施例中，移動無線設(shè)備105(1～N)與第一和第二基站120(1～m)之間可以依照任何一種或多種網(wǎng)絡(luò)和/或通信協(xié)議來建立無線通信，這些網(wǎng)絡(luò)和/或通信協(xié)議包括但不局限于UMTS協(xié)議、全球移動通信系統(tǒng)(GSM)協(xié)議、碼分多址(CDMA)協(xié)議、例如寬帶碼分多址(WCDMA)協(xié)議等等。通過在通信系統(tǒng)中使用特定協(xié)議而經(jīng)由無線通信介質(zhì)來進行通信，這種處理只是一種設(shè)計選擇，而且對本發(fā)明來說，這種處理并不是必需的。因此，在下文中只對通信系統(tǒng)100中那些對本發(fā)明而言至關(guān)重要的相關(guān)方面進行描述。
在第一基站120(1)耦合到第一天線125(1)的同時，第二基站120(m)也可以耦合到第一天線125(m)，以便與任何一個移動無線設(shè)備105(1～N)進行無線通信。移動無線設(shè)備105可以采取多種設(shè)備中任何一個的形式，其中包括蜂窩電話、個人數(shù)字助理(PDA)、膝上型計算機、數(shù)字尋呼機、無線卡以及其他任何能夠通過第一和第二基站120(1～m)接入數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)110和/或PSTN 115的設(shè)備。
依照一個實施例，第一和第二基站120(1～m)可以通過一個或多個連接135耦合到無線電網(wǎng)絡(luò)控制器(RNC)130，其中所述連接可以是T1/E1線路或電路、ATM虛擬電路、電纜、光學(xué)數(shù)字用戶線(DSL)等等。雖然在這里只描述了一個RNC130，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員可以了解，在這里可以使用多個RNC 130以與大量基站120相對接。一般來說，RNC130可操作用于控制和協(xié)調(diào)與之相連的第一和第二基站120(1～m)。圖1中的RNC 130通常提供了復(fù)制、通信、運行時間以及系統(tǒng)管理服務(wù)，并且如下文更詳細論述的那樣，當(dāng)移動無線設(shè)備105(1)在第一與第二基站120(1～m)之間轉(zhuǎn)移的時候，RNC可以對移動設(shè)備105(1)的轉(zhuǎn)移進行協(xié)調(diào)。
依照一個實施例，RNC 130可以經(jīng)由連接145耦合到核心網(wǎng)絡(luò)(CN)140，其中所述連接可以采用多種形式中的任何一種，例如T1/E1線路或電路、ATM虛擬電路、電纜、光學(xué)數(shù)字用戶線(DSL)等等。通常，CN 140是作為到數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)110和/或公共電話系統(tǒng)(PSTN)115的接口工作的。CN 140執(zhí)行諸如用戶驗證之類的多種功能和操作，但是對于理解和評價本發(fā)明來說，關(guān)于CN140的結(jié)構(gòu)和操作的詳細說明并不是必需的。因此，為了避免不必要地導(dǎo)致本發(fā)明不清楚，在這里并未給出關(guān)于CN 140的更多細節(jié)。
如圖所示，移動無線設(shè)備105(N)包含了接收機150、發(fā)射機155、控制器160、天線165、用于存儲指令的存儲器170，其中所述指令可以是導(dǎo)頻功率測量軟件(S/W)175。在所示實施例中，控制器160對第一及第二基站120(1～m)與RNC 130之間的信息流動進行控制。RNC 130可以包括用于存儲指令的存儲器180，其中所述指令可以是基于小區(qū)負載的頻間切換軟件(S/W)185。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明并不局限于此。也就是說，導(dǎo)頻功率測量S/W175與基于小區(qū)負載的頻間切換S/W185的指令可以在任何預(yù)期數(shù)量的實體中執(zhí)行，并且可以采用其它預(yù)期形式、例如固件和/或硬件邏輯電路保存。
在一個實施例中，發(fā)射機155可以使用天線165來發(fā)射控制器160提供的一個或多個編碼信號，并且接收機150可以接收編碼信號。同樣，每一個基站120都能發(fā)射和接收信號。例如，移動無線設(shè)備105(1)可以經(jīng)由空中接口而與第一和第二基站120(1～m)交換多種幀，其中包括控制幀、數(shù)據(jù)幀、填充幀、和空閑幀。
這樣一來，通過使用S/W175，控制器160通常操作用于對數(shù)據(jù)和控制信號經(jīng)由天線165而在多條信道上的發(fā)射和接收進行控制，其中所述信道包括共享信道、數(shù)據(jù)信道、控制信道，此外，分別借助于發(fā)射機155和接收機150，控制器160還操作用于往來于RNC 130進行信息通信。通過使用S/W185，可以使用多條信道來影響從移動無線設(shè)備105(N)到第一和/或第二基站120(1～m)的受控通信調(diào)度。
參考圖2A，其中使用了兩個用于圖1所示通信系統(tǒng)100的頻帶來描述依照本發(fā)明實施例的分級蜂窩結(jié)構(gòu)200。對分級蜂窩結(jié)構(gòu)200來說，為宏小區(qū)205分配了第一頻率(f1)，并且為微小區(qū)210分配了第二頻率(f2)，由此可以從諸如多頻帶UMTS網(wǎng)絡(luò)之類的多頻帶網(wǎng)絡(luò)中的第一和第二頻帶的組合的無線電資源受益。宏小區(qū)205可以是相對較大的小區(qū)，例如數(shù)十平方英里的區(qū)域，這些小區(qū)經(jīng)過優(yōu)化，可以提供超出容量的覆蓋率。而宏小區(qū)210則可以是蜂窩網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的相對較小的小區(qū)，由此通過允許將射頻傳輸限制在很小的本地區(qū)域以內(nèi)，使得能夠重新使用更多頻率。
依照一個特定實施例，對諸如以3GPP TS25.307規(guī)定的3GPP標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)的多波段UMTS網(wǎng)絡(luò)、例如PSTN 115和/或數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)110而言，該網(wǎng)絡(luò)可以在兩個不同頻帶(例如UMTS850、UMTS1900等等)上運營。如上所述，通過將導(dǎo)頻功率測量S/W175以及基于小區(qū)負載的頻間切換S/W185與這兩個互不相同但卻同時存在的(同處一地的)頻帶結(jié)合使用，可以在通信系統(tǒng)100中提供相對較高的系統(tǒng)容量以及相對較好的服務(wù)質(zhì)量(QoS)。
參考圖2B，該圖示意性地將熱點250描述成圖1所示的通信系統(tǒng)100中的另一個例示方案，依照本發(fā)明的實施例，在所述方案中，除了分配第一頻率(f1)之外還分配了第二頻率(f2)，由此劃分熱點250。宏小區(qū)205中的熱點250可以對應(yīng)于這樣一種情況，其中有數(shù)量相對較多的用戶集中在了小區(qū)或扇區(qū)內(nèi)部的相對較小的區(qū)域中，例如在禮堂聚集的觀眾。因此，對宏小區(qū)環(huán)境來說，熱點250可以是指小區(qū)或扇區(qū)內(nèi)部的某個單獨的點。在一個實施例中，導(dǎo)頻功率測量S/W175以及基于小區(qū)負載的頻間切換S/W185可以相互協(xié)作地提高通信系統(tǒng)100的系統(tǒng)容量，同時顯著提高QoS。
然而，在數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)110這類UMTS網(wǎng)絡(luò)中，小區(qū)負載是借助呼叫許可控制(CAC)和擁塞控制(ConC)并且通過功率增大/噪聲增大測量而被控制的參見Harri Holma、Antti ToskalaWCDMA forUMTS，John Wiley&Sons，2002。一般來說，連接許可控制指的是在呼叫建立階段(或是呼叫重新協(xié)商階段)由數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)110之類的網(wǎng)絡(luò)執(zhí)行的一組操作，由此可以確定可以接受還是應(yīng)當(dāng)拒絕連接請求(是否可以接納重新分配請求)。
依照一個示范性實施例，連接許可控制允許數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)110基于預(yù)定義的標(biāo)準(zhǔn)來管理來話呼叫、會話或是連接等級的業(yè)務(wù)量。連接許可控制允許小區(qū)依照目標(biāo)函數(shù)來拒絕或許可一個或多個用戶，同時確保任何新用戶和有效用戶的QoS。更具體的說，數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)110中的切換可以在連接建立過程中使用CAC功能，以便確定被請求的連接的QoS是否違反現(xiàn)有連接的QoS。
此外，當(dāng)需求超出了通信系統(tǒng)100的容量時，擁塞控制可以為數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)110保持操作狀態(tài)。特別地，ConC功能可以執(zhí)行無線電資源和/或業(yè)務(wù)量管理，以便避免和/或防止出現(xiàn)諸如緩存溢出之類的不合需要的情形以及可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)110發(fā)生故障的帶寬不足。
參考圖3，其中使用了一個流程圖來對依照本發(fā)明實施例的圖1所示通信系統(tǒng)100中的功率增大/噪聲增大與系統(tǒng)負載之間的對比關(guān)系，并且還描述了典型的呼叫許可控制(CAC)閾值以及擁塞控制(ConC)閾值。連接許可控制可以基于連接許可控制閾值來限制不同類型的實時應(yīng)用所發(fā)起的新的呼叫。在這種情況下，如圖3所示，CAC閾值(thrCAC)指的是當(dāng)使用時分多址調(diào)制時每種實時應(yīng)用的新呼叫可以在無線移動電信系統(tǒng)中使用的時隙數(shù)量，并且其中所述系統(tǒng)可以是電信系統(tǒng)100。CAC閾值可以定義呼叫攔截和強制終止概率。如圖3所示，ConC閾值(thrConC)可以指在數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)110的傳輸層(L4)發(fā)送抑制(choke)消息之前所能緩存的最大可允許的幀儲備(backlog)，也可以是指數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)110的鏈路層(L2)在發(fā)送控制幀之前可以緩存的最大可允許的幀儲備。
在一個實施例中，系統(tǒng)負載包含了小區(qū)負載，其中該負載是當(dāng)前在某個小區(qū)中正遇到的負載。在不脫離本發(fā)明的實質(zhì)和范圍的情況下，小區(qū)負載可以用多種方式確定。例如，小區(qū)負載可以作為當(dāng)前與小區(qū)相連的移動臺的數(shù)量的函數(shù)來計算。作為選擇，小區(qū)負載也可以作為不同移動無線設(shè)備105(1～N)與第一和第二基站120(1～m)之間的累積的傳輸速率的函數(shù)來確定。也就是說，一個重度使用者可以提出與三個相對輕度的用戶所提出的請求相類似的請求。此外，小區(qū)負載還可以通過實際測得的小區(qū)發(fā)射功率與總的最大發(fā)射功率的比值來確定。
然而，在處于同一位置的同時，移動設(shè)備105(N)可以與一個以上的小區(qū)進行通信，例如與處于頻帶(f1)的小區(qū)以及處于頻帶(f2)的另一個小區(qū)進行通信。移動無線設(shè)備105(N)可以為每一個頻帶測量至少兩條公共導(dǎo)頻信道(CPICH)的導(dǎo)頻功率，其中所述公共導(dǎo)頻信道即為第一和第二公共導(dǎo)頻信道，并且所述公共導(dǎo)頻信道是在整個小區(qū)內(nèi)部廣播的。第一公共導(dǎo)頻信道可以與第一頻帶(f1)相關(guān)聯(lián)，其中所述第一頻帶來自與第一小區(qū)相關(guān)聯(lián)的第一基站120(1)，而第二公共導(dǎo)頻信道可以與第二頻帶(f2)相關(guān)聯(lián)，并且所述第二頻帶來自與第二小區(qū)相關(guān)聯(lián)的第一基站120(1)或是與第二小區(qū)相關(guān)聯(lián)的第二基站120(m)。
依照一個實施例，在頻間切換操作中，移動無線設(shè)備105(N)可以從它的原籍小區(qū)(例如頻率(f1))切換到新的小區(qū)，其中所述原籍小區(qū)即為關(guān)聯(lián)于第一基站120(1)的第一小區(qū)，而新小區(qū)則是(i)處于頻率(f2)并與同一個第一基站120(1)相關(guān)聯(lián)的小區(qū)，或者(ii)處于頻率(f2)并與另一個基站、例如基站120(m)相關(guān)聯(lián)的小區(qū)，此外，在常規(guī)或非頻間切換過程中，所述新小區(qū)還可以是處于頻率(f1)并與第二基站120(m)相關(guān)聯(lián)的小區(qū)。也就是說，移動設(shè)備105(N)并不是在每一次頻間切換過程中都會從一個基站變更到另一個基站。
對通信系統(tǒng)100中的小區(qū)來說，其小區(qū)負載有可能對目標(biāo)小區(qū)集合中的小區(qū)的排序產(chǎn)生不利影響。特別地，以移動臺這樣的兩個移動無線設(shè)備105(1)和105(N)為例，其中一個可以位于一個特定基站附近，而另一個則遠離基站，由于存在包括不同路徑損耗、小區(qū)內(nèi)部和小區(qū)之間的干擾之類的因素，因此這些移動無線設(shè)備可以對第一和第二公共導(dǎo)頻信道P-CPICH的EC/I0的不同的值進行測量。術(shù)語EC/I0可以表示信道的平均功率與總的信號功率的無量綱比值，其中所述信道通常是第一和第二公共導(dǎo)頻信道。
更為特別的是，在圖3中，負載參數(shù)L表示的是新用戶到達之前的小區(qū)負載，而負載參數(shù)L′表示的則是新用戶到達之后的小區(qū)負載。由于CPICH上具有較高的EC/I0，因此，在顧及了目標(biāo)小區(qū)的負載參數(shù)L的同時，移動無線設(shè)備105(N)有可能希望從過載小區(qū)轉(zhuǎn)移到目標(biāo)小區(qū)。如果目標(biāo)小區(qū)中的小區(qū)負載比CAC閾值等級(thrCAC)略低(ΔL)，那么用戶切換到該小區(qū)有可能會導(dǎo)致產(chǎn)生負載L′，并且由此可以避免違反CAC閾值(thrCAC)。如果沒有違反該閾值，那么基于小區(qū)負載的頻間切換S/W185可以避免觸發(fā)呼叫許可控制機制，否則所述機制將會導(dǎo)致目標(biāo)小區(qū)中其他用戶的鏈路質(zhì)量出現(xiàn)嚴重惡化。換句話說，通過避免低效的頻間切換，可以防止嚴重損耗網(wǎng)絡(luò)容量。
與只使用P-CPICH的EC/I0值不同，基于小區(qū)負載的頻間切換S/W185還借助類函數(shù)“f”而另外顧及了網(wǎng)絡(luò)或系統(tǒng)負載量度。在這個函數(shù)中，可以將一個或多個依照信號質(zhì)量(Ec/I0)的項與特定于負載的一個或多個項(g(L))通過數(shù)學(xué)運算結(jié)合在一起f(EcI0,g(L))=(α1EcI0)·(α2g(L))]]>在這里，符號“°”表示數(shù)學(xué)運算，而α1和α2則是加權(quán)因子，它們可以由網(wǎng)絡(luò)運營商或服務(wù)供應(yīng)商進行調(diào)整，以便優(yōu)化數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)110。函數(shù)g(L)可以采用數(shù)學(xué)方式來顧及負載參數(shù)L與類函數(shù)“f”的映射，從而進行頻間切換。如圖3所示，作為例示，小區(qū)負載可以作為目標(biāo)小區(qū)中的當(dāng)前負載與CAC閾值(thrCAC)之間的差值而被測量。然后，函數(shù)g(L)＝ΔL＝thrCAC-L。在本實例中，類函數(shù)是如下給出的f(EcI0,ΔL)=(α1EcI0)·(α2ΔL)]]>然而，相關(guān)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以了解，任何預(yù)期函數(shù)都可用于函數(shù)g(L)，而不會脫離本發(fā)明的范圍。通過使用類函數(shù)“f”，基于小區(qū)負載的頻間切換S/W185可以通過顧及到特定于用戶的信號質(zhì)量以及系統(tǒng)負載，來對目標(biāo)集合中的小區(qū)進行排序，以便在充分利用可用無線電資源的同時執(zhí)行頻間切換和負載均衡。
參考圖4，該圖描述的是依照本發(fā)明的一個實施例的區(qū)域400的格式表示，其中可以使用圖1的通信系統(tǒng)100，以便在過載小區(qū)405與目標(biāo)小區(qū)410(1)上進行的無線通信頻間切換過程中均衡負載。其中舉例來說，區(qū)域400可以是一個用于為用戶提供諸如多媒體數(shù)據(jù)和/或語音通信服務(wù)之類的特殊服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域，該區(qū)域可以劃分成將要由通信系統(tǒng)100提供服務(wù)的多個子區(qū)域，這些子區(qū)域被稱為小區(qū)或扇區(qū)。網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域可以是指這樣一個地理區(qū)域，在所述區(qū)域中，設(shè)備能夠以可接受的質(zhì)量和性能等級來交換消息。例如，在一個實施例中，每一個小區(qū)都可以與單獨的基站120相關(guān)聯(lián)，并且每一個小區(qū)都可以具有多個鄰接的相鄰小區(qū)。如圖所示，在過載小區(qū)405的周圍可以圍繞六個相鄰小區(qū)410(1～6)。
在進入過載小區(qū)405時，移動無線設(shè)備105(1)可以轉(zhuǎn)移到另一個小區(qū)，也就是從相鄰候選小區(qū)410(1～6)中的目標(biāo)小區(qū)集合405、410(1)中選擇的第一小區(qū)410(1)。在圖4中，假設(shè)相對于移動無線設(shè)備105(N)正在進行傳輸，由此移動無線設(shè)備105(N)正在與第一基站120(1)進行通信，但是即將轉(zhuǎn)移到第二基站120(m)。這樣一來，在移動無線設(shè)備105(1)從任何一個相鄰小區(qū)410(1～6)進入過載小區(qū)405時，移動無線設(shè)備105(1)都有可能需要從與過載小區(qū)405進行通信轉(zhuǎn)變成與目標(biāo)小區(qū)進行通信，其中所述目標(biāo)小區(qū)可以是用戶可能進入的第一小區(qū)410(1)。
圖5是對不同組件的相互操作的實施例進行描述的流程圖，其中所述組件包括移動無線設(shè)備105(N)上的導(dǎo)頻功率測量S/W175以及無線電網(wǎng)絡(luò)控制器130上的基于小區(qū)負載的頻間切換S/W185，并且所述無線電網(wǎng)絡(luò)控制器130與圖1和4中的通信系統(tǒng)100的第一基站120(1)以及第二基站120(m)是耦合的。導(dǎo)頻功率測量S/W175以及基于小區(qū)負載的頻間切換S/W185可以在圖4所示的過載小區(qū)405以及目標(biāo)小區(qū)410(1)上相互協(xié)作地分配那些與包含了數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)110和PSTN 115的多頻帶網(wǎng)絡(luò)相關(guān)聯(lián)的頻帶。
在操作中，無線設(shè)備105(N)有可能希望從關(guān)聯(lián)于第一基站120(1)的過載小區(qū)405轉(zhuǎn)移進入到關(guān)聯(lián)于第二基站120(m)的目標(biāo)小區(qū)410(1)。在一個實施例中，當(dāng)移動無線設(shè)備105(N)使用小區(qū)選擇策略時，RNC130可以使用頻間切換策略。從目標(biāo)小區(qū)集合中選擇用于頻間切換的小區(qū)的處理是從塊500開始的，其中將會確定與通信系統(tǒng)100中的小區(qū)405、410(1)相關(guān)聯(lián)的負載參數(shù)L。
此外，移動無線設(shè)備105(N)可以測量某些與它的有效集中的第一和第二基站120(1～m)相關(guān)聯(lián)的參數(shù)，其中包括公共導(dǎo)頻信道的導(dǎo)頻功率，由此可以確定通信質(zhì)量。雖然移動無線設(shè)備105(N)只與一個當(dāng)前服務(wù)的小區(qū)建立了通信會話，但是通過使用導(dǎo)頻功率測量S/W175，所述移動無線設(shè)備105(N)還可以監(jiān)視它的有效集中的其他基站的一個或多個信道，其中如果為了進行頻間切換而實施了基于小區(qū)負載和導(dǎo)頻功率等級的小區(qū)選擇，那么所述有效集將是可用的。這樣一來，通過使用測量得到的第一和第二基站120(1～m)中的每一個基站的導(dǎo)頻功率以及目標(biāo)小區(qū)集合的負載參數(shù)L，移動無線設(shè)備105(N)以及RNC 130可以確定目標(biāo)小區(qū)和/或判定是否有理由進行頻間切換。
在塊505，RNC130通過使用頻間切換S/W185，并且基于小區(qū)405、410(1)中的負載參數(shù)L而在與第一和第二基站120(1～m)相關(guān)聯(lián)的候選小區(qū)405和410(1～6)當(dāng)中為移動無線設(shè)備105(N)選擇第一小區(qū)410(1)，從而構(gòu)成目標(biāo)小區(qū)集合405、410(1)。
如果有理由進行頻間切換，那么RNC 130可以根據(jù)目標(biāo)集合中的小區(qū)405、410(1)的負載參數(shù)L而將移動無線設(shè)備105(N)從第一頻帶轉(zhuǎn)移到第二頻帶。在塊510，通信系統(tǒng)100可以在至少兩個小區(qū)、即第一小區(qū)405和第二小區(qū)410(1)上為眾多信道上的用戶分配那些與多頻帶網(wǎng)絡(luò)相關(guān)聯(lián)的頻帶。在例示實施例中，過載小區(qū)405和選定的目標(biāo)小區(qū)410(1)分別受控于不同的基站120(1)和120(m)。
如圖4所示，依照本發(fā)明的示范性實施例，RNC 130可以確定是否需要從移動無線設(shè)備105(N)與第一基站120(1)之間的通信切換成移動無線設(shè)備105(N)與第二基站120(m)之間的通信。為此目的，在這里可以使用消息傳遞處理來從過載小區(qū)405切換到目標(biāo)小區(qū)410(1)。一般來說，實際小區(qū)切換是在RNC130向第一基站120(1)發(fā)送無線電鏈路重新配置執(zhí)行消息以便停止規(guī)定時間的任何調(diào)度傳輸?shù)臅r候開始的。在發(fā)送了“物理信道重新配置完成”消息之后，移動無線設(shè)備105(N)會在規(guī)定時間開始“偵聽”來自目標(biāo)小區(qū)410(1)的調(diào)度信息。
第一和第二基站120(1～m)可以周期性地將信號干擾比(SIR)的測量結(jié)果報告給RNC 130。RNC 130可以使用無線電信道狀況反饋來觸發(fā)從過載小區(qū)405到目標(biāo)小區(qū)410(1)的切換，其中所述無線電信道狀況反饋可以是來自有效集中的第一和第二基站120(1～m)的SIR或是移動報告的最佳小區(qū)測量結(jié)果。然而，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)該了解，這些測量結(jié)果或其他參數(shù)的任何預(yù)期組合同樣可以確定所述切換。
一般來說，在本發(fā)明的一個實施例中，在RNC130執(zhí)行的負載參數(shù)L的測量向移動無線設(shè)備105(N)指示最佳小區(qū)不是過載小區(qū)405之后，在選擇小區(qū)的過程中可以使用常規(guī)信令來識別過載小區(qū)405?；谶@些關(guān)于負載參數(shù)Z的測量結(jié)果，移動無線設(shè)備105(N)將會指示其新的主服務(wù)小區(qū)，即目標(biāo)小區(qū)410(1)。一旦小區(qū)405、410(1～6)從移動無線設(shè)備105(N)那里接收到關(guān)于新的主服務(wù)小區(qū)的指示，那么所有小區(qū)都會向RNC130發(fā)送主/非主小區(qū)指示。RNC 130通過使用信令消息將用戶平面業(yè)務(wù)量(plane traffic)切換到新的主或目標(biāo)小區(qū)410(1)的傳輸端口，來做出響應(yīng)。
例如，在軟切換過程中，其中RNC130可以將下列信息發(fā)送到移動無線設(shè)備105(N)無線設(shè)備105(N)應(yīng)該正監(jiān)視的小區(qū)；受到監(jiān)視的任何新的小區(qū)的無線電信道信息。然而，RNC130也可以周期性地重新分配那些移動無線設(shè)備105(N)應(yīng)該監(jiān)視的有效集中的小區(qū)。
參考圖6，該圖是對圖1～4的通信系統(tǒng)100中使用的控制策略的實施例進行描述的流程圖，其中所述控制策略用于基于測量得到的第一和第二公共導(dǎo)頻信道的導(dǎo)頻功率以及圖4所示的過載小區(qū)405和小區(qū)410(1)的負載參數(shù)，來選擇將要從過載小區(qū)405轉(zhuǎn)移到的目標(biāo)小區(qū)410(1)，并且對頻間切換進行處理。在塊600，移動無線設(shè)備105(N)通過使用S/W175來執(zhí)行指令，以便從與第一小區(qū)、即過載小區(qū)405相關(guān)聯(lián)的第一基站120(1)測量與第一頻帶相關(guān)聯(lián)的第一公共導(dǎo)頻信道的導(dǎo)頻功率，并且從與第二小區(qū)、即目標(biāo)小區(qū)410(1)相關(guān)聯(lián)的第一基站120(1)或是從與第二小區(qū)、即目標(biāo)小區(qū)410(1)相關(guān)聯(lián)的第二基站120(m)測量與第二頻帶相關(guān)聯(lián)的第二公共導(dǎo)頻信道的導(dǎo)頻功率。
為了測量第一和第二公共導(dǎo)頻信道的導(dǎo)頻功率，在移動無線設(shè)備105(N)上，S/W175可以根據(jù)第一和第二公共導(dǎo)頻信道的平均功率與總的信號功率的比值EC/I0來確定第一和第二小區(qū)405、410(1)的信號質(zhì)量。同樣，在塊605，通過使用S/W185，RNC130可以通過執(zhí)行那些為移動無線設(shè)備105(N)的用戶發(fā)起頻間切換的指令，來控制通信系統(tǒng)100。
在塊610，S/W175和185可以相互協(xié)作地管理第一和第二基站120(1～m)中的無線電資源，以便確定在第一和第二基站120(1～m)中的至少一個基站與移動無線設(shè)備105(N)之間的通信。通過測量來自第一和第二基站120(1～m)的無線電發(fā)射功率以及噪聲中的至少一個的變化，可以確定與第一和第二小區(qū)405、410(1)相關(guān)聯(lián)的負載參數(shù)L。如塊615所示，為了將移動無線設(shè)備105(N)從過載小區(qū)405轉(zhuǎn)移到目標(biāo)小區(qū)410(1)，在這里可以基于相應(yīng)的負載參數(shù)L來對目標(biāo)小區(qū)集合中的第一和第二小區(qū)405、410(1)進行排序。
此后，在塊620，基于第一和第二小區(qū)405和410(1)的負載參數(shù)以及測量得到的第一和第二公共導(dǎo)頻信道的導(dǎo)頻功率，可以在候選小區(qū)405、410(1～6)當(dāng)中為移動無線設(shè)備105(N)選擇目標(biāo)小區(qū)410(1)。為了在第一和第二小區(qū)405、410(1)中選擇目標(biāo)小區(qū)，可以確定一個過載小區(qū)，也就是說，基于測量得到的第一和第二公共導(dǎo)頻信道的導(dǎo)頻功率以及第一和第二小區(qū)405、410(1)的負載參數(shù)，可以指示第一小區(qū)405在第一和第二小區(qū)405、410(1)之中是相對過載的。RNC130對表明希望從過載小區(qū)405進行轉(zhuǎn)移的移動無線設(shè)備105(N)做出響應(yīng)，而從目標(biāo)小區(qū)集合405、410(1)中選擇目標(biāo)小區(qū)410(1)，其中所述目標(biāo)小區(qū)所具有的負載將會均衡通信系統(tǒng)100中的負載，由此充分避免用戶以頻間切換方式切換到負載高于過載小區(qū)405的小區(qū)。
在塊625，通過使用如上所述的數(shù)學(xué)類函數(shù)“f”，RNC 130可以發(fā)起頻間切換，其中所述類函數(shù)“f”將第一和第二公共導(dǎo)頻信道的平均功率相對于來自第一和第二基站120(1～m)的總的信號功率EC/I0的比值與第一和第二小區(qū)405、410(1)中的負載參數(shù)L的值組合在一起。然后，如塊630所示，移動無線設(shè)備105(N)可以從一個頻帶轉(zhuǎn)移到另一個頻帶，例如從較高頻帶轉(zhuǎn)移到較低頻帶，反之亦然。較高頻帶的實例包括2000MHz，較低頻帶的實例包括900MHz或450MHz。
因此，在多頻帶網(wǎng)絡(luò)中，導(dǎo)頻功率測量S/W175和基于小區(qū)負載的頻間切換S/W185可以促使移動無線設(shè)備105(N)轉(zhuǎn)移到預(yù)期頻帶。因此，在一個實施例中，通過在頻間切換中對小區(qū)負載加以考慮，可以基于第一和第二導(dǎo)頻信道屬性的測量結(jié)果以及負載參數(shù)L來為多頻帶網(wǎng)絡(luò)中的移動無線設(shè)備105(N)恰當(dāng)?shù)剡x擇頻帶。這種在目標(biāo)小區(qū)集合排序中引入負載的處理可以防止用戶以頻間切換方式轉(zhuǎn)移到負載相對較高的小區(qū)，從而導(dǎo)致QoS惡化。因此，在某些實施例中，RNC 130可以提高總的系統(tǒng)容量以及數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)110的QoS，以便實現(xiàn)顯著較高的用戶滿意度。例如，通過監(jiān)視IuB接口，可以追蹤包括負載測量結(jié)果在內(nèi)的無線電資源管理消息。
在上文中依照與計算機或控制器之類的計算設(shè)備相關(guān)聯(lián)的存儲設(shè)備或半導(dǎo)體存儲器內(nèi)部的軟件或算法以及數(shù)據(jù)比特操作的符號表示而對本發(fā)明的各個部分以及相應(yīng)的詳細描述進行了介紹。其中這些描述和表示僅僅被本領(lǐng)域技術(shù)人員用以向本領(lǐng)域其他普通技術(shù)人員有效表述其工作實質(zhì)。與通常情況中一樣，這里使用的術(shù)語“算法”被視為是一種導(dǎo)致產(chǎn)生預(yù)期結(jié)果的前后一致的步驟序列。并且這些步驟需要對物理量進行物理操作。通常，這些物理量采用了能夠執(zhí)行存儲、轉(zhuǎn)移、合并、比較以及其他操作的光、電或磁信號的形式，但是這些形式并不是必需的。此外還可以證明，一般來說，出于公用目的，有時會將這些信號稱為比特、數(shù)值、元素、符號、字符、項、數(shù)字等等，并且這種描述將是非常便利的。
然而應(yīng)該了解，所有這些和相似的術(shù)語都是與恰當(dāng)?shù)奈锢砹肯嚓P(guān)聯(lián)的，并且這些術(shù)語只是適用于這些物理量的便利標(biāo)注。除非特別說明或者可以從論述中明確了解，否則“處理”、“計算”、“運算”、“確定”或“顯示”等之類的術(shù)語都是指計算系統(tǒng)或類似電子計算設(shè)備的操作和處理，其中所述系統(tǒng)和設(shè)備對計算機系統(tǒng)寄存器和存儲器內(nèi)部的那些被表示為物理、電子量的數(shù)據(jù)進行操作和轉(zhuǎn)移，使之成為計算機系統(tǒng)存儲器、寄存器或其他信息存儲、傳輸或顯示設(shè)備內(nèi)部以類似方式表示為物理量的其他數(shù)據(jù)。
此外還應(yīng)該指出，本發(fā)明的軟件實施方面通常是以某種程序存儲介質(zhì)的形式進行編碼或是在某種傳輸介質(zhì)上實現(xiàn)的。其中所述程序存儲器可以是磁性(例如軟盤或硬盤驅(qū)動器)或光學(xué)的(例如光盤只讀存儲器或“CDROM”)，也可以是只讀或隨機存取類型的。類似地，傳輸介質(zhì)可以是絞合線對、同軸電纜、光纖或是本領(lǐng)域已知的其他適當(dāng)?shù)膫鬏斀橘|(zhì)。本發(fā)明并不受限于任何指定實施方式的這些方面。
現(xiàn)在將參考附圖來對本發(fā)明進行描述。出于說明目的，在附圖中只對各種結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)和設(shè)備進行了示意性描述，以免因為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的細節(jié)而導(dǎo)致本發(fā)明不清楚。然而，這里包含的附圖描述和說明了本發(fā)明的示范性實例。這里使用的詞匯和短語應(yīng)該理解和解釋成與相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)人員所了解的詞匯和短語具有一致的含意。在這里一貫使用的術(shù)語或短語并沒有特別定義這些術(shù)語或短語，也就是說，在這里并沒有為這些術(shù)語和短語給出不同于本領(lǐng)域技術(shù)人員所了解的常規(guī)和慣用含義。要想為術(shù)語或短語規(guī)定特殊的含義，也就是不同于技術(shù)人員所了解的含義，那么在說明書中將會以定義形式來清楚闡述這種特殊定義，其中所述定義方式直接和明確地提供了關(guān)于這些術(shù)語或短語的特殊定義。
雖然在這里將本發(fā)明描述成是在電信網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中使用的，但是本發(fā)明也可以在其他連接環(huán)境中使用。例如，如上所述的兩個或更多設(shè)備可以經(jīng)由設(shè)備到設(shè)備之間的連接耦合到一起，其中所述連接可以是硬布線、射頻信號(例如802.11(a)、802.11(b)、802.11(g)、藍牙等等)、紅外耦合、電話線以及調(diào)制解調(diào)器等等。本發(fā)明可以應(yīng)用于任何那些有兩個或更多用戶互連并且能夠相互通信的環(huán)境。
本領(lǐng)域技術(shù)人員將會了解，這里的各個實施例中描述的各種系統(tǒng)層、例程或模塊都可以是可執(zhí)行控制單元。這些控制器單元可以包括微處理器、微控制器、數(shù)字信號處理器、處理機板(包括一個或多個微處理器或控制器)或是其他控制或計算設(shè)備以及一個或多個存儲設(shè)備內(nèi)包含的可執(zhí)行指令。存儲設(shè)備可以包括一個或多個用于存儲數(shù)據(jù)和指令的機器可讀存儲介質(zhì)。這些存儲介質(zhì)包含了不同形式的存儲器，其中包括半導(dǎo)體存儲器設(shè)備，例如動態(tài)或靜態(tài)隨機存取存儲器(DRAM或SRAM)、可擦可編程只讀存儲器(EPROM)、電可擦可編程序只讀存儲器(EEPROM)以及閃速存儲器；磁盤，例如固定磁盤、軟盤、可移動磁盤；其他磁介質(zhì)，其中包括磁帶；以及光學(xué)介質(zhì)，例如光盤(CD)或數(shù)字視頻光盤(DVD)。用于構(gòu)成不同系統(tǒng)中的各種軟件層、例程或模塊的指令可以保存在各個存儲設(shè)備中。在由相應(yīng)控制單元執(zhí)行的時候，這些指令促使相應(yīng)系統(tǒng)執(zhí)行那些被編程的操作。
上文描述的特定實施例只是作為說明，對得益于這里的教導(dǎo)的本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，本發(fā)明可以采用不同但卻等效的方式來進行修改和實踐，這一點是顯而易見的。此外，除了下列權(quán)利要求所描述的內(nèi)容之外，這里顯示的結(jié)構(gòu)或設(shè)計細節(jié)并未受到任何限制。因此，非常明顯的是，上文中公開的特定實施例是可以變更或修改的，并且所有這些變化都被視為是處于本發(fā)明的實質(zhì)和范圍以內(nèi)。相應(yīng)地，這里尋求的保護范圍是在下列權(quán)利要求中闡述的。
權(quán)利要求
1.一種用于在通信系統(tǒng)的第一和第二小區(qū)上分配與多頻帶網(wǎng)絡(luò)相關(guān)聯(lián)的頻帶的方法，該方法包括確定與通信系統(tǒng)中的所述第一和第二小區(qū)相關(guān)聯(lián)的負載參數(shù)；以及根據(jù)所述第一和第二小區(qū)的負載參數(shù)，在所述第一和第二小區(qū)中為移動無線設(shè)備選擇目標(biāo)小區(qū)，以便將所述移動無線設(shè)備從第一頻帶轉(zhuǎn)移到第二頻帶。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括在所述移動無線設(shè)備處，從關(guān)聯(lián)于所述第一小區(qū)的第一基站測量與所述第一頻帶相關(guān)聯(lián)的第一公共導(dǎo)頻信道的導(dǎo)頻功率；在所述移動無線設(shè)備處，從關(guān)聯(lián)于所述第二小區(qū)的所述第一基站或是從關(guān)聯(lián)于所述第二小區(qū)的第二基站測量與所述第二頻帶相關(guān)聯(lián)的第二公共導(dǎo)頻信道的導(dǎo)頻功率；以及基于測量得到的所述第一和第二公共導(dǎo)頻信道的導(dǎo)頻功率以及所述第一和第二小區(qū)的負載參數(shù)，在多個信道上為所述移動無線設(shè)備的用戶發(fā)起頻間切換。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，還包括基于所述第一和第二公共導(dǎo)頻信道的平均功率與總的信號功率的比值，在所述移動無線設(shè)備處確定所述第一和第二小區(qū)的信號質(zhì)量；以及基于測量得到的所述第一和第二公共導(dǎo)頻信道的導(dǎo)頻功率以及所述第一和第二小區(qū)的負載參數(shù)，確定所述第一和第二小區(qū)中的過載小區(qū)。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，還包括基于負載參數(shù)對所述第一和第二小區(qū)進行排序，以便將所述移動無線設(shè)備從所述過載小區(qū)轉(zhuǎn)移到所述目標(biāo)小區(qū)。
5.一種用于對包含了第一和第二基站以及無線電網(wǎng)絡(luò)控制器的通信系統(tǒng)進行控制的方法，該方法包括確定與通信系統(tǒng)中的所述第一和第二小區(qū)相關(guān)聯(lián)的負載參數(shù)；在移動無線設(shè)備上執(zhí)行指令，以便從關(guān)聯(lián)于所述第一小區(qū)的第一基站測量與第一頻帶相關(guān)聯(lián)的第一公共導(dǎo)頻信道的導(dǎo)頻功率；在所述移動無線設(shè)備上執(zhí)行指令，以便從關(guān)聯(lián)于所述第二小區(qū)的所述第一基站或是從關(guān)聯(lián)于所述第二小區(qū)的第二基站測量與第二頻帶相關(guān)聯(lián)的第二公共導(dǎo)頻信道的導(dǎo)頻功率；在所述無線電網(wǎng)絡(luò)控制器上執(zhí)行指令，以便為所述移動無線設(shè)備的用戶發(fā)起頻間切換；以及根據(jù)與所述第一和第二小區(qū)相關(guān)聯(lián)的負載參數(shù)以及測量得到的所述第一和第二公共導(dǎo)頻信道的導(dǎo)頻功率，在所述第一和第二小區(qū)中選擇目標(biāo)小區(qū)，以便將所述移動無線設(shè)備從關(guān)聯(lián)于多頻帶網(wǎng)絡(luò)的所述第一頻帶轉(zhuǎn)移到所述第二頻帶。
6.一種通信系統(tǒng)，包括與多頻帶網(wǎng)絡(luò)相關(guān)聯(lián)的第一和第二基站；耦合到所述第一和第二基站的無線電網(wǎng)絡(luò)控制器；以及耦合到所述無線電網(wǎng)絡(luò)控制器的存儲器，其中所述存儲器存儲那些用于為移動無線設(shè)備的用戶發(fā)起頻間切換的指令，其中所述移動無線設(shè)備確定與通信系統(tǒng)中的第一和第二小區(qū)相關(guān)聯(lián)的負載參數(shù)，從關(guān)聯(lián)于所述第一小區(qū)的第一基站測量與第一頻帶相關(guān)聯(lián)的第一公共導(dǎo)頻信道的導(dǎo)頻功率，并且從關(guān)聯(lián)于所述第二小區(qū)的所述第一基站或是從關(guān)聯(lián)于所述第二小區(qū)的第二基站測量與第二頻帶相關(guān)聯(lián)的第二公共導(dǎo)頻信道的導(dǎo)頻功率，以及根據(jù)與所述第一和第二小區(qū)相關(guān)聯(lián)的負載參數(shù)以及測量得到的所述第一和第二公共導(dǎo)頻信道的導(dǎo)頻功率而在所述第一和第二小區(qū)中選擇目標(biāo)小區(qū)，以便將所述移動無線設(shè)備從關(guān)聯(lián)于多頻帶網(wǎng)絡(luò)的所述第一頻帶轉(zhuǎn)移到所述第二頻帶。
7.一種制品，該制品包括用于存儲指令的計算機可讀存儲介質(zhì)，其中在執(zhí)行所述指令時，該指令促使通信系統(tǒng)執(zhí)行下述操作確定與通信系統(tǒng)中的第一和第二小區(qū)相關(guān)聯(lián)的負載參數(shù)，以便在通信系統(tǒng)中的所述第一和第二小區(qū)上分配那些與多頻帶網(wǎng)絡(luò)相關(guān)聯(lián)的頻帶；以及根據(jù)所述第一和第二小區(qū)的負載參數(shù)，在所述第一和第二小區(qū)中為移動無線設(shè)備選擇目標(biāo)小區(qū)，以便將所述移動無線設(shè)備從第一頻帶轉(zhuǎn)移到第二頻帶。
8.一種制品，該制品包含了用于存儲指令的計算機可讀存儲介質(zhì)，其中在執(zhí)行所述指令時，該指令促使通信系統(tǒng)執(zhí)行下述操作確定與下述通信系統(tǒng)中的第一和第二小區(qū)相關(guān)聯(lián)的負載參數(shù)，以便控制該通信系統(tǒng)，其中所述通信系統(tǒng)包含了第一、第二基站以及無線電網(wǎng)絡(luò)控制器；在移動無線設(shè)備上執(zhí)行指令，以便從關(guān)聯(lián)于所述第一小區(qū)的第一基站測量與第一頻帶相關(guān)聯(lián)的第一公共導(dǎo)頻信道的導(dǎo)頻功率；在移動無線設(shè)備上執(zhí)行指令，以便從關(guān)聯(lián)于所述第二小區(qū)的所述第一基站或是從關(guān)聯(lián)于所述第二小區(qū)的第二基站測量與第二頻帶相關(guān)聯(lián)的第二公共導(dǎo)頻信道的導(dǎo)頻功率；在所述無線電網(wǎng)絡(luò)控制器上執(zhí)行指令，以便為所述移動無線設(shè)備的用戶發(fā)起頻間切換；以及根據(jù)與所述第一和第二小區(qū)相關(guān)聯(lián)的負載參數(shù)以及測量得到的所述第一和第二公共導(dǎo)頻信道的導(dǎo)頻功率，在所述第一和第二小區(qū)中選擇目標(biāo)小區(qū)，以便將所述移動無線設(shè)備從關(guān)聯(lián)于多頻帶網(wǎng)絡(luò)的所述第一頻帶轉(zhuǎn)移到第二頻帶。
9.一種用于在通信系統(tǒng)中的第一和第二小區(qū)上分配那些與多頻帶網(wǎng)絡(luò)相關(guān)聯(lián)的頻帶的設(shè)備，該設(shè)備包括用于確定與通信系統(tǒng)中的所述第一和第二小區(qū)相關(guān)聯(lián)的負載參數(shù)的裝置；以及用于根據(jù)所述第一和第二小區(qū)的負載參數(shù)而在所述第一和第二小區(qū)中為移動無線設(shè)備選擇目標(biāo)小區(qū)，以便將所述移動無線設(shè)備從第一頻帶轉(zhuǎn)移到第二頻帶的裝置。
10.一種用于對包含了第一和第二基站以及無線電網(wǎng)絡(luò)控制器的通信系統(tǒng)進行控制的設(shè)備，該設(shè)備包括用于確定與通信系統(tǒng)中的所述第一和第二小區(qū)相關(guān)聯(lián)的負載參數(shù)的裝置；用于在無線移動設(shè)備上執(zhí)行指令，以便從關(guān)聯(lián)于所述第一小區(qū)的第一基站測量與第一頻帶相關(guān)聯(lián)的第一公共導(dǎo)頻信道的導(dǎo)頻功率的裝置；用于在所述移動無線設(shè)備上執(zhí)行指令，以便從關(guān)聯(lián)于所述第二小區(qū)的所述第一基站或是從關(guān)聯(lián)于所述第二小區(qū)的第二基站測量與第二頻帶相關(guān)聯(lián)的第二公共導(dǎo)頻信道的導(dǎo)頻功率的裝置；用于在所述無線電網(wǎng)絡(luò)控制器上執(zhí)行指令，以便為所述移動無線設(shè)備的用戶發(fā)起頻間切換的裝置；以及用于根據(jù)與所述第一和第二小區(qū)相關(guān)聯(lián)的負載參數(shù)以及測量得到的所述第一和第二公共導(dǎo)頻信道的導(dǎo)頻功率而在所述第一和第二小區(qū)中選擇目標(biāo)小區(qū)，以便將移動無線設(shè)備從關(guān)聯(lián)于多頻帶網(wǎng)絡(luò)的所述第一頻帶轉(zhuǎn)移到所述第二頻帶的裝置。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于在通信系統(tǒng)中的第一和第二小區(qū)上分配那些與多頻帶網(wǎng)絡(luò)相關(guān)聯(lián)的頻帶的方法和設(shè)備。該方法包括確定與通信系統(tǒng)中的第一和第二小區(qū)相關(guān)聯(lián)的負載參數(shù)，根據(jù)第一和第二小區(qū)的負載參數(shù)，在第一和第二小區(qū)中為移動無線設(shè)備選擇一個目標(biāo)小區(qū)，以便將移動無線設(shè)備從第一頻帶轉(zhuǎn)移到第二頻帶。在一個實施例中，根據(jù)導(dǎo)頻信道屬性的測量結(jié)果以及負載參數(shù)，從而顧及目標(biāo)小區(qū)集合的小區(qū)負載，可以為多頻帶網(wǎng)絡(luò)中的移動無線設(shè)備選擇恰當(dāng)?shù)念l帶，以便進行頻間切換。通過將小區(qū)負載排序、選擇以及用戶從過載小區(qū)到目標(biāo)小區(qū)的轉(zhuǎn)移進行結(jié)合，可以避免不必要地將用戶頻間切換到負載相對較高的小區(qū)，從而提高了總的系統(tǒng)容量以及服務(wù)質(zhì)量。
文檔編號H04B7/005GK1812286SQ200510106879
公開日2006年8月2日 申請日期2005年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月27日
發(fā)明者阿明·德柯茜, 法里伯茲·德拉克山 申請人:朗迅科技公司