專利名稱：用于管理無線電通信系統(tǒng)中的無線電資源的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于管理無線電通信系統(tǒng)中的無線電資源、尤其用于控制系統(tǒng)間連接中繼的方法。
在無線電通信系統(tǒng)中，例如在歐洲的第二代移動無線電系統(tǒng)GSM(Global System for Mobile Communication移動通信全球系統(tǒng))中，借助電磁波通過無線電接口來傳輸信息(例如語音、圖像信息或其他的數(shù)據(jù))。該無線電接口涉及基站和用戶站之間的連接，其中用戶站可以是移動站或位置固定的無線電站。在此，利用位于為各個系統(tǒng)所規(guī)定的頻帶內(nèi)的載頻來實現(xiàn)電磁波的輻射。為將來的無線電通信系統(tǒng)、例如UMTS(Universal Mobile Telecommunication System通用移動通信系統(tǒng))或第三代的其他系統(tǒng)規(guī)定了約2000MHz頻帶中的頻率。為第三代移動無線電配備了兩種模式，其中一種模式稱為FDD工作模式(frequency division duplex頻分雙工)以及另一種模式稱為TDD工作模式(time division duplex時分雙工)。這些模式分別在不同的頻帶內(nèi)被使用。這兩種模式支持所謂的CDMA用戶分離方法(Code Division Multiple Access碼分多址)。
將來在同一個地理區(qū)域?qū)⒉⑿写嬖诓煌臒o線電通信系統(tǒng)。在此，每個系統(tǒng)對分別可供使用的無線電資源進行自身管理。這也被稱為無線電資源管理(RRM)。在像GSM和UMTS一樣的已知系統(tǒng)中，在基站控制器(BSC-Base Station Controller)或在無線電網(wǎng)絡(luò)控制器(RNC-Radio Network Controller)中實現(xiàn)該功能。部分功能也可以在用戶終端設(shè)備(UE-User Equipment)中實現(xiàn)。將來的用戶終端設(shè)備將可以實現(xiàn)到多個無線電通信系統(tǒng)的接入，該終端設(shè)備被稱為所謂的多模式終端設(shè)備。在不同的無線電通信系統(tǒng)之間將實現(xiàn)所謂的系統(tǒng)間連接中繼(ISHO-Inter System Handover系統(tǒng)間切換)，其可以使終端設(shè)備在一個系統(tǒng)中所建立的連接在另一個系統(tǒng)中繼續(xù)或保持。
目前，在共同的無線電資源管理(CRRM-Common Radio ResourceManagement)方面，在不同系統(tǒng)的RRM功能之間不存在互相配合。因此，“盲目地”、即在不知道目標系統(tǒng)或目標無線電小區(qū)的當前負載情況的前提下進行系統(tǒng)間連接中繼。因此，不能實現(xiàn)跨系統(tǒng)的負載分配或管理。
在UMTS系統(tǒng)的3GPP標準(3rd Generation Partnership Program第三代合作項目)的范疇內(nèi)，討論用于解決該問題的不同方法。為此，在文獻3GPP 3G TR 25.881，V0.4.0(2001年11月)的“Improvementof RRM across RNS and RNS/BSS(Rel 5)”中公開了兩種解決方法。第一個建議是裝設(shè)一個物理的CRRM服務器，其控制系統(tǒng)間連接中繼的整個過程。該建議有一個缺點，即由于該中央服務器而附加地延遲了中繼過程，此外，中央的CRRM服務器和系統(tǒng)的分散RRM節(jié)點(例如RNC、BSC)之間的信息交換對時間要求很嚴格。第二個建議是在每個RRM節(jié)點上裝設(shè)用于和鄰接系統(tǒng)的其他RRM節(jié)點交換無線電小區(qū)負載的測量的接口。各個RRM節(jié)點唯一地負責關(guān)于系統(tǒng)間連接中繼的決定。該建議有一個缺點，即不存在統(tǒng)一的CRRM策略，因為不同生產(chǎn)商或系統(tǒng)運營商的RRM節(jié)點可以實現(xiàn)不同的CRRM策略，其也許不能相互兼容。
因此，本發(fā)明的任務是給出一種方法，其避免上述解決方法的缺點。該任務通過獨立權(quán)利要求的特征來解決。本發(fā)明的有利的改進方案由從屬權(quán)利要求給出。
按照本發(fā)明的第一個方案，實現(xiàn)一個用于共同管理無線電資源的、尤其CRRM意義上的中央功能單元，其和有關(guān)的分散功能單元、例如RRM節(jié)點進行通信。該中央功能單元從分散功能單元處接收信息、例如關(guān)于負載、例如關(guān)于無線電小區(qū)負載的測量，并且通過定義系統(tǒng)間連接中繼的方法來控制系統(tǒng)間連接中繼，用信號將該方法通知分散功能單元。分散功能單元負載根據(jù)預先規(guī)定的方法來執(zhí)行系統(tǒng)間連接中繼。因此，中央功能單元不直接參與系統(tǒng)間連接中繼的決定，由此有利的是不必滿足實時要求。此外，可以遵循不依賴于生產(chǎn)商或運營商的CRRM總體策略。
按照本發(fā)明的第二個方案，在中央功能單元中分析分散功能單元的信息，并且確定潛在目標的級別順序以控制系統(tǒng)間連接中繼。緊接著，所確定的級別順序可供至少一個分散功能單元使用。
按照一個有利的改進方案，分散功能單元被分成子功能單元。在此，移動子功能單元、例如用戶的移動站對系統(tǒng)間連接中繼的時間點和/或目標作出決定。此外，直接與中央功能單元進行通信的、由網(wǎng)絡(luò)所連接的子功能單元根據(jù)從中央功能單元獲得的信息來定義系統(tǒng)間連接中繼的規(guī)則和/或參數(shù)。緊接著，由網(wǎng)絡(luò)所連接的子功能單元用信號將該規(guī)則和/或參數(shù)通知移動子功能單元，其在進行系統(tǒng)間連接中繼時又將考慮該規(guī)則和/或參數(shù)。
下面根據(jù)實施例并參考附

圖1來詳細講述本發(fā)明。在此，圖1示出了用于實現(xiàn)共同管理無線電資源的功能接口。
圖1示出了一個或幾個系統(tǒng)的單元之間的接口和信令流。下面為系統(tǒng)間連接中繼所描述的方法步驟可以用同樣的方式應用于系統(tǒng)內(nèi)連接中繼。
通過服務無線電小區(qū)(served cells服務小區(qū))為用戶終端設(shè)備UE提供無線電資源。在第一分散功能單元(serving RRM function服務RRM功能)中對服務無線電小區(qū)(served cells)中的無線電資源進行管理。第一分散功能單元除了從用戶終端設(shè)備獲得到至少一個服務無線電小區(qū)的傳輸質(zhì)量(quality measurements質(zhì)量測量)的測量之外，還獲得到并行的無線電通信系統(tǒng)的至少一個鄰接無線電小區(qū)(neighbouring cells鄰接小區(qū))的傳輸質(zhì)量測量，該并行的無線電通信系統(tǒng)被考慮用于系統(tǒng)間連接中繼(ISHO execution執(zhí)行ISHO)。必要時，所謂的操作維護中心(O&M-Operation and Maintenance)用信號通知第一分散功能單元，考慮哪個鄰接的無線電小區(qū)或哪個鄰接的無線電通信系統(tǒng)(neighbourhood definition鄰接定義)。此外，必要時該操作維護中心還可以為用于共同管理無線電資源的中央功能單元(CRRM funktionCRRM功能)預先規(guī)定共同的無線電資源管理針對系統(tǒng)的策略或總體策略(CRRM StrategyCRRM策略)。除了傳輸質(zhì)量的測量之外，第一分散功能單元還接收與其連接的服務無線電小區(qū)各自的負載測量(load measurements)。在被詢問之后(loadmeasurement request負載測量請求)，第一分散功能單元用信號將該測量通知中央功能單元。在第二分散單元(neighbouring RRMfunktion鄰接RRM功能)中進行相同的操作。在分析了信息之后，中央功能單元確定目標負載(load targets)和/或鄰接無線電小區(qū)的級別順序(neighbour cell ranking鄰接小區(qū)級別順序)并且用信號通知第一分散功能單元。接著，在考慮這些信息或由其定義的方法的情況下，第一分散功能單元控制系統(tǒng)間連接中繼(執(zhí)行ISHO)。
因此，通過定義承擔責任的無線電小區(qū)的目標負載并且通過定義鄰接無線電小區(qū)的級別順序來為分散功能單元預先規(guī)定CRRM方法。分散功能單元可以根據(jù)該預先規(guī)定為系統(tǒng)間連接中繼選擇適當?shù)臒o線電小區(qū)或適當?shù)南到y(tǒng)。作為圖1中所給出結(jié)構(gòu)的替代方案，按照本發(fā)明也可以存在多個中央功能單元，其互相交換級別順序和/或負載測量。
在無線電通信系統(tǒng)中可以用不同的方式來實現(xiàn)功能單元。
-在一個或多個CRRM服務器中實現(xiàn)中央功能單元。僅僅在涉及系統(tǒng)間連接中繼的已知的無線電網(wǎng)絡(luò)節(jié)點、例如RNC或BSC中實現(xiàn)分散功能單元。
-在一個或多個CRRM服務器中實現(xiàn)中央功能單元。在已知的無線電網(wǎng)絡(luò)節(jié)點、例如RNC或BSC中以及在用戶終端設(shè)備中實現(xiàn)分散功能單元。例如通過廣播消息將鄰接無線電小區(qū)的級別順序傳輸給涉及系統(tǒng)間連接中繼決定的用戶終端設(shè)備。
-在一個、多個或所有無線電網(wǎng)絡(luò)節(jié)點、例如RNC或BSC中實現(xiàn)中央功能單元。在這些無線電網(wǎng)絡(luò)節(jié)點之間交換例如各個鄰接小區(qū)的級別順序形式的方法。同樣地、必要時僅僅在無線電網(wǎng)絡(luò)節(jié)點、例如RNC或BSC中實現(xiàn)分散功能單元，該無線電網(wǎng)絡(luò)節(jié)點涉及系統(tǒng)間連接中繼決定或者支持該決定。
-在一個、多個或所有無線電網(wǎng)絡(luò)節(jié)點、例如RNC或BSC中實現(xiàn)中央功能單元。在這些無線電網(wǎng)絡(luò)節(jié)點之間交換例如各個鄰接小區(qū)的級別順序形式的方法。同樣地、必要時僅僅在例如RNC或BSC的無線電網(wǎng)絡(luò)節(jié)點和用戶終端設(shè)備中實現(xiàn)分散功能單元。例如通過廣播消息將鄰接無線電小區(qū)的級別順序傳輸給用戶終端設(shè)備，其涉及系統(tǒng)間連接中繼決定或者支持該決定。
在后兩種實現(xiàn)可能性中，可以通過該方法例如借助于匹配用于無線電小區(qū)選擇(Cell(Re)Selection)的參數(shù)和/或報告的參數(shù)而將頻率間和系統(tǒng)間測量告訴用戶終端設(shè)備。由此，可以在無線電接口上有利地使用已知的過程，以便這樣引導該用戶終端設(shè)備執(zhí)行系統(tǒng)間連接中繼或系統(tǒng)間無線電小區(qū)選擇(Inter System Cell Reselection)，使得無線電小區(qū)負載達到適當?shù)哪繕酥怠?br> 下面，獨立于所述的例子，在開頭所述的現(xiàn)有技術(shù)的環(huán)境中再次說明本發(fā)明方法的實現(xiàn)。
共同的無線電資源管理器(CRRM)的任務是負載的集中管理。這可以是不同的無線電通信系統(tǒng)之間的負載管理，或者也可以是無線電通信系統(tǒng)內(nèi)不同層或?qū)蛹壷g的負載管理。可以根據(jù)業(yè)務或業(yè)務組合和/或用戶終端設(shè)備的速度而將該用戶終端設(shè)備分配給系統(tǒng)或?qū)?。因此，對系統(tǒng)間連接中繼的控制是共同的無線電資源管理器的功能。下面只考慮系統(tǒng)間連接中繼的情況，然而所述的功能和機制可以用同樣的方式應用于例如系統(tǒng)層級之間的系統(tǒng)內(nèi)連接中繼。
對于系統(tǒng)間連接中繼的決定，共同的無線電資源管理器或中央功能單元所考慮到的下列信息是必要的或有意義的。一方面是業(yè)務，以及必要時用戶終端設(shè)備的速度。此外必須有鄰接無線電小區(qū)可供使用，可以實現(xiàn)到這些鄰接無線電小區(qū)的中繼。服務無線電小區(qū)和鄰接無線電小區(qū)各自的當前連接質(zhì)量(radio link quality)及其目標連接質(zhì)量是應已知的其他參數(shù)。此外，應知道服務無線電小區(qū)和鄰接無線電小區(qū)各自的當前無線電小區(qū)負載和相應的目標無線電小區(qū)負載，其中可以附加地針對業(yè)務以及必要時針對速度來確定目標無線電小區(qū)負載。
為分散功能單元而存在下列信息。在連接建立時，核心網(wǎng)(CoreNetwork)用信號告知用戶終端設(shè)備的業(yè)務。用于系統(tǒng)間連接中繼的可能目標、連接質(zhì)量目標以及服務無線電小區(qū)各自最大的無線電小區(qū)負載由操作維護中心預先規(guī)定。用戶終端設(shè)備通過用信號表示的測量而了解分別到服務和鄰接無線電小區(qū)的當前連接質(zhì)量。無線電小區(qū)的基站(節(jié)點B或BTS)通過用信號表示的測量而了解服務無線電小區(qū)的當前負載水平。
在分散功能單元中不知道服務無線電小區(qū)當前的動態(tài)目標負載以及鄰接無線電小區(qū)的當前目標負載和負載。當應進行連接中繼時，第一參數(shù)的缺少將不利地導致不可靠性，以及第二參數(shù)的缺少使應在哪個無線電小區(qū)中進行中繼的決定變得困難。在開頭所述的已公開的方法中，由O&M預先規(guī)定目標負載，這只能實現(xiàn)次優(yōu)的系統(tǒng)間負載分配，在此期間不知道目標負載和當前負載，也就是說必須在不知情的情況下進行連接中繼。
按照本發(fā)明的解決方法，參數(shù)在中央功能單元中被合并，并且可供分散功能單元使用。在此，例如可以按照需求動態(tài)地、例如借助抽象的值(0％...100％)、針對系統(tǒng)、層或無線電小區(qū)、業(yè)務和/或速度地告知目標負載。此外，可以通過針對業(yè)務和/或速度的鄰接無線電小區(qū)的級別順序、例如通過標志“期望、允許、不期望、禁止進行中繼”來告知負載值和目標值之間的差別。
共同的無線電資源管理器或中央功能單元的作用首先在于要求分散功能單元提供負載測量以及合并測量結(jié)果。緊接著，其確定針對無線電小區(qū)以及必要時針對業(yè)務的目標負載。接著其將分別所屬的無線電小區(qū)的目標負載告知分散功能單元。此外，其確定針對無線電小區(qū)的以及必要時針對業(yè)務的級別順序值并且將鄰接無線電小區(qū)各自的級別順序告知分散功能單元。
分散功能單元的作用在于像中央功能單元所要求的那樣執(zhí)行測量。此外，其接受由中央功能單元用信號通知的受其控制的無線電小區(qū)的目標負載以及用信號通知的鄰接無線電小區(qū)的級別順序。在考慮這些信息的情況下，其獨立地對系統(tǒng)間連接中繼作出決定。
因此，中央功能單元通過預先規(guī)定目標值和無線電小區(qū)級別順序而只有利地預先規(guī)定了方法。這些參數(shù)不是實時的，并且中央和分散功能單元之間的接口上的信令負載是有限的。此外，對中央功能單元只需提出較低的可靠性要求，因為分散功能單元可以例如通過使用基本值(default values缺省值)或最后由中央功能單元用信號通知的參數(shù)作為參數(shù)而獨立地工作。這可以非常靈活地實現(xiàn)。因此，不僅可以在中央服務器上實現(xiàn)中央功能單元，而且可以在幾個系統(tǒng)部件上分散地實現(xiàn)中央功能單元。中央和分散單元之間的接口可以被標準化，相反，可以針對生產(chǎn)商或運行商來實現(xiàn)分散單元中所使用的算法和判斷策略。
權(quán)利要求
1.用于管理無線電通信系統(tǒng)中的無線電資源的方法，其中第一無線電通信系統(tǒng)具有用于管理無線電資源的第一分散功能單元(服務RRM功能)，并且第二無線電通信系統(tǒng)具有用于管理無線電資源的第二分散功能單元(鄰接RRM功能)，所述第一和第二分散功能單元分別用信號將關(guān)于無線電資源的負載(負載測量)的信息通知用于共同管理無線電資源的中央功能單元(CRRM功能)，以及所述中央功能單元(CRRM功能)分析所述信息(負載測量)，并且用信號將關(guān)于目標負載(目標負載)的信息通知至少一個所述分散功能單元，在進行系統(tǒng)間連接中繼(ISHO)時由所述分散功能單元(RM功能)考慮所述關(guān)于目標負載的信息。
2.用于管理無線電通信系統(tǒng)中的無線電資源的方法，其中第一無線電通信系統(tǒng)具有用于管理無線電資源的第一分散功能單元(服務RRM功能)，并且第二無線電通信系統(tǒng)具有用于管理無線電資源的第二分散功能單元(鄰接RRM功能)，所述第一和第二分散功能單元分別用信號將關(guān)于無線電資源的負載(負載測量)的信息通知用于共同管理無線電資源的中央功能單元(CRRM功能)，以及所述中央功能單元(CRRM功能)分析所述信息(負載測量)，確定潛在目標的級別順序以控制系統(tǒng)間連接中繼(ISHO)，并且將所述級別順序提供給至少一個所述分散功能單元(RM功能)使用。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其中所述無線電通信系統(tǒng)支持相同的或不同的接入技術(shù)。
4.如上述要求之一所述的方法，其中所述中央功能單元要求提供所述關(guān)于負載(負載測量)的信息。
5.如上述要求之一所述的方法，其中由所述中央功能單元針對無線電小區(qū)、業(yè)務和/或速度而定義所述目標負載和/或級別順序。
6.如上述要求之一所述的方法，其中所述分散功能單元(RM功能)被分為子功能單元，其中移動子功能單元(移動RRM功能)對系統(tǒng)間連接中繼的時間點和/或目標作出決定，以及直接與所述中央功能單元(CRRM功能)通信的、由網(wǎng)絡(luò)所連接的子功能單元(RAN中的RRM功能)根據(jù)從所述中央功能單元(CRRM功能)得到的信息來定義系統(tǒng)間連接中繼的規(guī)則和/或參數(shù)，所述由網(wǎng)絡(luò)所連接的子功能單元(RAN中的RRM功能)用信號將所述規(guī)則和/或參數(shù)通知所述移動子功能單元(移動RRM功能)，以及所述移動子功能單元(移動RRM功能)在進行系統(tǒng)間連接中繼時考慮所述規(guī)則和/或參數(shù)。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中在移動站中實現(xiàn)所述移動子功能單元(移動RRM功能)。
8.用于執(zhí)行如權(quán)利要求1或2所述的方法的無線電通信系統(tǒng)。
9.如權(quán)利要求8所述的無線電通信系統(tǒng)，其中在中央網(wǎng)絡(luò)節(jié)點中或在多個互相通信的中央網(wǎng)絡(luò)節(jié)點中實現(xiàn)所述中央功能單元(CRRM功能)。
10.如權(quán)利要求8所述的無線電通信系統(tǒng)，其中在至少一個已經(jīng)實現(xiàn)一個分散功能單元(RRM功能)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點中實現(xiàn)所述中央功能單元(CRRM功能)。
11.如權(quán)利要求8至10之一所述的無線電通信系統(tǒng)，其中在移動站中實現(xiàn)至少部分的所述分散功能單元(RRM功能)，其中所述中央功能單元(CRRM功能)用信號將關(guān)于無線電資源的負載、目標負載和/或級別順序的信息通知所述移動站，并且所述移動站參與對系統(tǒng)間連接中繼的時間點和/或目標的決定。
全文摘要
用于管理無線電通信系統(tǒng)中的無線電資源的方法，其中第一無線電通信系統(tǒng)具有用于管理無線電資源的第一分散功能單元(服務RRM功能)，并且第二無線電通信系統(tǒng)具有用于管理無線電資源的第二分散功能單元(鄰接RRM功能)，所述第一和第二分散功能單元分別用信號將關(guān)于無線電資源的負載(負載測量)的信息通知用于共同管理無線電資源的中央功能單元(CRRM功能)，以及所述中央功能單元(CRRM功能)分析所述信息(負載測量)，并且用信號將關(guān)于目標負載(負載測量)的信息通知至少一個所述分散功能單元，在進行系統(tǒng)間連接中繼(ISHO)時，所述分散功能單元(RM功能)考慮所述關(guān)于目標負載的信息。
文檔編號H04L12/56GK1631054SQ03803691
公開日2005年6月22日 申請日期2003年2月7日 優(yōu)先權(quán)日2002年2月11日
發(fā)明者H·克羅納, J·邁爾 申請人:西門子公司