專利名稱：對所有接入點(diǎn)使用單個(gè)標(biāo)識符在蜂窩網(wǎng)和未許可無線電接入網(wǎng)之間切換的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及結(jié)合公共移動(dòng)接入網(wǎng)和未許可接入網(wǎng)的移動(dòng)通信。本發(fā)明特別與公共移動(dòng)網(wǎng)和未許可無線電接入網(wǎng)之間的連接轉(zhuǎn)移有關(guān)。
背景技術(shù)：
在任何移動(dòng)通信系統(tǒng)中，例如GSM網(wǎng)絡(luò)，由于移動(dòng)臺在不同的覆蓋區(qū)或小區(qū)之間移動(dòng)，移動(dòng)臺和基站之間進(jìn)行的活動(dòng)呼叫需要切換至不同的基站。根據(jù)如何定義每個(gè)小區(qū)，切換可能要求僅通過不同的基站收發(fā)信機(jī)BTS，通過不同的基站控制器BSC或通過不同的移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心MSC重新路由活動(dòng)呼叫。在任何一個(gè)小區(qū)中遇到容量問題時(shí)，也可能需要切換。
切換需要一定量的操作和維護(hù)，例如定義相鄰小區(qū)，以及基站控制器BSC和控制小區(qū)的移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心MSC，定義應(yīng)測量的小區(qū)頻率以及用于發(fā)起切換的門限值。在傳統(tǒng)GSM網(wǎng)絡(luò)中，基站控制器BSC將要測量的頻率的列表發(fā)送至移動(dòng)臺?？砂l(fā)送出兩個(gè)列表，第一個(gè)列表用于空閑模式，例如在移動(dòng)臺漫游時(shí)，第二個(gè)列表用于正在進(jìn)行呼叫時(shí)的活動(dòng)模式。這第二個(gè)列表定義移動(dòng)臺應(yīng)測量并報(bào)告的頻率。這些列表包括一組表示相鄰小區(qū)的絕對射頻信道號ARFCN的值。除了這些頻率信道號，基站控制器BSC還知道所有相鄰小區(qū)的基站身份碼BSIC。移動(dòng)臺測量由這些信道號定義的頻率并將這些測量值報(bào)告給基站控制器。實(shí)際上，移動(dòng)臺將只報(bào)告六個(gè)最佳測量值，并且僅對于移動(dòng)臺可與之同步并因而接收與基站相關(guān)的身份碼(BSIC)的那些小區(qū)頻率。由移動(dòng)臺MS發(fā)回給基站控制器BSC的測量報(bào)告包括絕對射頻信道號ARFCN的參考、基站身份碼(BSIC)以及上行鏈路信號強(qiáng)度的指示。實(shí)際上，報(bào)告并不指定確切的絕對射頻信道號ARFCN，而是指出這個(gè)號在測量列表中占的位置。根據(jù)這個(gè)報(bào)告，基站控制器BSC決定是否需要切換以及切換至哪個(gè)小區(qū)。切換的發(fā)起根據(jù)每個(gè)廠商的標(biāo)準(zhǔn)GSM機(jī)制來執(zhí)行。具體地說，基站控制器將消息發(fā)送至與基站控制器BSC連接的移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心MSC表示要求切換。這條消息包含小區(qū)標(biāo)識符、定義移動(dòng)臺國家碼的小區(qū)全球標(biāo)識符CGI、移動(dòng)網(wǎng)代碼和用于請求切換到的小區(qū)的位置區(qū)碼。小區(qū)全球標(biāo)識符CGI由基站控制器使用為小區(qū)獲得的基站標(biāo)識碼BSIC和絕對射頻信道號ARFCN從列表中取出。通過這個(gè)小區(qū)全球標(biāo)識符CGI，移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心MSC能夠確定哪些其它的MSC處理由CGI值定義的小區(qū)。
最近建議通過包括采用低功率未許可無線電接口與移動(dòng)臺通信的接入網(wǎng)來擴(kuò)展傳統(tǒng)蜂窩網(wǎng)。這些接入網(wǎng)設(shè)計(jì)為與標(biāo)準(zhǔn)公共移動(dòng)網(wǎng)的核心單元一起使用。接入網(wǎng)的構(gòu)建使得公共移動(dòng)網(wǎng)的核心單元、如移動(dòng)交換中心MSC將未許可無線電接入網(wǎng)看作傳統(tǒng)的基站控制器BSC。這樣的接入網(wǎng)和與此接入網(wǎng)配合使用的移動(dòng)臺在歐洲專利申請No.EP-A-1 207 708中描述。此申請的內(nèi)容通過引用結(jié)合于本文中。未許可無線電接口的低功率以及得到的小范圍意味著可以在相對接近的位置提供多個(gè)這樣的接入網(wǎng)，例如辦公樓每層一個(gè)接入網(wǎng)。接入網(wǎng)最好還包括連接至傳統(tǒng)GSM公共移動(dòng)網(wǎng)的移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心(MSC)的固定寬帶網(wǎng)。這極大地方便了接入網(wǎng)的安裝，例如，允許用戶自己在家里安裝接入網(wǎng)。適當(dāng)?shù)奈丛S可無線電格式包括數(shù)字增強(qiáng)無繩電信(DECT)、無線LAN和藍(lán)牙。能夠同時(shí)通過標(biāo)準(zhǔn)空中接口(例如Urn接口)和未許可無線電接口工作的適合的移動(dòng)手機(jī)意味著，用戶只需要一部電話用于所有環(huán)境。
在諸如GSM、UMTS或CDMA2000網(wǎng)絡(luò)的傳統(tǒng)公共許可移動(dòng)網(wǎng)中包括一個(gè)或多個(gè)未許可無線電接入網(wǎng)時(shí)的問題在于，在某些情況下，從公共許可移動(dòng)網(wǎng)至未許可無線電接入網(wǎng)的切換將必需的操作和維護(hù)措施大大增加到無法接受的高水平。根據(jù)未許可無線電接入網(wǎng)存在的數(shù)量，接入點(diǎn)的數(shù)量可能達(dá)到成千上萬。在公共許可移動(dòng)網(wǎng)的相關(guān)單元中定義這些接入點(diǎn)將會是一項(xiàng)費(fèi)時(shí)且成本高昂的工作。此外，幾個(gè)未許可無線電接入點(diǎn)可處于同一個(gè)公共許可移動(dòng)網(wǎng)小區(qū)內(nèi)。因此，除了與公共許可移動(dòng)網(wǎng)相鄰的那些小區(qū)外，基站控制器可能無法編輯小區(qū)內(nèi)需要測量的所有可能頻率的列表。此外，未許可無線電接入網(wǎng)的各個(gè)接入點(diǎn)的安裝簡單性意味著這些接入點(diǎn)的數(shù)量和位置可能不斷變化。每個(gè)變化都需要根據(jù)接入點(diǎn)的新位置更新公共許可移動(dòng)網(wǎng)。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提出一種處理從諸如GSM、UTMS或CDMA2000的傳統(tǒng)公共許可移動(dòng)網(wǎng)到與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)連接的未許可無線電接入網(wǎng)的切換的系統(tǒng)。
這個(gè)目的在根據(jù)本發(fā)明的接入網(wǎng)、包含此接入網(wǎng)的電信網(wǎng)絡(luò)以及切換方法中實(shí)現(xiàn)。具體地說，接入網(wǎng)適合與移動(dòng)終端和移動(dòng)電信網(wǎng)絡(luò)的核心網(wǎng)部分通信，并包含多個(gè)本地基站，每個(gè)基站定義微小區(qū)且適合通過未許可無線電接口與處于相應(yīng)微小區(qū)中的移動(dòng)終端通信；適合通過預(yù)定許可移動(dòng)網(wǎng)接口與核心網(wǎng)部分通信并連接多個(gè)本地基站的接入網(wǎng)控制器。將與接入網(wǎng)控制器相關(guān)聯(lián)的單個(gè)共用標(biāo)識符分配給所有微小區(qū)方便了電信網(wǎng)絡(luò)小區(qū)和接入網(wǎng)之間的切換。這樣，在其余網(wǎng)絡(luò)中，整個(gè)未許可無線電接入網(wǎng)由相同的標(biāo)識符標(biāo)識。至未許可無線電接入網(wǎng)的任何微小區(qū)的切換引導(dǎo)至接入網(wǎng)控制器。將此單個(gè)標(biāo)識符傳遞至其余網(wǎng)絡(luò)因此相對簡單和快捷。
切換時(shí)，核心網(wǎng)適合將包含共用標(biāo)識符的切換請求發(fā)往接入網(wǎng)控制器。接入網(wǎng)控制器適合通過為請求分配切換參考并在從移動(dòng)臺接收到包含切換參考的消息時(shí)通過未許可無線電接入網(wǎng)在移動(dòng)臺和核心網(wǎng)之間建立通信路徑來響應(yīng)來自核心網(wǎng)的切換請求。因此，將任何切換請求分配給特定接入點(diǎn)或微小區(qū)完全由接入控制器處理，其余網(wǎng)絡(luò)不需要單一標(biāo)識符以外的更多信息。整個(gè)過程對核心網(wǎng)和其余接入網(wǎng)實(shí)際上是透明的，它將未許可接入網(wǎng)看作單個(gè)小區(qū)。
取決于未許可無線電接入網(wǎng)連接到的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的類型，共用標(biāo)識符可僅標(biāo)識單一小區(qū)地址。對于某些技術(shù)，例如GSM，此標(biāo)識符最好也標(biāo)識所述本地基站所用的單個(gè)信道頻率以及還可能標(biāo)識單個(gè)基站地址。
根據(jù)本發(fā)明的方法實(shí)質(zhì)上在于以下步驟將共用標(biāo)識符分配給所有連接至接入網(wǎng)控制器的本地基站，每個(gè)本地基站經(jīng)由未許可無線電接口將共用標(biāo)識符的至少一部分傳遞至位于相關(guān)聯(lián)微小區(qū)內(nèi)的移動(dòng)臺，接入網(wǎng)控制器通過生成切換參考并將該切換參數(shù)作為切換確認(rèn)消息發(fā)送至核心網(wǎng)部分來響應(yīng)從核心網(wǎng)部分接收的切換請求消息，本地基站從移動(dòng)臺接收切換參考并通過固定寬帶網(wǎng)將切換參考發(fā)送至接入網(wǎng)控制器，無線電接入控制器通過固定寬帶網(wǎng)與本地基站建立通信路徑以響應(yīng)收到的切換參考。
公共許可移動(dòng)網(wǎng)的基站最好是從移動(dòng)臺接收共用標(biāo)識符，使用該共用標(biāo)識符標(biāo)識接入網(wǎng)控制器并經(jīng)由交換控制部件生成發(fā)往接入網(wǎng)控制器的切換請求消息。
為了確保觸發(fā)切換，即使在經(jīng)由未許可無線電接入網(wǎng)收到的信號比從鄰近公共許可移動(dòng)網(wǎng)小區(qū)收到的那些信號微弱時(shí)，也最好是移動(dòng)臺在接收到共用標(biāo)識符時(shí)，發(fā)送報(bào)告至基站，基站適合觸發(fā)切換而不管移動(dòng)臺收到的其它頻率。


通過以下參照附圖舉例提供的優(yōu)選實(shí)施例的說明，本發(fā)明的其它目的和優(yōu)點(diǎn)將會非常明顯。在附圖中
圖1示意說明具有未許可無線電接入網(wǎng)的GSM網(wǎng)絡(luò)的部分，圖2示意說明圖1的未許可無線電接入網(wǎng)，圖3說明從公共移動(dòng)網(wǎng)、例如GSM至未許可無線電接入網(wǎng)的呼叫切換所用的信令序列。
具體實(shí)施例方式
圖1示意說明傳統(tǒng)GSM網(wǎng)絡(luò)的組成部分。此網(wǎng)絡(luò)基本上分為核心網(wǎng)部分20和接入部分10。圖中所示的核心網(wǎng)的單元包括移動(dòng)交換中心或MSC 202、相關(guān)聯(lián)的歸屬位置寄存器HLR 201以及來訪位置寄存器VLR 204。這些傳統(tǒng)GSM體系結(jié)構(gòu)單元的功能和結(jié)構(gòu)是本領(lǐng)域的技術(shù)人員已經(jīng)了解的，不在此更詳細(xì)地描述。核心網(wǎng)還支持通用分組無線電業(yè)務(wù)(GPRS)，為此，說明在服務(wù)GPRS支持節(jié)點(diǎn)(SGSN)203。雖然沒有在圖中說明，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，核心網(wǎng)部分可包含通過一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)接入其它移動(dòng)和固定線路網(wǎng)絡(luò)，諸如ISDN和PSTN網(wǎng)絡(luò)，分組和電路交換分組數(shù)據(jù)網(wǎng)，諸如內(nèi)部網(wǎng)、外部網(wǎng)和因特網(wǎng)。
接入部分基本上由基站子系統(tǒng)BSS 10構(gòu)成，在圖1中對其中之一進(jìn)行了說明，它經(jīng)由定義的固定標(biāo)準(zhǔn)A和Gb接口分別在核心網(wǎng)部分20中與MSC 202以及SGSN 203通信。每個(gè)基站子系統(tǒng)BSS 10包括基站控制器BSC 103，經(jīng)由定義的Abis空中接口102與一個(gè)或多個(gè)基站收發(fā)信臺BTS 101通信?；臼瞻l(fā)信臺101通過GSM標(biāo)準(zhǔn)Um無線電空中接口與移動(dòng)終端MT 1通信。應(yīng)該理解，雖然BTS 101和BSC 103被描述為在BSS 10中構(gòu)成單個(gè)實(shí)體，但BSC 103常常與BTS101分開且甚至可能位于移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心MSC 202。圖1所示的物理分割用于區(qū)分構(gòu)成接入網(wǎng)部分10的網(wǎng)絡(luò)部件以及構(gòu)成核心網(wǎng)部分20的那些部件。
除BSS 10提供的標(biāo)準(zhǔn)接入網(wǎng)部分之外，圖1所示的網(wǎng)絡(luò)還包括圖的下半部分所示的經(jīng)修改的接入網(wǎng)部分30。這將在下文中描述為未許可無線電接入網(wǎng)部分。
構(gòu)成此未許可無線電接入網(wǎng)部分30的組件還使移動(dòng)終端1能夠接入GSM核心網(wǎng)部分，并由此經(jīng)由圖1中雙向箭頭31所示的未許可無線電接口X接入其他通信網(wǎng)絡(luò)。未許可無線電是指任何不需要運(yùn)營移動(dòng)網(wǎng)的運(yùn)營商從適當(dāng)?shù)墓苤茩C(jī)構(gòu)獲得許可證的無線電協(xié)議。一般來說，與許可移動(dòng)無線電業(yè)務(wù)相比，此類未許可無線電技術(shù)肯定功率低且范圍有限。這意味著移動(dòng)終端的電池使用壽命將會更長。此外，由于范圍小，未許可無線電可能是寬帶無線電，因此提供改進(jìn)的語音質(zhì)量。無線電接口可使用任何適當(dāng)?shù)奈丛S可無線電協(xié)議，例如無線LAN協(xié)議或數(shù)字增強(qiáng)無繩電信(DECT)。但是，最好應(yīng)用比傳統(tǒng)公共移動(dòng)網(wǎng)無線電帶寬更高且功耗更低的藍(lán)牙無線電。
藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)指定用于不同裝置間短程連接的雙向數(shù)字無線電鏈路。裝置配備了在2.45GHz左右的頻段發(fā)送和接收的收發(fā)信機(jī)。此頻段全球可用，根據(jù)不同的國家?guī)捰兴兓３龜?shù)據(jù)之外，多達(dá)三個(gè)語音信道可用。根據(jù)IEEE 802標(biāo)準(zhǔn)，每個(gè)裝置有唯一的48位地址。內(nèi)置加密和驗(yàn)證也可用。
適用于通過藍(lán)牙接口通信的固定接入網(wǎng)部分30的單元被稱為本地或家用基站(HBS)301。此單元處理與移動(dòng)終端MT 1的無線電鏈路協(xié)議并包含無線電收發(fā)信機(jī)，以與傳統(tǒng)GSM基站收發(fā)信機(jī)BTS 103的操作類似的方式定義小區(qū)。家用基站HBS 301由家用基站控制器HBSC 303控制，該控制器通過GSM標(biāo)準(zhǔn)A接口與移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心MSC 202通信，還通過標(biāo)準(zhǔn)Gb接口(若在核心網(wǎng)部分中可用)與在服務(wù)GPRS支持節(jié)點(diǎn)SGSN 203通信。家用基站HBS 301與其家用基站控制器HBSC 303之間的接口稱為Y接口。家用基站控制器HBSC303提供MSC 202或SGSN 203與移動(dòng)終端1之間的連接。家用基站HBS 301和家用基站控制器HBSC 303的結(jié)合功能模仿了BSS 10對SGSN 203和MSC 202的操作。換句話說，從核心網(wǎng)20的單元、諸如移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心(MSC)202和在服務(wù)GPRS支持節(jié)點(diǎn)(SGSN)203的角度來看，由家用基站HBS 301和家用基站控制器HBSC 303構(gòu)成的固定接入網(wǎng)部分30就象傳統(tǒng)接入網(wǎng)部分10。
在公共移動(dòng)網(wǎng)無線電接口之上的移動(dòng)終端MT 1上運(yùn)行的應(yīng)用也在移動(dòng)終端1和家用基站HBS 301之間的藍(lán)牙無線電之上運(yùn)行。
在圖1中稱為Y的家用基站HBS 301與家用基站控制器HBSC303之間的接口最好由固定鏈路提供。家用基站301被設(shè)計(jì)成是用戶能購買并安裝在例如家庭或辦公室環(huán)境的所需地點(diǎn)以獲得對移動(dòng)網(wǎng)的固定接入的小型裝置。但是，它們也可以由運(yùn)營商安裝在業(yè)務(wù)量熱點(diǎn)上。為了減少運(yùn)營商方面的安裝成本，因此在圖1中稱為Y接口的家用基站301與家用基站控制器303之間的接口最好是利用固定網(wǎng)絡(luò)302提供的現(xiàn)有連接。這個(gè)網(wǎng)絡(luò)最好是寬帶分組網(wǎng)絡(luò)。適當(dāng)?shù)木W(wǎng)絡(luò)可包括基于ADSL、以太網(wǎng)、LMDS等的網(wǎng)絡(luò)。到這些網(wǎng)絡(luò)的家庭連接日益可為用戶所用。雖然圖1中未顯示，家用基站HBS 301將連接至提供接入到固定網(wǎng)絡(luò)302的網(wǎng)絡(luò)終端，而家用基站控制器HBSC303可連接到網(wǎng)絡(luò)302的邊緣路由器ER，該路由器將固定網(wǎng)絡(luò)302鏈接至如內(nèi)部網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)之類的其它網(wǎng)絡(luò)。家用基站HBS 301和家用基站控制器HBSC 303之間在固定網(wǎng)絡(luò)302上使用IP進(jìn)行通信以使數(shù)據(jù)傳送不依賴于網(wǎng)絡(luò)的類型。家用基站HBS 301與家用基站控制器HBSC 303之間的鏈路最好是一直開通的，以便此連接總是可用而無需保留信道。雖然固定網(wǎng)絡(luò)302最好是基于IP的網(wǎng)絡(luò)，也可使用基于ATM的網(wǎng)絡(luò)。特別是當(dāng)DSL技術(shù)用于這個(gè)網(wǎng)絡(luò)中時(shí)，它們可直接用在ATM層之上，因?yàn)樗鼈兪腔贏TM的。當(dāng)然，基于ATM的網(wǎng)絡(luò)也可作為基層用于傳輸IP。
家用基站HBS 301通過插入適當(dāng)調(diào)制解調(diào)器如ADSL或CATV調(diào)制解調(diào)器的端口進(jìn)行安裝，以接入固定網(wǎng)絡(luò)302。該端口與在IP級上橋接或路由的內(nèi)部網(wǎng)聯(lián)系。因此使用例如IP、DHCP、DNS等標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。連接至調(diào)制解調(diào)器的家用基站HBS 301使用這些標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議和功能以確定它應(yīng)該連接到哪個(gè)家用基站控制器HBSC 303，并與此家用基站控制器HBSC 303建立連接。
在傳統(tǒng)接入網(wǎng)10部分和未許可無線電接入網(wǎng)部分30中的基站101和301均使用六邊形小區(qū)104、304定義圖1所述的覆蓋區(qū)。雖然圖中這些小區(qū)的相對尺寸并不精確，仍然明顯的是，傳統(tǒng)BTS 101的覆蓋范圍遠(yuǎn)大于相對功率較低的HBS 301。因此，也由于HBS 301可安裝在有連接到HBSC 303的固定寬帶網(wǎng)絡(luò)的端口的任何位置，HBS 301生成的一個(gè)或多個(gè)微小區(qū)304可位于傳統(tǒng)BTS 101的小區(qū)104內(nèi)。
在傳統(tǒng)GSM網(wǎng)絡(luò)中，鄰近小區(qū)間的呼叫切換通過借助于包含移動(dòng)臺國家碼、移動(dòng)網(wǎng)代碼和位置區(qū)碼的小區(qū)全球標(biāo)識符CGI將相鄰小區(qū)標(biāo)識以及關(guān)于哪個(gè)BSC 103和MSC 202(或SGSN 203，若網(wǎng)絡(luò)中可用)控制這些小區(qū)的信息通知給當(dāng)前連接的接入網(wǎng)10和核心網(wǎng)部分20來實(shí)現(xiàn)。BSC 103必須能夠?qū)⒎峙浣o所有相鄰小區(qū)的絕對射頻信道號(ARFCN)傳達(dá)至與之相連接的移動(dòng)終端1，這樣移動(dòng)終端1可測量相關(guān)頻率并向回報(bào)告最強(qiáng)的頻率。除信道號ARFCN之外，這條消息還包括屬于在已識別信道頻率上傳輸?shù)幕镜幕旧矸荽aBSIC，它在該區(qū)域內(nèi)是唯一的。隨著安裝未許可無線電接入網(wǎng)30而引入的大量微小區(qū)304，此類操作和維護(hù)活動(dòng)變得極為復(fù)雜且麻煩，特別是微小區(qū)的位置可隨著時(shí)間改變。圖2說明根據(jù)本發(fā)明如何將此安裝活動(dòng)大大減少和簡化。
圖2說明具有與圖1所示類似的核心網(wǎng)部分20的未許可無線電接入網(wǎng)。在兩個(gè)圖中對相似部件使用了相似的參考編號，因此對于重復(fù)的情況將不再次說明。在未許可無線電接入網(wǎng)30中，家用基站控制器HBSC 303控制多個(gè)家用基站HBS 301。圖2中通過對三個(gè)HBS301的描述對此作了示例說明。根據(jù)對寬帶接入網(wǎng)203的可用接入，家用基站HBS 301和在同一接入網(wǎng)30由此生成的微小區(qū)304可彼此接近或彼此相隔極遠(yuǎn)。家用基站控制器HBSC 303保留了表示這些家用基站HBS 301的邏輯視圖的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。當(dāng)家用基站HBS 301連接到家用基站控制器HBSC 303時(shí)，此數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)自動(dòng)或動(dòng)態(tài)更新。在固定網(wǎng)絡(luò)302上給家用基站HBS 301分配了IP地址。當(dāng)然，家用基站控制器HBSC 303也在固定網(wǎng)絡(luò)302上擁有IP地址。家用基站HBS301也知道此地址。
但是，出于識別微小區(qū)304以進(jìn)行切換的目的，同一未許可無線電接入網(wǎng)中的所有微小區(qū)304在GSM網(wǎng)絡(luò)中以同樣的標(biāo)識來識別，而不是為每個(gè)微小區(qū)304分配唯一的小區(qū)標(biāo)識符、基站標(biāo)識符和頻率信道號。實(shí)際上，整個(gè)未許可無線電接入網(wǎng)30或控制此接入網(wǎng)的家用基站控制器HBSC 203被分配單一的小區(qū)標(biāo)識。然后，在安裝中通過人工操作和維護(hù)程序?qū)⒋藰?biāo)識分發(fā)到網(wǎng)絡(luò)中，這樣核心網(wǎng)部分和控制與一個(gè)或多個(gè)微小區(qū)相鄰的小區(qū)的相關(guān)基站子系統(tǒng)BSS 10可以訪問此標(biāo)識。小區(qū)標(biāo)識與傳統(tǒng)GSM網(wǎng)絡(luò)使用的小區(qū)全球標(biāo)識符CGI等效，并且也包含唯一的分配到接入網(wǎng)30的單個(gè)位置區(qū)。這在圖2中通過將小區(qū)標(biāo)識符CGI-A分配給家用基站控制器203進(jìn)行了示意說明。
除小區(qū)標(biāo)識符CGI之外，未許可無線電接入網(wǎng)擁有單個(gè)基站標(biāo)識符BSIC和絕對射頻信道號ARFCN?；緲?biāo)識符BSIC和絕對射頻信道號ARFCN由每個(gè)家用基站HBS 301傳達(dá)以響應(yīng)來自移動(dòng)臺MS1的測量報(bào)告請求，因此，在移動(dòng)臺1與未許可無線電接入網(wǎng)30的家用基站HBS 301建立連接時(shí)，這些標(biāo)識符的指示將包含在任何由移動(dòng)臺1發(fā)送至與之連接的基站控制器103的測量報(bào)告中。這當(dāng)然意味著未許可無線電接入網(wǎng)的絕對射頻信道號ARFCN包含在由連接至移動(dòng)臺1的基站子系統(tǒng)BSS 10發(fā)送的測量列表中。因此，基站標(biāo)識符BSIC和絕對射頻信道號ARFCN的組合應(yīng)當(dāng)用于表示分配給未許可無線電接入網(wǎng)30的特定小區(qū)標(biāo)識符CGI。若存在一個(gè)以上的未許可無線電接入網(wǎng)，則每個(gè)將擁有單一相關(guān)聯(lián)的小區(qū)標(biāo)識符CGI，從而擁有基站標(biāo)識符BSIC和絕對射頻信道號ARFCN的單一組合。
安裝未許可無線電接入網(wǎng)時(shí)，單一小區(qū)標(biāo)識符CGI將傳達(dá)給所有基站子系統(tǒng)BSS 10。這些單元也將得知相關(guān)聯(lián)的基站標(biāo)識碼BSIC和絕對射頻信道號ARFCN。這允許基站子系統(tǒng)BSS 10將相鄰家用基站所發(fā)射的頻率包含在要傳送給其自己小區(qū)104內(nèi)移動(dòng)臺的頻率列表中，要測量這些頻率和向回報(bào)告以確定是否需要切換以及切換到哪個(gè)小區(qū)。移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心MSC 202和/或GPRS支持節(jié)點(diǎn)SGSN 203也將同樣得知該單一小區(qū)標(biāo)識符。
圖3說明在移動(dòng)臺1通過傳統(tǒng)基站子系統(tǒng)BSS 10進(jìn)行的活動(dòng)呼叫被切換到未許可無線電接入網(wǎng)的家用基站HBS 301時(shí)，移動(dòng)終端、基站子系統(tǒng)BSS 10、移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心MSC 202、家用基站控制器HBSC 303和家用基站HBS 301之間的信令序列。
在圖3頂部顯示了涉及信令的各個(gè)單元。在圖的兩側(cè)兩次顯示了移動(dòng)臺MS。左側(cè)的移動(dòng)臺MS Um代表標(biāo)準(zhǔn)GSM Um接口，而右側(cè)的移動(dòng)臺MS X代表同一移動(dòng)臺的未許可無線電接口或X接口。現(xiàn)參照3的事件1，假定經(jīng)由標(biāo)準(zhǔn)Um接口在移動(dòng)臺MS和基站子系統(tǒng)BSS之間已建立GSM呼叫。在事件2中，基站子系統(tǒng)BSS將系統(tǒng)信息傳送至移動(dòng)臺MS，包括移動(dòng)臺MS為切換目的應(yīng)測量的頻率列表。此測量列表包含分配給未許可無線電接入網(wǎng)的絕對射頻信道號ARFCN。在事件3中，對列出頻率的測量報(bào)告從移動(dòng)臺MS發(fā)送至基站子系統(tǒng)BSS。在事件4中，假設(shè)移動(dòng)臺漫游到未許可無線電接入網(wǎng)的家用基站HBS的覆蓋區(qū)或微小區(qū)中。移動(dòng)臺經(jīng)由未許可無線電接口X與HBS建立無線電鏈路。隨后在事件5中，移動(dòng)臺MS能夠從家用基站HBS接收包含基站標(biāo)識碼BSIC和絕對射頻信道號ARFCN的系統(tǒng)信息。隨后在事件6中，BSIC和ARFCN值被包含到下一個(gè)發(fā)送到基站子系統(tǒng)BSS的測量報(bào)告中。在事件7中，基站子系統(tǒng)確定與未許可無線電接入網(wǎng)相關(guān)聯(lián)的信道號在測量報(bào)告中報(bào)告為具有最強(qiáng)信號，因而通過向移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心MCS發(fā)送HANDOVER-REQUIRED消息(GSM08.08)來觸發(fā)切換。此消息包含標(biāo)識控制相關(guān)未許可無線電接入網(wǎng)的家用基站控制器HBSC的小區(qū)標(biāo)識符CGI。在事件8中，移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心MSC發(fā)送HANDOVER-REQUIRED消息至家用基站控制器HBSC。除小區(qū)標(biāo)識符(CGI)外，若切換成功，這條消息現(xiàn)在還包含將在A接口中使用的電路標(biāo)識碼(CIC)。收到此消息后，家用基站控制器HBSC保留必要的本地資源并將切換參考號(HO參考)分配給此切換。應(yīng)該注意，家用基站控制器HBSC此時(shí)并不知道這個(gè)切換請求涉及的家用基站HBS和相關(guān)微小區(qū)。在事件9中，家用基站控制器HBSC創(chuàng)建涉及包含切換參考號(HO參考)的無線電資源層(RR)的所需HANDOVERCOMMAND消息。此HANDOVER COMMAND消息隨后包含在發(fā)送至移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心MSC的切換確認(rèn)消息(HANDOVER-REQUEST-ACK)中。隨后在事件10中，該確認(rèn)消息發(fā)送至基站子系統(tǒng)BSS，并在事件11中將HANDOVER COMMAND消息傳送至移動(dòng)臺MS。
移動(dòng)臺隨后經(jīng)由家用基站HBS建立至家用基站控制器HBSC的所需連接。這通過在事件12中傳送適當(dāng)?shù)南韺?shí)現(xiàn)，被稱為“未許可切換接入”。此消息包含切換參考號(HO參考)。在事件13中通過固定寬帶網(wǎng)建立連接后，家用基站隨后在事件14中傳送切換接入消息，該消息包含切換參考號(HO參考)以及連接必需的所有其它數(shù)據(jù)，諸如通過固定寬帶網(wǎng)302的連接的IP相關(guān)數(shù)據(jù)。這可包括例如語音或數(shù)據(jù)包應(yīng)當(dāng)發(fā)送到的家用基站HBS的IP地址和UDP端口。
在家用基站控制器HBSC收到此消息時(shí)，便能將其與使用切換參考號(HO參考)的先前切換請求相關(guān)聯(lián)。家用基站控制器HBSC隨后使用先前傳達(dá)的CIC值經(jīng)由A接口將分配的電路與IP資源相連接。同樣，家用基站控制器HBSC將必需的IP信息，如語音IP地址和UDP端口發(fā)送至家用基站HBS以在事件15中建立雙向語音路徑。此后，家用基站控制器HBSC發(fā)送HANDOVER COMPLETE消息至移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心MSC以確認(rèn)切換成功。移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心MSC隨后可以釋放基站子系統(tǒng)BSS中所用的舊語音路徑。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員會理解，對于從GSM網(wǎng)絡(luò)至未許可無線電接入網(wǎng)的切換來說，通信信道僅會在移動(dòng)臺將切換參考傳送至家用基站控制器之后激活。這不同于兩個(gè)GSM小區(qū)之間的切換或從未許可無線電接入網(wǎng)至GSM小區(qū)的切換，在后兩種切換中，在收到切換請求后保留資源時(shí)且在切換請求確認(rèn)之前激活信道。
在事件7中，基站子系統(tǒng)BSS確定家用基站HBS廣播的頻率的信號強(qiáng)度強(qiáng)于相鄰小區(qū)廣播的所有其它頻率是移動(dòng)臺中控制的加權(quán)的結(jié)果。家用基站HBS 301通常以遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)GSM接入網(wǎng)的基站收發(fā)信臺BTS 101的功率發(fā)送。因此，家用基站發(fā)送的頻率的信號強(qiáng)度不太可能超過相鄰(或周圍)GSM小區(qū)的信號強(qiáng)度。但是，在GSM網(wǎng)絡(luò)中，通常在另一個(gè)基站收發(fā)信臺BTS發(fā)射的信號強(qiáng)度超過移動(dòng)臺從活動(dòng)或已連接基站收發(fā)信臺BTS 101接收的信號強(qiáng)度時(shí)觸發(fā)切換。為了允許以這種傳統(tǒng)的方式觸發(fā)切換并從而省去修改GSM接入網(wǎng)10的需要，能夠支持未許可無線電通信的移動(dòng)臺MS 1修改為在可以通過X接口與家用基站301建立未許可無線電鏈路且移動(dòng)臺能夠接收信道號和基站標(biāo)識碼(ARFCN，BSIC)時(shí)偽造測量報(bào)告。這可以通過在報(bào)告這些之前對測量值進(jìn)行加權(quán)來實(shí)現(xiàn)，這樣與未許可無線電接入網(wǎng)相關(guān)聯(lián)的信道號被給予比其他信道號(包括它實(shí)際在使用的活動(dòng)信道)更高的測量值。
或者，若基站子系統(tǒng)BSS 10且特別是基站控制器BSC 103可用于某些修改，它可能適合向移動(dòng)臺1發(fā)送一條如何報(bào)告頻率測量值的指令。這樣，若移動(dòng)臺支持與一個(gè)或多個(gè)未許可無線電接入網(wǎng)的通信，該指令可指定移動(dòng)臺在測量報(bào)告中僅包含此頻率，或在無線電鏈路已建立時(shí)將此特定頻率報(bào)告為預(yù)定的強(qiáng)度。
參照附圖描述的未許可無線電接入網(wǎng)30類似于傳統(tǒng)接入網(wǎng)之處在于，包含多個(gè)具有其自己功能性的基站單元和連接至這些基站的控制器。但是，本發(fā)明不限于這種結(jié)構(gòu)。在一個(gè)備選實(shí)施例中，使用實(shí)質(zhì)上透明的接入點(diǎn)，即現(xiàn)有的寬帶網(wǎng)接入點(diǎn)，通過將家用基站的功能性轉(zhuǎn)移到家用基站控制器和/或移動(dòng)臺來實(shí)現(xiàn)同樣的操作。換句話說，移動(dòng)臺與家用基站控制器HBSC 303經(jīng)由接入點(diǎn)在未許可無線電接口和寬帶網(wǎng)上直接通信。考慮到信令，這意味著圖3中說明的事件5和12至15表示移動(dòng)臺MS與家用基站HBS之間或家用基站HBS與家用基站控制器HBSC之間的通信由移動(dòng)臺MS與家用基站控制器HBSC之間透明地通過家用基站HBS的直接通信替代。這樣，家用基站HBS僅用作透明接入點(diǎn)。圖3中的事件4中的無線電鏈路建立因此也包括寬帶網(wǎng)上連接的建立，因此家用基站控制器HBSC知道移動(dòng)臺的存在并且能在事件5中發(fā)送系統(tǒng)信息。
以上切換的詳細(xì)說明僅參照GSM網(wǎng)絡(luò)作為傳統(tǒng)公共移動(dòng)網(wǎng)。但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員會理解，從其它傳統(tǒng)公共移動(dòng)網(wǎng)、例如UMTS或CDMA2000至未許可無線電接入網(wǎng)的切換可以采用類似方式處理。在所有情況下，對整個(gè)未許可無線電接入網(wǎng)分配單個(gè)小區(qū)標(biāo)識符以及在未許可無線電接入網(wǎng)中的后續(xù)處理也適用于其它技術(shù)。
權(quán)利要求
1.一種適合與移動(dòng)電信網(wǎng)絡(luò)的核心網(wǎng)部分(20)和移動(dòng)終端通信的接入網(wǎng)，所述接入網(wǎng)包括多個(gè)本地基站(301)，每個(gè)定義一個(gè)微小區(qū)并且適合通過未許可無線電接口(31)與位于相應(yīng)微小區(qū)中的移動(dòng)終端(1)通信；接入網(wǎng)控制器(303)，適合通過預(yù)定許可移動(dòng)網(wǎng)接口與所述核心網(wǎng)部分通信并連接至所述多個(gè)本地基站(301)；其特征在于所有所述微小區(qū)被分配與所述接入網(wǎng)控制器相關(guān)聯(lián)的共用標(biāo)識符。
2.如權(quán)利要求1所述的接入網(wǎng)，其特征在于，所述核心網(wǎng)適合將包含所述共用標(biāo)識符的切換請求發(fā)往所述接入網(wǎng)控制器(303)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的接入網(wǎng)，其特征在于，所述接入網(wǎng)控制器(303)適合通過將切換參考分配給所述請求來響應(yīng)來自所述核心網(wǎng)(20)的切換請求，并在從移動(dòng)臺接收到包含所述切換參考的消息時(shí)，在所述移動(dòng)臺和所述核心網(wǎng)之間建立通信路徑。
4.如以上任一權(quán)利要求所述的接入網(wǎng)，其特征在于，所述本地基站適合將所述共用標(biāo)識符傳遞給所述移動(dòng)終端。
5.如以上任一權(quán)利要求所述的接入網(wǎng)，其特征在于，所述共用標(biāo)識符標(biāo)識單個(gè)小區(qū)地址。
6.如以上任一權(quán)利要求所述的接入網(wǎng)，其特征在于，所述共用標(biāo)識符標(biāo)識所述本地基站使用的信道頻率。
7.如以上任一權(quán)利要求所述的接入網(wǎng)，其特征在于，所述共用標(biāo)識符標(biāo)識所有本地基站共用的基站地址。
8.如以上任一權(quán)利要求所述的接入網(wǎng)，其特征在于，所述核心網(wǎng)知道所述共用標(biāo)識符。
9.如以上任一權(quán)利要求所述的接入網(wǎng)，其特征還在于，將所述多個(gè)本地基站(301)與所述接入網(wǎng)控制器(303)相連接的固定寬帶網(wǎng)(302)。
10.一種移動(dòng)電信網(wǎng)絡(luò)，包括核心網(wǎng)部分(20)、至少一個(gè)第一接入網(wǎng)(10)和至少一個(gè)第二接入網(wǎng)部分(30)，其中所述第一和第二接入網(wǎng)部分適合與移動(dòng)終端(1)和所述核心網(wǎng)部分(20)通信，所述至少一個(gè)第二接入網(wǎng)包括多個(gè)本地基站(301)，每個(gè)定義一個(gè)微小區(qū)并且適合通過未許可無線電接口(31)與位于相應(yīng)微小區(qū)中的移動(dòng)終端(1)通信；接入網(wǎng)控制器(303)，適合通過預(yù)定許可移動(dòng)網(wǎng)接口與所述核心網(wǎng)部分通信并且與所述多個(gè)本地基站(301)相連，其特征在于所有所述微小區(qū)被分配與所述接入網(wǎng)控制器相關(guān)聯(lián)的共用標(biāo)識符。
11.如權(quán)利要求10所述的網(wǎng)絡(luò)，其特征在于，所述至少一個(gè)第一接入網(wǎng)(10)適合經(jīng)由所述核心網(wǎng)(20)將包含所述共用標(biāo)識符的切換請求發(fā)往所述接入網(wǎng)控制器(303)。
12.如權(quán)利要求10或11所述的網(wǎng)絡(luò)，其特征在于，所述接入網(wǎng)控制器(303)適合通過將切換參考分配給所述請求來響應(yīng)來自所述核心網(wǎng)(20)的切換請求，并且在從移動(dòng)臺接收到包含所述切換參考的消息時(shí)，在所述移動(dòng)臺和所述核心網(wǎng)之間建立通信路徑。
13.如權(quán)利要求10至12中任一項(xiàng)所述的網(wǎng)絡(luò)，其特征在于，所述本地基站適合在相關(guān)聯(lián)微小區(qū)內(nèi)廣播所述共用標(biāo)識符。
14.如權(quán)利要求10至13中任一項(xiàng)所述的網(wǎng)絡(luò)，其特征在于，所述共用標(biāo)識符標(biāo)識單個(gè)小區(qū)地址。
15.如權(quán)利要求10至14中任一項(xiàng)所述的接入網(wǎng)，其特征在于，所述共用標(biāo)識符標(biāo)識所述本地基站使用的信道頻率。
16.如權(quán)利要求10至15中任一項(xiàng)所述的接入網(wǎng)，其特征在于，所述共用標(biāo)識符標(biāo)識所有本地基站共用的基站地址。
17.如權(quán)利要求10至16中任一項(xiàng)所述的網(wǎng)絡(luò)，其特征在于，所述至少一個(gè)第一接入網(wǎng)部分(10)知道所述共用標(biāo)識符。
18.如權(quán)利要求10至17中任一項(xiàng)所述的網(wǎng)絡(luò)，其特征在于，將所述多個(gè)本地基站(301)與所述接入網(wǎng)控制器(303)相連接的固定寬帶網(wǎng)(302)。
19.一種將與移動(dòng)臺的通信從公共許可移動(dòng)網(wǎng)的小區(qū)切換到連接至所述公共移動(dòng)網(wǎng)的未許可無線電接入網(wǎng)的微小區(qū)的方法，所述公共許可移動(dòng)網(wǎng)包括含有定義所述小區(qū)的基站(10)的接入部分以及含有連接至所述基站的交換控制部件(202)的核心網(wǎng)部分，所述未許可無線電接入網(wǎng)(30)包括多個(gè)各定義一個(gè)微小區(qū)并且適合通過未許可無線電接口與移動(dòng)臺(1)通信的本地基站(301)以及適合與所述本地基站和所述公共移動(dòng)網(wǎng)的核心網(wǎng)部分通信的接入網(wǎng)控制器(303)，所述方法包括將共用標(biāo)識符分配給所有連接至所述接入網(wǎng)控制器的本地基站，每個(gè)本地基站經(jīng)由所述未許可無線電接口將所述共用標(biāo)識符的至少一部分傳遞給位于相關(guān)聯(lián)微小區(qū)內(nèi)的移動(dòng)臺(1)，所述接入網(wǎng)控制器(303)通過生成切換參考并將所述切換參考作為切換確認(rèn)消息發(fā)送至所述核心網(wǎng)部分(10)來響應(yīng)從核心網(wǎng)部分接收的切換請求消息，所述接入網(wǎng)控制器(303)經(jīng)由所述本地基站(301)從所述移動(dòng)臺接收所述切換參考，并且通過所述固定寬帶網(wǎng)與所述本地基站建立通信路徑以響應(yīng)所述接收的切換參考。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，其特征還在于以下步驟所述公共許可移動(dòng)網(wǎng)的所述基站(10)從所述移動(dòng)臺接收所述共用標(biāo)識符，使用所述共用標(biāo)識符標(biāo)識所述接入網(wǎng)控制器(303)，并經(jīng)由所述交換控制部件(202)生成發(fā)往所述接入網(wǎng)控制器(303)的切換請求消息。
21.如權(quán)利要求19或20所述的方法，其特征還在于以下步驟所述移動(dòng)臺(1)在收到所述共用標(biāo)識符時(shí)發(fā)送報(bào)告給所述基站(10)，所述基站(10)適合觸發(fā)切換而不管所述移動(dòng)臺收到的其它頻率。
全文摘要
在蜂窩移動(dòng)網(wǎng)中，相鄰小區(qū)的基站之間的切換要求網(wǎng)絡(luò)的其他單元知道所有相鄰小區(qū)的身份、地址和頻率。傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)(例如蜂窩網(wǎng))可通過加入未許可無線電接入網(wǎng)來擴(kuò)展。所述未許可網(wǎng)絡(luò)可包括最好經(jīng)由寬帶網(wǎng)(302)連接至多個(gè)低功率本地基站(301)的接入網(wǎng)控制器(303)，這些本地基站通過未許可無線電接口與移動(dòng)臺(1)通信。本地基站的數(shù)量以及改變的位置使得實(shí)現(xiàn)從傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)到這些接入網(wǎng)的切換所需的操作和維護(hù)極為復(fù)雜。給未許可網(wǎng)絡(luò)的所有微小區(qū)分配單個(gè)標(biāo)識符減輕了這種困難，所述單個(gè)標(biāo)識符與接入網(wǎng)控制器相關(guān)聯(lián)。使用此配置，不管活動(dòng)呼叫切換到哪個(gè)基站微小區(qū)(304)，傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)將能夠?qū)⒄埱舐酚芍两尤刖W(wǎng)控制器。
文檔編號H04L12/28GK1934884SQ200480041287
公開日2007年3月21日 申請日期2004年2月6日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月6日
發(fā)明者J·T·維克貝里, T·奈蘭德, M·哈倫斯塔爾, T·C·B·瓦爾迪恩 申請人:艾利森電話股份有限公司