專利名稱：蜂窩無線網(wǎng)中的位置更新的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及蜂窩無線網(wǎng)，其中無線網(wǎng)中各單元廣播一個或多個位置區(qū)標(biāo)識或適于這樣使用的標(biāo)識，而且該無線網(wǎng)包括能夠移動的移動用戶設(shè)備以便以包括一或多個蜂窩無線網(wǎng)中的單元的位置區(qū)的精確度來存儲移動用戶設(shè)備的位置數(shù)據(jù)。本發(fā)明也涉及及被用在這種蜂窩無線網(wǎng)中的用戶設(shè)備和完成網(wǎng)絡(luò)中用戶設(shè)備位置更新的方法。
在蜂窩無線網(wǎng)中，基站不斷廣播有關(guān)其自身和相鄰基站的信息。例如這種信息可以包括一個位置區(qū)標(biāo)識，基站標(biāo)識，基站類型標(biāo)識和所謂的相鄰單元信息。當(dāng)在一個單元的基站中登錄后，移動無線站也監(jiān)視由上述基站廣播的相鄰單元信息指示的基站的信號傳輸?shù)馁|(zhì)量，并在當(dāng)前基站信號強度減弱的情況下切換到這些基站中的一個上。蜂窩無線網(wǎng)通常是以一個位置區(qū)的精度來定位一個移動無線站的位置，該位置區(qū)包括一個適當(dāng)數(shù)量的預(yù)定單元及其相應(yīng)基站。從基站廣播的位置區(qū)信息向移動無線站指示該單元所屬的位置區(qū)。當(dāng)移動無線站在同一位置區(qū)內(nèi)改變單元時，不需要蜂窩無線網(wǎng)進行位置更新。當(dāng)移動無線站在切換到一個新的基站時發(fā)現(xiàn)位置區(qū)改變時，它通過向蜂窩無線網(wǎng)發(fā)送一個位置更新請求來指示位置更新。作為這個位置更新請求的結(jié)果，蜂窩無線網(wǎng)在用戶位置寄存器中存儲新的移動無線站位置。
若所知的移動無線站位置只精確到一個位置區(qū)，則有必要通過位置區(qū)中所有的單元來尋呼該移動站以建立一個移動終接呼叫，這就造成無線路徑上及交換局和基站間無線網(wǎng)中相當(dāng)大的信令負載。因此由用戶尋呼導(dǎo)致的信令量與位置區(qū)的大小有直接的關(guān)系。另外，為了避免上述缺點而縮小位置區(qū)則會導(dǎo)致移動站更頻繁地改變位置區(qū)，從而增加了位置更新頻率和與之相關(guān)的信號傳輸。目前人們致力于增大位置區(qū)以減小位置更新。
蜂窩無線網(wǎng)中各個用戶的移動性差別非常大。某些用戶頻繁地越過位置區(qū)邊界而另一些用戶一般則停留在位置區(qū)的一個很小的部分內(nèi)。這樣不必使所有用戶使用同一位置區(qū)，而是根據(jù)不同的用戶而使用不同大小的位置區(qū)就將能優(yōu)化用戶尋呼并更好地把涉及位置更新的信號傳輸分配到蜂窩網(wǎng)的不同部分中。
本發(fā)明的目標(biāo)是使得能夠根據(jù)蜂窩無線網(wǎng)中不同的用戶來靈活使用不同大小的位置區(qū)。該目標(biāo)可通過一個蜂窩無線網(wǎng)達到，其中每個單元廣播一個或多個位置區(qū)標(biāo)識或適于這樣使用的標(biāo)識，而且該無線網(wǎng)包括能夠移動的移動用戶設(shè)備以便以包括蜂窩無線網(wǎng)中一或多個單元的一個位置區(qū)的精確度存儲移動用戶設(shè)備的位置數(shù)據(jù)?；诒景l(fā)明的無線網(wǎng)的特征在于至少一部分蜂窩無線網(wǎng)包括至少兩個分層設(shè)置的具有位置區(qū)的邏輯位置區(qū)層次，而位置區(qū)的大小在不同的位置區(qū)層上各不相同。
本發(fā)明的另一方面是用于蜂窩無線網(wǎng)的用戶設(shè)備，在蜂窩無線網(wǎng)中各單元廣播一或多個位置區(qū)標(biāo)識或適于這樣使用的標(biāo)識，而且該無線網(wǎng)包括能夠移動的移動用戶設(shè)備以便以包括一或多個蜂窩無線網(wǎng)中的單元的一個位置區(qū)的準(zhǔn)確度來存儲移動用戶設(shè)備的位置數(shù)據(jù)。根據(jù)本發(fā)明，用戶設(shè)備的特征在于它包括接收來自一個單元的位置區(qū)信息的裝置，該位置區(qū)信息包括該單元所屬的至少兩個分層設(shè)置的位置區(qū)層上的位置區(qū)的位置區(qū)標(biāo)識；選擇位置區(qū)層的裝置和在用戶設(shè)備從一個位置區(qū)移動到所選位置區(qū)層上的另一個位置區(qū)時完成位置更新的裝置。
本發(fā)明的又一個方面是在蜂窩無線系統(tǒng)中完成位置更新的方法，其包含的步驟有以包括一或多個單元的一個位置區(qū)的精確度存儲移動用戶設(shè)備的位置數(shù)據(jù)，在每個單元內(nèi)廣播一或多個位置區(qū)標(biāo)識或適于這樣使用的標(biāo)識，當(dāng)用戶設(shè)備移動到一個單元，廣播一個不屬于由用戶設(shè)備中當(dāng)前存儲的位置數(shù)據(jù)確定的位置區(qū)的位置區(qū)標(biāo)識時，通過至少更新用戶設(shè)備的上述位置數(shù)據(jù)來完成位置更新?；诒景l(fā)明的方法的特征在于在至少部分蜂窩網(wǎng)中使用至少兩個位置區(qū)彼此大小不同的分層設(shè)置的位置區(qū)層，向移動用戶設(shè)備發(fā)送用戶設(shè)備的當(dāng)前單元所屬的所有位置區(qū)層的位置區(qū)的標(biāo)識，選擇一個用于該移動用戶設(shè)備的位置區(qū)層次，當(dāng)用戶設(shè)備從一個位置區(qū)移動到在所選位置區(qū)層次上的另一個位置區(qū)上時完成移動站的位置更新。
本發(fā)明的基本思想是在蜂窩無線網(wǎng)或至少在部分蜂窩無線網(wǎng)中使用根據(jù)位置區(qū)大小分層設(shè)置的幾個一致的邏輯位置區(qū)層次。這樣，在不同的位置區(qū)層上位置區(qū)密度不同；換句話說，在某些位置區(qū)層上使用大的位置區(qū)而在其它層上使用小的位置區(qū)。用戶/終端設(shè)備可以相對固定地分配到某些位置區(qū)層次上，或終端設(shè)備也可以動態(tài)選擇在給定時刻適合的位置區(qū)層次。對于移動終接呼叫，由于終端設(shè)備位置被改變成最可能精確的適用于移動站的位置區(qū)層次上，則用戶尋呼可在一個大小適當(dāng)?shù)膮^(qū)內(nèi)被傳遞。例如，固定或低移動性用戶站可使用密集位置區(qū)層(小位置區(qū))，而快速移動用戶站可以使用較大的位置區(qū)層(大位置區(qū))。由于本發(fā)明提供了對不同用戶/用戶站使用不同大小的位置區(qū)并以不同方式分配不同的位置區(qū)層的位置區(qū)邊界的可能性，則因同時的位置更新導(dǎo)致的蜂窩無線網(wǎng)中的大量的信令可被均衡，這是因為不必對同一基站區(qū)中的所有用戶站進行位置更新，與當(dāng)前將整個網(wǎng)絡(luò)分成處于單一層上的各位置區(qū)的蜂窩網(wǎng)中的位置更新相比，這是本發(fā)明的一個很重要的特性。在這種情況下，位置更新是在同一位置區(qū)邊界對所有網(wǎng)絡(luò)用戶進行的，這導(dǎo)致了很大的信令負載。在某些情況下，最好只在比如具有大量信令的繁忙區(qū)的部分網(wǎng)絡(luò)中使用基于本發(fā)明的幾個位置區(qū)層，而在網(wǎng)絡(luò)其它部分中則以普通方式使用一個位置區(qū)層次。
下面根據(jù)附圖通過說明性實施例來描述本發(fā)明，其中

圖1說明了一個基于本發(fā)明的蜂窩無線網(wǎng)，圖2為一個關(guān)于基于本發(fā)明的用戶設(shè)備的通用模塊圖。
本發(fā)明可與任何諸如數(shù)字GSM移動電話系統(tǒng)，NMT(Nordic移動電話)，DCS1800，PCN(個人通信網(wǎng))，UMC(全球移動通信)，UMTS(全球移動電信系統(tǒng))，F(xiàn)PLMTS(Futute公共地面移動電信系統(tǒng))等的蜂窩無線系統(tǒng)一起使用。
眾所周知，在蜂窩無線網(wǎng)中由網(wǎng)絡(luò)覆蓋的地理區(qū)被分成較小的分立的無線區(qū)，即單元，如圖1所示，基于這樣的方式在單元C中一個移動無線站MS通過一個位于該單元中的固定無線站，即基站BS與網(wǎng)絡(luò)進行通信。系統(tǒng)包含的移動無線站MS可在系統(tǒng)區(qū)中自由地從一個單元移動到另一個單元。然而蜂窩無線網(wǎng)必須知道移動無線站MS的位置以便能夠把移動終接呼叫接至MS或因某些其它原因?qū)ζ溥M行尋呼。通常蜂窩無線網(wǎng)知道具有一個包括一或多個單元區(qū)的精確度的MS的位置，該區(qū)通常被稱作位置區(qū)。
蜂窩無線網(wǎng)的基站不斷廣播有關(guān)其自身或其相鄰基站的，諸如位置區(qū)標(biāo)識LAI，基站標(biāo)識BSI，基站類型標(biāo)識BSTI和所謂的相鄰單元信息的信息。根據(jù)由上述基站BS廣播的相鄰單元信息，在一個單元上登錄的MS識別出其基站傳輸應(yīng)被該MS監(jiān)視的那些相鄰單元。在當(dāng)前基站BS的信號強度減弱時，MS登錄到這些被監(jiān)視的相鄰基站中信號質(zhì)量最好的一個上?；镜奈恢脜^(qū)標(biāo)識向MS指示基站BS所屬的位置區(qū)。若MS發(fā)現(xiàn)位置區(qū)標(biāo)識LAI因基站BS改變而改變，即發(fā)現(xiàn)位置區(qū)改變，則MS通過向蜂窩無線網(wǎng)發(fā)送一個位置更新請求來開始一次位置更新。若在基站改變時位置區(qū)未改變，則MS不進行位置更新。
位置更新開始進行蜂窩網(wǎng)用戶位置寄存器中用戶的用戶數(shù)據(jù)更新。例如在GSM系統(tǒng)中，如圖1所示蜂窩無線網(wǎng)包括至少一個居留位置寄存器HLR，訪問者位置寄存器VLR，移動交換機MSC和與網(wǎng)絡(luò)的基站BS相連的基站控制器BSC。用戶的位置區(qū)數(shù)據(jù)被存在訪問者位置寄存器VLR中，通常每個移動交換機MSC有一個VLR，其中HLR知道用戶所在的區(qū)中的VLR。在GSM規(guī)范和“移動通信GSM系統(tǒng)”，M.Mouly和M-B.Pautet，Palaiseau，法國，ISBN2-9507190-0-7中進一步描述了GSM系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和操作。
在如圖1中一個例子所示的蜂窩無線系統(tǒng)中，每個服務(wù)區(qū)有其自己的與有關(guān)服務(wù)區(qū)的移動交換機MSC相連的訪問者位置寄存器VLR。圖1說明了兩個服務(wù)區(qū)，一個服務(wù)區(qū)包括一個移動交換機MSC1和一個訪問者位置寄存器VLR1，而另一個服務(wù)區(qū)包括一個移動交換機MCS2和一個訪問者位置寄存器VLR2。在兩個交換機MSC下提供一個或多個控制n個基站BS的基站控制器BSC。在圖1中，MSC1控制基站控制器BSC1，而BSC1控制單元C1，C2，C3，C4，C5和C6的基站BS。每個基站BS通過一個雙向無線鏈路與對應(yīng)單元中的移動站MS通信。為了清楚起見，圖1只給出一個位于單元C3中的移動站MS3。
在當(dāng)今的蜂窩無線網(wǎng)中，整個網(wǎng)絡(luò)被分成處于同一層次的位置區(qū)LA，即每個單元固定地只被分配到一個位置區(qū)上。這會導(dǎo)致許多與在前面描述中提到的位置更新和用戶尋呼有關(guān)的問題。
根據(jù)本發(fā)明，蜂窩無線網(wǎng)被分成幾個一致的根據(jù)位置區(qū)大小劃分層次的位置區(qū)層。圖1說明了三個位置區(qū)層次I，II和III，而位置區(qū)層次數(shù)目可根據(jù)需要來改變。每個單元C1，C2，C3，C4，C5和C6均屬于處于位置區(qū)層次I，II和III上的一個定位區(qū)。在圖1的例子中，所有六個單元C1-C6構(gòu)成一個位置區(qū)LA1(L1)，在位置區(qū)層次II上，位置區(qū)結(jié)構(gòu)較密而且規(guī)模較小即單元C1，C2和C3構(gòu)成位置區(qū)LA1(L2)，單元C4，C5和C6構(gòu)成另一個位置區(qū)LA2(L2)。相應(yīng)地，在位置區(qū)層次III上，定位區(qū)結(jié)構(gòu)變得更加密集而且規(guī)模更小即單元C1，C2構(gòu)成位置區(qū)LA1(LA3)，單元C3，C4構(gòu)成另一位置區(qū)LA2(L3)且單元C5，C6構(gòu)成第三個位置區(qū)LA3(L3)。這樣，在本例中，在從位置區(qū)層次I切換到層次II和層次III的過程中位置區(qū)配置將變得更為精確。位置區(qū)層次是根據(jù)位置區(qū)的大小劃分，最好假設(shè)位置區(qū)層次I是具有最大可能的位置區(qū)的基本層次。例如基本層次可以是在目前網(wǎng)絡(luò)中使用的位置區(qū)結(jié)構(gòu)，該位置區(qū)結(jié)構(gòu)在切換到較低層次時變得更為密集。由于基于本發(fā)明的操作不依賴于位置區(qū)層次的個數(shù)，所以這僅是一個推薦的方案。
參照圖1，例如單元C3同時屬于在層次I上的位置區(qū)LA(L1)，在層次II上的位置區(qū)LA1(L2)和在層次III上的位置區(qū)LA2(L3)。單元C3的基站同時廣播涉及所有層次I，II和III的位置區(qū)標(biāo)識LA1(L1)，LA1(L2)和LA2(L3)。位于單元C3中的移動站MS不斷接收有關(guān)所有邏輯位置區(qū)層次I，II和III的位置區(qū)信息并從中得知不同位置區(qū)的邊界。
移動站MS可被固定地或相對固定地被分配到某個位置區(qū)層次上?；蛘?，移動站MS可以動態(tài)地選擇在一給定時刻恰當(dāng)?shù)奈恢脜^(qū)層次。
在第一種情況，即使用固定分配的情況下，不同的移動站MS或用戶組可以在給定時刻被分配使用不同的邏輯位置層次。針對某個位置區(qū)層的分配可以是完全固定的或是基于缺省值的。例如，位于城市中心區(qū)的用戶可根據(jù)一缺省值被分配使用最精確的位置區(qū)層次III，因為其使用的服務(wù)最可能集中在一個相對小的區(qū)中。但缺點主要是使用固定位置區(qū)時不能提供擴展靈活性。
另外，移動站MS可動態(tài)選擇在某給定時刻恰當(dāng)?shù)膶哟蔚姆桨妇透鼮殪`活。這是因為考慮到了移動站MS或用戶的移動性，從而有可能通過在需要時改變所使用的邏輯位置區(qū)層次而獲益。
下面參照圖1中的例子，在假定MS可以動態(tài)選擇某個位置區(qū)層次的情況下詳細描述基于本發(fā)明的蜂窩無線網(wǎng)的操作。每個基站BS廣播基站區(qū)標(biāo)識BSAI和所有位置區(qū)層次的位置區(qū)標(biāo)識不同位置區(qū)層次的位置區(qū)標(biāo)識總是以一個預(yù)定順序被廣播。在圖1的例子中，基站BS廣播位置區(qū)標(biāo)識如下Cell C1LA1(L1)，LA1(L2)，LA1(L3)Cell C2LA1(L1)，LA1(L2)，LA1(L3)Cell C3LA1(L1)，LA1(L2)，LA2(L3)Cell C4LA1(L1)，LA2(L2)，LA2(L3)Cell C5LA1(L1)，LA2(L2)，LA3(L3)Cell C6LA1(L1)，LA2(L2)，LA3(L3)當(dāng)在蜂窩網(wǎng)中移動時，移動站MS同時且不斷地接收由幾個基站廣播的信息。通過使用某個確定的標(biāo)準(zhǔn)，如信號電平，移動站MS確定其通過哪個基站可以與網(wǎng)絡(luò)進行最佳通信。若在單元之間正好存在一個位置區(qū)邊界，則有可能在基站區(qū)改變時進行一次位置更新。結(jié)合位置更新，移動站MS存儲新的位置區(qū)標(biāo)識以便在從一個單元移到另一個單元時能夠不斷地比較位置區(qū)數(shù)據(jù)并確定位置區(qū)改變的時刻。當(dāng)根據(jù)存儲的位置區(qū)數(shù)據(jù)和由基站BS廣播的位置區(qū)信息發(fā)現(xiàn)位置區(qū)改變時，MS向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送一個位置更新請求。在傳統(tǒng)的蜂窩網(wǎng)中，只使用一個位置區(qū)層次且每當(dāng)發(fā)現(xiàn)位置區(qū)改變時即進行一次位置更新。在基于本發(fā)明的網(wǎng)絡(luò)中，有可能以二維方式進行位置更新。在從一個位置區(qū)移動到同一位置區(qū)層次的另一個位置區(qū)時，可以象在傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中那樣進行普通的位置更新。例如在圖1的情況下，在處于位置區(qū)層次II上的位置區(qū)LA1(L2)中的MS可以在從單元C3移動到單元C4時在同一位置區(qū)層次上更新到位置區(qū)LA2(L2)。
另一方面，由于使用了幾個位置區(qū)層次，在某些情況下也有可能進行從一個位置區(qū)層次轉(zhuǎn)換到另一個層次時進行位置更新。即使位置區(qū)邊界不處于用戶站MS改變單元的地點，這種定位區(qū)之間的位置更新也可在滿足某種條件時進行。而MS可以每次只登記到一個位置區(qū)層次上。
上述條件的根本目的始終是為各用戶或移動站MS提供具有適當(dāng)密度的位置區(qū)層次。進行到更“精確的”位置區(qū)層次上的位置更新的一個目的始終是使在用戶終接呼叫過程中所需的用戶尋呼信令最小化。進行從一個位置區(qū)層次到另一個位置區(qū)層次的位置更新的一個最重要的準(zhǔn)則是網(wǎng)絡(luò)中用戶或移動站的移動性。若用戶的移動性較低，即位置區(qū)很少改變或用戶暫時停留在網(wǎng)絡(luò)中的一個位置上，則最好是讓用戶切換到最可能精確的定位區(qū)層次上。另一方面，由于導(dǎo)致位置更新次數(shù)增加并加重固定網(wǎng)絡(luò)的負載，則對具有高移動度，即在網(wǎng)絡(luò)中頻繁移動的用戶或移動站，切換到更精確的位置區(qū)層次上不見得有什么好處。
為了使移動站MS能夠合適地改變位置區(qū)層次，本發(fā)明的最優(yōu)實施例的MS配置有一個定時器，利用該定時器移動站MS可以確定其花在某個單元或位置區(qū)中的時間。下面將描述本發(fā)明最優(yōu)實施例的位置更新方法，其中移動站MS使用這種定時器功能。假定移動站MS位于在圖1中位置區(qū)層次I上的位置區(qū)LA1(L1)的單元C3中。因此，在MS上當(dāng)前位置區(qū)信息是LA1(L1)，LA1(L1)在通常是處于VLR中的蜂窩網(wǎng)數(shù)據(jù)庫中被修改并被存儲在確定的移動站MS中。MS從單元C3的基站BS接收單元C3所屬的所有位置區(qū)域?qū)哟蔚囊晃粎^(qū)標(biāo)識，即標(biāo)識LA1(L1)，LA1(L2)，LA2(L3)，以及相鄰單元如C2和C4上的信息。當(dāng)MS移動到單元C4的區(qū)中時，MS接收由單元C4的基站BS廣播的位置區(qū)信息，該信息包括單元C4所屬的所有位置區(qū)層次的位置區(qū)標(biāo)識，即標(biāo)識LA1(L1)，LA2(L2)和LA2(L3)。當(dāng)其停留在當(dāng)前位置區(qū)層次I上時，MS發(fā)現(xiàn)位置區(qū)未改變，標(biāo)識為LA1(L1)且不需位置更新。這樣MS不向蜂窩網(wǎng)提出位置更新，但啟動其自身的內(nèi)部定時器。定時器可在改變單元或位置區(qū)時被啟動。根據(jù)基站BS廣播的信息，如基站區(qū)標(biāo)識，MS確定其是否位于同一基站BS的區(qū)中。若MS發(fā)現(xiàn)其已移動到另一個基站的區(qū)或一個新的位置區(qū)中，則計時器被設(shè)成零并重新啟動。若MS在同一基站BS的區(qū)中停留一段時間，則MS的內(nèi)部定時器達到一預(yù)定閾值，這對MS切換到更精確的位置區(qū)層次II是有利的。因此，作為內(nèi)部定時器達到上述閾值的結(jié)果，MS向蜂窩網(wǎng)發(fā)送一個位置更新請求以便進行在位置區(qū)層次II上的到位置區(qū)LA(L2)的位置更新。通過一次普通的位置更新，在蜂窩網(wǎng)的數(shù)據(jù)庫如VLR中，MS被修改到一個“新”位置上。換句話說，存儲在網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)庫和終端設(shè)備中的新的位置區(qū)數(shù)據(jù)為LA1(L2)。在本發(fā)明的最優(yōu)實施例中，根據(jù)情況MS被允許每次只切換到下一個更高或更低的位置區(qū)層次上。在本發(fā)明的最優(yōu)實施例中，移動站MS也包括一個計數(shù)器，以計數(shù)在某個周期內(nèi)由MS進行的單元，位置區(qū)和位置區(qū)層次改變的次數(shù)。MS還包括另一個內(nèi)部定時器，用于確定測量的時間。每當(dāng)一個測量周期結(jié)束時，這個另外的定時器和計數(shù)器被置為零。在測量周期期間或在測量周期結(jié)束時，MS把計數(shù)器上指示單元位置區(qū)和位置區(qū)層次改變次數(shù)的值和一或多個預(yù)定閾值相互比較。在圖1的例子中，最好在位置區(qū)層次I上使用一個閾值。若在測量周期結(jié)時計數(shù)器讀數(shù)高于該閾值，則MS決定不改變位置區(qū)層次。若在測量周期中計數(shù)器讀數(shù)低于該閾值，則在沒有其它條件限制的情況下，MS可以決定位置更新到一個更精確的位置區(qū)層次II上。相應(yīng)地，在圖1的位置區(qū)層次II上可使用兩個閾值。若在測量周期中計數(shù)器讀數(shù)介于兩個閾值之間，則MS決定不改變位置區(qū)層次。若在測量周期結(jié)束時計數(shù)器讀數(shù)低于最低閾值，則MS可以決定位置更新到一個更精確的位置區(qū)層次III上。而且，若在測量周期結(jié)束時計數(shù)器讀數(shù)超過最高閾值，則MS可以位置更新回到不太精確的位置區(qū)層次I上。在圖1的位置區(qū)層次III上，若在測量周期結(jié)束時計數(shù)器讀數(shù)低于預(yù)定閾值，則移動站MS決定停留在當(dāng)前位置區(qū)層次上，而若在測量周期結(jié)束時計數(shù)器讀數(shù)超過該預(yù)定閾值，則MS決定切換到一個更高的位置區(qū)域?qū)哟蜪I上。
在上述位置區(qū)層次選擇機制中，MS是根據(jù)其當(dāng)前的移動性和由停留在各位置區(qū)層次上導(dǎo)致多少有關(guān)位置更新的信令來作出決定的。該機制有助于優(yōu)化所選位置區(qū)層次的精確性和由選擇導(dǎo)致的信令負載。
以這樣的方式，當(dāng)移動站MS發(fā)現(xiàn)在下一個更高或更低的位置區(qū)域?qū)哟紊嫌幸粋€位置區(qū)邊界且當(dāng)滿足涉及層次改變的條件時，MS可以仍試圖停留在當(dāng)前位置區(qū)層次上，以便在當(dāng)前位置區(qū)層次上的同一區(qū)中沒有位置區(qū)邊界時優(yōu)化位置更新的方式，從而進一步減小不必要的信令負載。換句話說，通過改變位置區(qū)域?qū)哟蝸肀苊猱a(chǎn)生不必要的信令。這在從一個較精確的位置區(qū)層次轉(zhuǎn)換到一個不太精確的位置區(qū)層次時特別有益。從而在潛在的移動終接呼叫的情況下，有可能保持較小的由更精確的位置區(qū)層次提供的信令量。
當(dāng)前使用的位置區(qū)層次的選擇也可以僅根據(jù)前面首先描述的停留在單元或位置區(qū)中的時間或前面接著描述的單元，位置區(qū)或是位置區(qū)層次改變次數(shù)來進行。除此之外，也可以在不偏離本發(fā)明基本思想的前提下使用其它的位置區(qū)選擇標(biāo)準(zhǔn)。
在網(wǎng)絡(luò)，如GSM系統(tǒng)訪問者位置寄存器VLR的用戶數(shù)據(jù)庫中，有關(guān)用戶或移動站MS的位置數(shù)據(jù)包括當(dāng)前位置區(qū)層次和關(guān)于該位置區(qū)層次的位置區(qū)標(biāo)識。當(dāng)以基于本發(fā)明的層次方式確定出位置時，可以根據(jù)MS位置更新到的位置區(qū)層次在大小不同的區(qū)內(nèi)對用戶進行尋呼。例如在圖1的MS位于單元C3中的情況下，若MS已位置更新到在位置區(qū)層次I上時，用戶尋呼在六個單元C1-C6覆蓋的區(qū)中進行；若MS已更新其位置到位置區(qū)層次II，則用戶尋呼在三個單元C1-C3覆蓋的區(qū)內(nèi)進行；若MS已更新位置到位置區(qū)層次III，則用戶尋呼在兩個單元C3-C4覆蓋的區(qū)內(nèi)進行。相應(yīng)地，當(dāng)使用最精確的位置區(qū)層次III時，用戶尋呼僅需要在蜂窩無線網(wǎng)的兩個基站和無線路徑上的信令，而在位置區(qū)層次I上需要三倍的信令量。根據(jù)從用戶數(shù)據(jù)庫收到的分層的位置數(shù)據(jù)，移動交換機MSC在各種具體情況下選擇完成尋呼的基站。
在移動站MS中，本發(fā)明的功能甚至可以在當(dāng)前所用的設(shè)備中對軟件略微修改來實現(xiàn)。圖2給出了使用本發(fā)明的移動站MS的模塊圖。MS包括一個與天線27相連的接收機-發(fā)送機21，該接收機通過一個數(shù)/模和基帶電路23連接至揚聲器25，而發(fā)送器通過一個模/數(shù)轉(zhuǎn)換器和基帶電路24連接至話筒26。處理接收機-發(fā)送機21發(fā)送和接收的信令的微處理器22控制MS的操作。用戶接口包括與微處理器22相連的一個顯示器28和一個鍵盤29。第一個定時器30也與微處理器22相連，測量MS在同一單元或同一位置區(qū)所呆的時間。當(dāng)進入一個新單元或新位置區(qū)時，微處理器22啟動定時器30，而當(dāng)定時器30達到一預(yù)定閾值時，定時器30向微處理器22發(fā)出指示。計數(shù)器31也與微處理器22相連，記錄在某個測量周期內(nèi)單元，位置區(qū)和位置區(qū)層次改變次數(shù)。測量周期的長度由另一個定時器32確定。在測量周期開始時，微處理器22復(fù)位計數(shù)器31和定時器32，這時定時器32開始對測量周期計時。每當(dāng)MS改變單元，位置區(qū)或位置區(qū)層次時，微處理器22增加計數(shù)器31的讀數(shù)。當(dāng)定時器32到達測量周期結(jié)束點時，它終止計數(shù)器31并通知微處理器22測量周期已結(jié)束。這樣，微處理器22讀取計數(shù)器31的讀數(shù)并以上述方式?jīng)Q定位置區(qū)層次是否改變。在圖2的示例性方案中，定時器30，32和計數(shù)器31是以分立的部件說明的。實際上可通過軟件用微處理器22的內(nèi)部計數(shù)器和定時器實現(xiàn)它們。
與上述有關(guān)的圖和描述僅是為了說明本發(fā)明。實際上，本發(fā)明的蜂窩無線網(wǎng)，終端設(shè)備和位置更新方法可在所附權(quán)利要求書的范圍和宗旨內(nèi)變化。
權(quán)利要求
1.一個蜂窩無線網(wǎng)，其中每個單元廣播一個或多個位置區(qū)標(biāo)識或適于這樣使用的標(biāo)識，該無線網(wǎng)包括能夠移動的移動用戶設(shè)備以使以包括蜂窩無線網(wǎng)中一或多個單元的位置區(qū)的精度存儲移動用戶設(shè)備的位置數(shù)據(jù)，其特征在于至少部分蜂窩無線網(wǎng)包括至少兩個分層設(shè)置的具有位置區(qū)層，每個單元層均有若干個位置區(qū)層，在不同的位置區(qū)層上位置區(qū)大小不同。
2.一個如權(quán)利要求1所述的蜂窩無線網(wǎng)，其特征在于每個單元廣播該單元所屬的所有位置區(qū)層次的那些位置區(qū)的標(biāo)識。
3.一個如權(quán)利要求1或2所述的蜂窩無線網(wǎng)，其特征在于移動用戶設(shè)備被固定地或根據(jù)缺省值分配到某個位置區(qū)層次上。
4.一個如權(quán)利要求1或2所述的蜂窩無線網(wǎng)，其特征在于移動用戶設(shè)備被安排成動態(tài)選擇其要用的位置區(qū)層次。
5.用于蜂窩無線網(wǎng)的用戶設(shè)備，在蜂窩無線網(wǎng)中每個單元廣播一或多個位置區(qū)標(biāo)識或適于這樣使用的標(biāo)識，該無線網(wǎng)包括能夠移動的移動用戶設(shè)備以便以包括蜂窩無線網(wǎng)中一或多個單元的位置區(qū)的精確度來存儲移動用戶設(shè)備的位置數(shù)據(jù)，其特征在于用戶設(shè)備包括從一個單元接收位置區(qū)信息的裝置，該位置區(qū)信息包括該單元所屬的至少兩個分層設(shè)置的位置區(qū)層次上的位置區(qū)的位置區(qū)標(biāo)識，選擇位置區(qū)層次的裝置，和在用戶設(shè)備從一個位置區(qū)移動到所選的位置區(qū)層次上的另一個位置區(qū)時進行位置更新的裝置。
6.如權(quán)利要求5所述的用戶設(shè)備，其特征在于上述選擇裝置適于固定地或根據(jù)缺省值來選擇某個位置區(qū)層次。
7.如權(quán)利要求5所述的用戶設(shè)備，其特征在于上述選擇裝置包括測量用戶設(shè)備在同一單元或位置區(qū)中停留的時間并在達到一閾時間時激活上述位置層次選擇裝置，將位置更新到具有較小的位置區(qū)規(guī)模的位置區(qū)層次上的裝置。
8.如權(quán)利要求5或7所述的用戶設(shè)備，其特征在于上述選擇裝置包括監(jiān)視由用戶設(shè)備產(chǎn)生的位置區(qū)，單元和/或位置區(qū)層次的改變，并當(dāng)在監(jiān)視周期內(nèi)改變次數(shù)超過閾值時防止用戶設(shè)備改變到具有較小位置區(qū)規(guī)模的另一個位置區(qū)層次上的裝置。
9.一種在蜂窩無線網(wǎng)內(nèi)進行位置更新的方法，其包括步驟如下以包括一或多個單元的位置區(qū)的精確度存儲移動用戶設(shè)備的位置數(shù)據(jù)，在每個單元內(nèi)廣播一或多個位置區(qū)標(biāo)識或適于這樣使用的標(biāo)識，當(dāng)用戶設(shè)備移動到一個單元內(nèi)廣播不屬于由用戶設(shè)備中當(dāng)前存儲的位置數(shù)據(jù)確定的位置區(qū)的字位區(qū)標(biāo)識時，通過更新上述用戶設(shè)備的位置數(shù)據(jù)來進行位置更新，其特征在于在至少部分蜂窩網(wǎng)中對一個單元層次使用至少兩個分層設(shè)置的位置區(qū)層次，在不同的位置區(qū)層次上位置區(qū)大小不同，向移動用戶設(shè)備發(fā)送用戶設(shè)備的當(dāng)前單元所屬的所有位置區(qū)域?qū)哟紊系哪切┪恢脜^(qū)的標(biāo)識，對該移動用戶設(shè)備選擇位置區(qū)層次，在用戶設(shè)備從一個位置區(qū)移動到所選的位置區(qū)層次上的另一個位置區(qū)時完成移動站的位置更新。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于測量用戶設(shè)備在同一單元或同一位置區(qū)中停留的時間，并在達到一閾值時選擇另一個具有較小的位置區(qū)規(guī)模的定位區(qū)層次，將位置更新到所選的位置區(qū)層次上。
11.如權(quán)利要求9或10所述的方法，其特征在于監(jiān)視用戶設(shè)備產(chǎn)生的位置區(qū)，單元和/或位置區(qū)層次變化，并把變化次數(shù)與一閾值相比較，當(dāng)在監(jiān)視周期內(nèi)改變次數(shù)低于上述閾值時，選擇一個具有較小位置區(qū)規(guī)模的位置區(qū)層次，當(dāng)在監(jiān)視周期內(nèi)改變次數(shù)超過上述閾值時，則停留在當(dāng)前位置區(qū)層次上。
12.如權(quán)利要求9或10所述的方法，其特征在于監(jiān)視由用戶設(shè)備產(chǎn)生的位置區(qū)，單元和/或位置區(qū)層次的改變，并把改變次數(shù)與一閾值相比較，當(dāng)在監(jiān)視周期內(nèi)改變次數(shù)超過上述閾值時，選擇一個具有較大位置區(qū)規(guī)模的位置區(qū)層次，當(dāng)在監(jiān)視周期內(nèi)改變次數(shù)低于上述閾值時，則停留在當(dāng)前位置區(qū)層次上。
13.如權(quán)利要求9或10所述的方法，其特征在于監(jiān)視由用戶設(shè)備產(chǎn)生的位置區(qū)，單元和/或位置區(qū)層次的改變，并把改變次數(shù)與第一和第二閾值相比較，其中第二閾值高于第一閾值，當(dāng)在監(jiān)視周期內(nèi)改變次數(shù)超過上述第二閾值時，選擇一個具有較大位置區(qū)規(guī)模的位置區(qū)層次，當(dāng)在監(jiān)視周期內(nèi)改變次數(shù)低于第一閾值時，選擇具有較小位置區(qū)規(guī)模的位置區(qū)層次，當(dāng)在監(jiān)視周期內(nèi)改變次數(shù)介于第一和第二閾值之間時，停留在當(dāng)前位置區(qū)層次。
全文摘要
本發(fā)明涉及一個蜂窩無線網(wǎng)，用于蜂窩無線網(wǎng)的用戶設(shè)備和在蜂窩無線網(wǎng)內(nèi)進行位置更新的方法。在本發(fā)明的蜂窩無線網(wǎng)或至少是部分蜂窩無線網(wǎng)中提供幾個并立的邏輯位置區(qū)層次(I，Ⅱ，Ⅲ)，這些層次按位置區(qū)(LA1(L2)，LA1(L2)，LA2(L2)，LA1(L3)，LA2(L3)，LA3(L3))大小分層排列。不同位置區(qū)層次上位置區(qū)密度各不相同；在某些位置區(qū)層次上使用大的位置區(qū)，而在其它位置區(qū)層次上使用小的位置區(qū)。用戶/終端設(shè)備(MS)可被相對固定地分配到某個位置區(qū)層次上，而終端設(shè)備也可以動態(tài)選擇在一給定時刻恰當(dāng)?shù)奈恢脜^(qū)層次。例如，固定的或低移動性用戶可使用密集位置區(qū)層次(小位置區(qū))，而快速移動用戶可使用不太密集的位置區(qū)層次(大位置區(qū))。
文檔編號H04W48/08GK1133668SQ94193864
公開日1996年10月16日 申請日期1994年10月19日 優(yōu)先權(quán)日1993年10月20日
發(fā)明者漢娜-瑪利亞·考皮 申請人:諾基亞電信公司