專利名稱：蜂窩電話系統(tǒng)中用于獲取和保持對來自無線電基站的通信量的控制的方法和設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及在無線蜂窩電信系統(tǒng)中用于令臨時無線電基站獲取和保 持來自和去往目標無線電基站的通信量的控制的方法和設備。在所討 論的系統(tǒng)中，存在多個無線電基站，其用于控制和路由該系統(tǒng)中來自 和去往用戶終端的通信量，并且每個無線電基站路由和控制來自和去 往該系統(tǒng)中某個小區(qū)的通信量。
背景技術：
可以預想到諸如執(zhí)法機構的政府實體想在某些地理區(qū)域中阻止蜂窩 電話的使用的許多情況。例如，在諸如暴亂的民間大騷亂的形勢下， 警察或類似的政府實體可能想阻止城市某個地區(qū)中蜂窩電話的功能。
其它還可能想要阻止蜂窩網絡在限定的地理區(qū)域中的功能的例子可 以是例如，在某建筑物中進行警方搜索之前?？梢杂煞涓C電話的區(qū)域 選擇性阻止解決的問題區(qū)域的另 一個例子是已經被偷運到監(jiān)獄中的蜂 窩電話，這開始成為大范圍的問題。
傳統(tǒng)上，區(qū)域內蜂窩電話的阻止以與傳統(tǒng)的電子防火墻基本相同的 方式進行。這意味著使用的傳統(tǒng)解決方案主要目的是發(fā)送相關頻率上 的干擾信號(通常是噪音)，以便在噪音中"淹沒，，信息，從而創(chuàng)建 阻止目標區(qū)域中的用戶終端檢測到"有效負載"信號的信噪比。
上述技術的問題，即所謂的"強力"千擾，在于這是消耗大量能量 的方法，從而令設備沉重并且不易攜帶。另外，因為噪音信號以相當 高的輸出功率在公知的頻率上發(fā)送，懂技術的用戶很容易檢測到系統(tǒng) 被篡改。
文檔FR 2 858 742描迷了解決了上述一些問題的用于篡改蜂窩通信 的過程和設備。但是，該設備似乎需要很大的處理器功率，因為其依 賴相當復雜的算法，并且在或多或少恒定的基礎上試圖識別某些信號
發(fā)明內容
因而需要能夠通過其獲取對某些區(qū)域中的蜂窩通信量的控制而不會 制造出對處理器能力和發(fā)射器功率的很大需要的方法和設備。另外， 對通信量的控制必須不僅能獲取，還要能保持。希望獲取和保持對其
的控制的通信量是在確定區(qū)域中的用戶終端和無線電基站UBS)或基 站之間的通信量，由該無線電基站(RBS)或基站控制它們的通信量或 經由該無線電基站(RBS)或基站路由它們的通信量。
本發(fā)明滿足這個需要，因為它提供了令臨時無線電基站獲取和保持 對無線蜂窩電信系統(tǒng)中來自和去往目標無線電基站的通信量的控制的 方法，其中該系統(tǒng)包括用于路由該系統(tǒng)中來自和去往用戶終端的通信 量的多個無線電基站。
這樣的系統(tǒng)中的每個無線電基站控制來自和去往該系統(tǒng)中的確定小 區(qū)的通信量，并且該系統(tǒng)中的至少數個無線電基站都發(fā)送身份信號和 由用戶終端在切換到另一個無線電基站的時候使用的候選頻率列表。
術語"切換到另一個無線電基站"指的是蜂窩系統(tǒng)中的用戶終端將 令它們的通信量由滿足其中信號強度的某個標準的無線電基站控制和 經由該無線電基站路由。當來自當前無線電基站的信號強度落到某個 預定的水平之下達某個預定的時間量，則將該通信量轉移到另一個無 線電基站，該用戶終端從該另 一個無線電基站接收到更清晰的信號。
依照本發(fā)明，通過在所述目標無線電基站的小區(qū)內或附近布置臨時 無線電基站，并且對該臨時無線電基站編程以便在該目標無線電基站 所廣播的候選列表中的頻率之一上發(fā)射，來獲取對來自和去往該目標 無線電基站的通信量的控制。
合適的但不是必須的，臨時RBS被編程以在其上發(fā)射的頻率是由非 緊鄰于目標RBS的小區(qū)的RBS所使用的頻率。
因而，使臨時無線電基站在由所述關注區(qū)域內的用戶終端監(jiān)視的頻 率上發(fā)射，并且以保證該用戶終端從目標無線電終端轉移到該臨時無 線電基站的功率電平發(fā)射。另外，使所述臨時無線電基站發(fā)射身份信 號，該身份信號與該臨時無線電基站在其頻率上發(fā)射的無線電基站的 身份信號相同。從而，該臨時無線電基站將獲取對所述目標無線電基 站的通信量的控制。
為了令臨時無線電基站不只獲取還保持對目標無線電基站的通信量 的控制，將臨時無線電基站編程以發(fā)射候選頻率列表，但是這個列表使得用戶終端在該接管區(qū)域的附近不能找到任何所述候選頻率上的具 有足夠強度的信號。因此，也將由它保持已經轉移到該臨時無線電基 站的通信量的控制。
在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，使得所迷候選頻率列表為空，這將意味 著已經獲取其控制的無線電基站不能找到候選頻率，因為該用戶終端 實際上將不尋找候選頻率。
本發(fā)明的方法能夠應用到多種蜂窩電話系統(tǒng)中，其中可以提到TDMA 系統(tǒng)(諸如GSM系統(tǒng))，或應用到CDMA系統(tǒng)。
如果本發(fā)明應用到GSM系統(tǒng)，所述將使用的身份信號是所謂的CGI 信號或BSIC信號(BSIC:基站身份碼)，并且候選頻率列表將是所謂 的BA列表。(BA: BCCH分配，其中BCCH代表廣播控制信道)。
同樣，與現(xiàn)有技術不同，為了實現(xiàn)本發(fā)明的目的，不需要高級的算 法或很大量的處理器功率。另外，本發(fā)明的臨時無線電基站能夠以能 量有效得多的方式實現(xiàn)所需目的，這使得可能設計比以前更小并且更 緊湊的設備，能夠設想該設備以電池供電。另外，與使用"強力"方 法的傳統(tǒng)千擾機不同，本發(fā)明的設備不會在系統(tǒng)中引入同樣多的干擾 噪音。
下面將參照附圖，更詳細描述本發(fā)明，其中
圖1示出了其中可以應用本發(fā)明的蜂窩系統(tǒng)的一部分，和
圖2示出了描繪了依照本發(fā)明的方法的一些主要步驟的流程圖，和
圖3和圖4示出了圖2的流程圖的替代步驟，和
圖5示出了其中應用本發(fā)明的系統(tǒng)。
具體實施例方式
在下文中將更詳細地描述本發(fā)明，并且將使用蜂窩系統(tǒng)的 一些例子 來說明本發(fā)明的概念。所述例子主要示出了應用到通用GSM系統(tǒng)的本 發(fā)明，換句話說，是基于TDMA (時分多址)原則的系統(tǒng)。但是，應該 指出，并且本領域技術人員將認識到本發(fā)明同樣能夠應用到基于其它 原則的蜂窩系統(tǒng)，諸如，CDMA (碼分多址)。
在描迷本發(fā)明的概念之前，需要對蜂窩電話系統(tǒng)中的 一些功能進行
6簡要說明
圖1示出了無線蜂窩系統(tǒng)100的一般布局，或這樣的系統(tǒng)的至少一 部分。如圖1所示，所述系統(tǒng)包括多個獨立并且相鄰的地理區(qū)域，稱 為"小區(qū)，，，以標記為110的小區(qū)為例。在每個小區(qū)內，通常存在一 個無線電基站("RBS" )120，該無線電基站控制來自和去往該小區(qū) 中的用戶終端130的所有通信量，并且通過該無線電基站路由來自和 去往該小區(qū)120中的用戶終端130的所有通信量。該系統(tǒng)中的用戶終 端持續(xù)地監(jiān)視從路由和控制它們的通信量的RBS接收的信號的質量， 以便代替地確定它們的通信量何時應該由另一個RBS控制并且經由該 另一個RBS路由，換句話說是否應該執(zhí)行所謂的到另一個RBS的"切 換"。
當確定是否應該進行切換的時候，使用所述信號質量和某些其它預 定的參數。能夠由用戶終端130或者由系統(tǒng)級上的所謂的基站控制器 (BSC)做出進行切換的決定。通常，如果用戶終端沒有參加活動會話， 即該終端在所謂的"空閑模式"中，則由該用戶終端中的控制功能模 塊或控制裝置進行決定，并且如果用戶終端在所謂的"活動模式"， 即有語音或數據會話在進行，則由所述BSC進行決定。在后者的情況 下，即在活動模式期間，用戶終端將相關數據報告給BSC, BSC隨后將 決定是否和何時應進行切換。
系統(tǒng)100中的每個小區(qū)具有該系統(tǒng)內的全J求唯一身份，在一些系統(tǒng) 中諸如GSM中稱為CGI，小區(qū)全球身份，其通常包括15到18個字節(jié)。 因為CGI包括這樣較多的比特，所述小區(qū)中的無線電基站通常使用較 短的身份，該較短的身份稱為BSIC,基站身份碼。
所述小區(qū)110中的無線電基站120在頻繁的時間間隔廣播所述BSIC 或CGI,使得該小區(qū)和它的無線電基站可以由所述用戶終端130識別。 該BSIC和CGI由所述無線電基站在特殊信道上廣播，通常是特殊的邏 輯信道。在這個廣播中還包括所謂的BA列表，其是由該廣播無線電基 站的鄰居中的無線電基站所使用的頻率的列表。
因而，參考圖1和小區(qū)110，小區(qū)110中的用戶終端130使用所述 BA列表，以便知道哪些其它頻率應該為了信號質量被監(jiān)視和可能在切 換中被使用。
在"被動模式"的情況下，切換大致上如下發(fā)生所述小區(qū)110中的用戶終端130將監(jiān)聽來自該小區(qū)110中的無線電基站的廣播消息， 并且將監(jiān)視所述BA列表中的頻率以查看它們是否提供了比小區(qū)11 0中 的無線電基站更好的信號質量。如果答案是肯定的，并且滿足某個其 它標準，例如所迷信號質量的持續(xù)時間，則用戶終端130將其通信量 切換到具有該更好質量的無線電基站，并且隨后開始監(jiān)視該無線電基 站的BA列表。
將參考圖1并且還參考圖2的流程圖，示出依照本發(fā)明的方法的實 例。設想希望在其中不能夠發(fā)生蜂窩電話的區(qū)域，例如警察已經決定 搜捕的罪犯的已知隱匿地。如果在搜捕之前以及在搜捕期間，不能夠 進行來自或去往該建筑物附近的電話呼叫，則對警察很有價值。對所 述關注區(qū)域中的所有蜂窩電話的控制由所述系統(tǒng)中的普通RBS執(zhí)行， 隨后將該RBS作為目標用于接管其通信量。
簡言之，下文將詳盡說明，依照本發(fā)明的方法使用特別的RBS (自此 稱為臨時RBS)來獲取對所述目標RBS的通信量的控制。
為了最優(yōu)地利用本發(fā)明，必需確定所述目標無線電基站的候選列表 (即GSM系統(tǒng)中的BA列表)中有哪些頻率。這個信息可以以多種方式 獲得，例如從其中想要獲取和保持對通信量的控制的區(qū)域中的蜂窩系 統(tǒng)的運營商獲得，或者從該區(qū)域中進行的測量獲得。
為此，必需獲得所述臨時無線電基站將在其頻率上發(fā)射的基站的身 份碼。這個信息也可以由在該區(qū)域中的測量獲得，或者從該系統(tǒng)的運 營商獲得。
找出用于所述關注區(qū)域中的所述用戶終端的信號電平是合適的，因 為所述臨時RBS希望以使得所述區(qū)域中的用戶終端想要將它們的通信 量切換到該臨時RBS的輸出功率電平來發(fā)射，但是作為替代方案，也 可以簡單地以先驗已知所述目標RBS不能匹配的輸出電平來發(fā)射。
當已經獲得上迷信息時，在臨時RBS中以如下方式使用它
將所述臨時RBS放置在所述目標RBS的小區(qū)中，或者臨近該小區(qū)， 參考圖2的框210。
使臨時RBS在所述目標RBS的候選列表中的頻率之一上發(fā)射，所 述頻率由不是緊鄰該目標RBS的小區(qū)的合適RBS使用，參考圖2的框 220。
所述控制頻率上的發(fā)射以這樣的輸出功率電平進行，使得某個區(qū)
8域內的用戶終端將來自臨時RBS的信號感知為比目標RBS具有更好的 質量信號并且因而想將它們的通信量切換到該臨時RBS,參見圖2的框 230。
臨時RBS在其控制信道上發(fā)射身份，該身份與控制頻率被使用的 RBS的身份相同，參見圖2的框240。
因而，通過上述的步驟，某個區(qū)域中的用戶終端將感知比目標RBS 的信號強的信號，并且因為接收的信號是該目標RBS的候選列表上的 信號之一，它們將會將其感知為一般的"竟爭"信號，并且將它們的 通信量切換到該臨時RBS。當和如果BSC被通知了由用戶終端測量的信 號強度，將命令它們?yōu)榱讼嗤驅⑺鼈兊耐ㄐ帕壳袚Q到該臨時RBS， 即將把該臨時RBS感知為用于"切換"的一般候選者。
這些步驟可以應用到GSM系統(tǒng)即TDMA系統(tǒng)，也可以應用到CDMA系 統(tǒng)。作為例子，如果應用到GSM系統(tǒng)，則所述發(fā)射的身份信號可以是 所謂的CGI (小區(qū)全球身份)或BSIC信號。這在圖3中描繪。
因而，依賴于所述臨時RBS的發(fā)射使用的輸出功率，已經獲得對目 標RBS的 一些或所有通信量的控制。下一個問題是保證還由該臨時RBS 保持該控制，這可以以如下方式進行其通信量已經轉移到臨時RBS 的用戶終端如前所述監(jiān)聽它們當前的RBS(即在這種情況下是所述臨時 RBS)的候選列表中包括的頻率。
為了保持對這些用戶終端的控制，依照本發(fā)明將所述臨時RBS編程 發(fā)射候選頻率列表，并且該列表使得其通信量已經轉移到該臨時RBS 的用戶終端在所述目標RBS的小區(qū)的附近不能發(fā)現(xiàn)任何候選頻率上的 信號，至少是不能發(fā)現(xiàn)具有將表現(xiàn)為用于切換的"有吸引力的"候選 者的信號強度的信號。因而，將沒有要監(jiān)聽或至少轉換到的"竟爭" 頻率。
實現(xiàn)這樣的候選列表的 一種方式是使候選列表為空，或者作為替代 方案，該候選列表包括RBS的頻率，RBS的頻率已知很遙遠從而不能與 所迷臨時RBS竟爭。圖4示出了這兩種替代方案。
本發(fā)明的這個步驟還可以同樣應用到TDMA系統(tǒng)或CDMA系統(tǒng)。如果 應用到GSM系統(tǒng)，所述候選列表通常是所謂的BA列表。
因而，通過本發(fā)明，臨時RBS已經獲取對來自和去往目標RBS的通 信量的控制并且臨時RBS將保持該控制，這正是本發(fā)明的目的?，F(xiàn)在轉回到所述臨時RBS的布置和關于頻率(在該頻率上它將發(fā)射 以獲取對來自目標RBS的業(yè)務量的控制)的其編程，以及其候選列表， 參照圖5描述。
在圖5中，再次示出了圖1的無線蜂窩電信系統(tǒng)，目標RBS標記為 120,其控制的小區(qū)標記為110。本發(fā)明的所述臨時RBS的參考標號為 140。
如前所述，從所述目標RBS 120的候選列表選擇所述臨時RBS140在 其上發(fā)射的頻率。但是，該頻率不應該從相鄰小區(qū)或基站(例如圖5 中標記為157-159的小區(qū)的基站)所使用的那些頻率之一中選擇，因 為那些基站可能給目標RBS 120的用戶終端提供強信號。
相反，應該將所述臨時RBS 140編程，以在所述目標RBS120的候選 列表中的頻率上發(fā)射，但是該頻率屬于離該目標RBS 120盡可能遠的 RBS但是仍然在目標RBS120的候選列表中。在這個語境中"遙遠"可 以理解為地理上遙遠，或者作為來自小區(qū)110中的那個RBS的信號的 強度的指示符。在圖5中，這樣的合適的無線電基站的一個例子是由 151標記的一個基站。但是，如果例如頻率規(guī)劃和重用必須如此，臨時 基站可能不得不從相鄰的RBS 157-159 "借，，頻率和身份。
本發(fā)明不局限于附圖中和上文描述的示范實施例，而是可以在隨附 權利要求的范圍內隨意變化。
權利要求
1. 一種無線蜂窩電信系統(tǒng)(100)中令臨時無線電基站(RBS，140)獲取和保持對來自和去往目標無線電基站(120)的通信量的控制的方法，所述系統(tǒng)(100)包括用于路由該系統(tǒng)中來自和去往用戶終端(130)的通信量的多個RBS，每個RBS(120)控制來自和去往該系統(tǒng)(100)中的確定小區(qū)(110)的通信量，其中該系統(tǒng)中的所述多個RBS中的至少數個都發(fā)射身份信號和由用戶終端在切換RBS時使用的候選頻率列表，該方法的特征在于其包括以下步驟-在所述目標RBS(120)的小區(qū)中或附近布置所述臨時RBS(140)，-對該臨時RBS(140)編程，以在所述目標RBS(120)所廣播的候選列表中的頻率之一上發(fā)射，-利用這樣的功率電平進行該臨時RBS(140)的發(fā)射使得來自和去往所述目標RBS(120)的小區(qū)中的用戶終端的通信量將被轉移到該臨時RBS(140)，-對該臨時RBS(140)編程以發(fā)射身份信號，該身份信號與該臨時RBS在其頻率上發(fā)射的RBS(151)的身份信號相同，-對所述臨時RBS(140)編程以發(fā)射候選頻率列表，該列表使得其通信量已經轉移到該臨時RBS(140)的用戶終端(130)在所述目標RBS(120)的小區(qū)附近不能找到在所述任何候選頻率上的具有足夠強度的信號。
2. 權利要求1所述的方法，根據其，所述臨時RBS ( 140)被編程以 在其上發(fā)射的頻率是由非緊鄰于目標RBS (120)的小區(qū)的RBS (151) 所使用的頻率。
3. 權利要求1或2所述的方法，根椐其，所述候選頻率列表為空， 由此不能找到候選頻率。
4. 權利要求1-3中任何一個所述的方法，該方法應用到TDMA系統(tǒng)。
5. 權利要求1-3中任何一個所述的方法，該方法應用到CDMA系統(tǒng)。
6. 權利要求4所述的方法，該方法應用到GSM系統(tǒng)。
7. 權利要求6所述的方法，根據其，所述身份信號是CGI。
8. 權利要求6所述的方法，根據其，所述身份信號是BSIC。
9. 權利要求6-8中任何一個所述的方法，根據其，所述候選頻率列 表是BA列表。
10. —種無線蜂窩電信系統(tǒng)(100)中能夠獲取和保持對來自和去往 目標無線電基站U20)的通信量的控制的臨時無線電基站(RBS, 140), 所述系統(tǒng)包括用于路由該系統(tǒng)中來自和去往用戶終端(130)的通信量 的多個RBS，每個RBS控制來自和去往該系統(tǒng)(IOO)中的確定小區(qū)(110) 的通信量，其中該系統(tǒng)中的所述多個RBS中的至少數個都發(fā)射身份信 號和由用戶終端在切換RBS時使用的候選頻率列表，該臨時RBS ( 140) 的特征在于-其能夠被編程以在所述目標RBS (120)所廣播的候選列表中的 頻率之一上發(fā)射，-其利用這樣的功率電平發(fā)射使得來自和去往所述目標RBS( 120) 的小區(qū)中的用戶的通信量將被轉移到該臨時RBS (140),-其能夠被編程以發(fā)射身份信號，該身份信號與該臨時RBS( 140) 在其頻率上發(fā)射的RBS (151)的身份信號相同，-其能夠被編程以發(fā)射候選頻率列表，該列表使得其通信量已經 轉移到該臨時RBS ( 140)的用戶終端(130)在所述目標RBS ( 120) 的小區(qū)附近不能找到在所述任何候選頻率上的具有足夠強度的信號。
11. 權利要求10所述的RBS (140),其中能夠使得所述候選頻率列 表為空，由此不能找到候選頻率。
12. 權利要求10或11所述的RBS ( 140 ),該RBS是TDMA系統(tǒng)中使 用的RBS。
13. 權利要求10或11所述的RBS ( 140),該RBS是CDMA系統(tǒng)中使 用的RBS。
14. 權利要求12所述的RBS (140)，該RBS是GSM系統(tǒng)中^f吏用的 RBS。
15. 權利要求14所述的RBS ( 140),根據其，所述身份信號是CGI。
16. 權利要求14所述的RBS(140)，根據其，所述身份信號是BSIC。
17. 權利要求14-16中任何一個所述的RBS (140),根據其，所述 候選頻率列表是BA列表。
全文摘要
一種令臨時無線電基站(RBS，140)獲取和保持對系統(tǒng)(100)中目標RBS(120)的通信量的控制的方法，其中RBS發(fā)射身份信號和由用戶終端在切換RBS時使用的候選頻率列表。該臨時RBS(140)被布置在目標RBS(120)的小區(qū)中或附近，并且在目標RBS(120)的候選列表中的頻率上發(fā)射。該發(fā)射是在這樣的功率電平上使得目標RBS(120)的通信量被轉移到該臨時RBS(140)。臨時RBS發(fā)射該臨時RBS在其頻率上發(fā)射的RBS的身份信號，并且發(fā)射候選頻率列表使得其通信量已經被轉移到臨時RBS的用戶終端不能找到任何所述候選頻率上的具有足夠強度的信號。
文檔編號H04W16/18GK101449604SQ200680054671
公開日2009年6月3日 申請日期2006年5月22日 優(yōu)先權日2006年5月22日
發(fā)明者M·拉格曼 申請人:艾利森電話股份有限公司