專利名稱：在移動無線網(wǎng)絡中啟動小區(qū)重新配置的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及在蜂窩移動無線系統(tǒng)中啟動小區(qū)重新配置的方法，其中每個小區(qū)包括最小規(guī)定數(shù)量的用于信令的專用控制信道(SDCCH)和多個業(yè)務信道(TCH)，其中的業(yè)務信道可以被轉變成專用控制信道以及反之亦然。
背景技術：
已經(jīng)公知，在蜂窩移動無線系統(tǒng)中可以暫時利用一個空閑業(yè)務信道作為控制信道重新配置小區(qū)。
US 5 299 198和US 5 513 183說明一個這樣的TDMA系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中可以利用業(yè)務信道來增加控制信道的數(shù)量(例如見其摘要)。
WO 93/10600揭示了一種暫時利用業(yè)務信道作為控制信道的方法。這個結論是基于將業(yè)務密度與給定門限值進行比較得出的(參見其摘要和第8頁第17行到第9頁第9行和第15頁第24行到第17頁第8行)。DE 31 30 176 A1揭示了一種在蜂窩TDMA系統(tǒng)中根據(jù)業(yè)務負荷將業(yè)務信道轉變?yōu)榭刂菩诺赖姆椒ā?br> DE 31 30 176 A1揭示了在蜂窩TDMA系統(tǒng)中根據(jù)業(yè)務負荷將業(yè)務信道轉變?yōu)榭刂菩诺赖姆椒?。更確切地說是根據(jù)比率時隙數(shù)/小區(qū)用戶數(shù)。
發(fā)明概要先前如上面提到的配置每個小區(qū)所需專用控制信道(尤其是信令信道數(shù)量)的已知技術是基于根據(jù)業(yè)務模型、當前業(yè)務分布以及切換和擁塞率的統(tǒng)計值用人工方法來計算所期望的信令業(yè)務。
為了避免擁塞，信令信道數(shù)常常是過大的?？朔@類短時間擁塞的辦法是利用業(yè)務信道作為信令信道。但是這意味著利用的是整個時隙而不是時隙的一部分。
有些小區(qū)比其它小區(qū)承載更多的信令業(yè)務。在位置區(qū)域(LA)邊界的小區(qū)比其它小區(qū)需要更多的信令信道。這是由于這樣的事實當移動體穿越LA邊界時，就觸發(fā)該移動體向網(wǎng)絡通知它的新位置。這是通過信令信道來進行的、并且因此使這些信道的負荷加重。具有大量SMS業(yè)務的小區(qū)也比其它小區(qū)需要更多的信令信道。當計量信令信道數(shù)時必須考慮這些因素。
當信令信道擁塞時，為建立新呼叫而需要的信令信道可以使用業(yè)務信道即整個時隙。因此極不希望信令信道擁塞。這導致運營者必須提供超大容量的信令信道。但是由于提供給小區(qū)的信道(業(yè)務+信令)數(shù)總是固定的。折衷的選擇是將較少的信道用作能夠承擔有效負荷的業(yè)務信道，這將嚴重影響運營者的收入。
本發(fā)明的一個目的是按照需要用新的或少的信令信道自動和動態(tài)地重新配置蜂窩移動無線系統(tǒng)中的小區(qū)。
本發(fā)明的另一個目的是短期性地執(zhí)行自動重新配置以便照顧到信令業(yè)務的快速波動。
根據(jù)本發(fā)明將達到這些和其它目的，這可以從附屬的權利要求中看出來。
與現(xiàn)有技術重新配置相比，本發(fā)明的一個優(yōu)勢是，無論是從業(yè)務信道轉變?yōu)樾帕钚诺赖闹匦屡渲没蛘呦喾辞闆r下的重新配置，都只在需要或不需要信令信道的情況下實現(xiàn)，這樣，可以避免不必要的小區(qū)重新配置。
附圖簡述參考附圖將更詳細地描述本發(fā)明，這里

圖1表示的是在蜂窩移動無線系統(tǒng)中多個小區(qū)的簡化圖；圖2表示根據(jù)圖1部分放大圖，其中包括移動臺和基站；圖3表示在增加條件下本發(fā)明的一個實施方案流程圖；圖4表示在減少條件下本發(fā)明的另一個實施方案流程圖；及圖5表示在減少條件下本發(fā)明的另外一個實施方案流程圖；優(yōu)選實施方案描述圖1大體說明了該技術領域熟知的蜂窩移動無線系統(tǒng)中的小區(qū)。每個小區(qū)具有給定數(shù)量或給定組的無線信道，包括業(yè)務信道和專用控制信道。一個或多個小區(qū)可以集合在一起形成所謂的位置區(qū)域LA。當移動用戶正在進入這樣一個位置區(qū)域時，他必須登記自己。這需要使用專用控制信道，如在GSM系統(tǒng)中所謂的獨立專用控制信道SDDCH。但是本發(fā)明并不局限于獨立專用控制信道SDDCH，而是可用于在任何時候把業(yè)務信道轉變成專用控制信道以及又把它轉變回業(yè)務信道。
圖2更詳細地說明圖1中的小區(qū)和為這四個小區(qū)C1、C2、C3和C4服務的基站B1-B4。小區(qū)C1和C3位于圖1所示位置區(qū)域L的邊界。
移動臺M1處于位置區(qū)域之外但是正向小區(qū)C1移動，這樣當它進入新的位置區(qū)域時就必須登記自己。為了實現(xiàn)這一目的，必須有一個專用控制信道是可用的。
另一個移動臺M2登記在位置區(qū)域LA內并且在小區(qū)C4中移動，C4與位置區(qū)域LA邊界不相鄰。
在GSM系統(tǒng)中，當移動臺發(fā)送和接收SMS(“短消息業(yè)務”)消息時，使用獨立專用控制信道SDCCH。在大多數(shù)情況下普通話音或數(shù)據(jù)呼叫的呼叫建立也短時間使用專用控制信道作為信令信道。
如果很多移動臺正向位置區(qū)域LA邊界移動，重要的是在邊界小區(qū)(如圖2中小區(qū)C1和C3)有足夠數(shù)量的這些控制信道可供使用。
運營者需要為每個小區(qū)配置可能用到的一定數(shù)量的信令信道。這通常是基于小區(qū)內的業(yè)務狀況和業(yè)務性能經(jīng)歷來進行的。采用本發(fā)明的方法來計量小區(qū)的信令信道數(shù)并不很困難。
本發(fā)明將主要參考GSM系統(tǒng)來描述。上面提到在這種系統(tǒng)中使用的專用控制信道是SDCCH。一個時隙能夠載荷8(或4)個SDCCH子信道并且因此稱為SDCCH/8專用控制信道，這樣該信道包括8個子信道。一個子信道(對應一個信令信道)被稱為一個SDCCH子信道。根據(jù)本發(fā)明的方法只對載荷SDCCH/8的時隙有效。
本發(fā)明思想包括兩部分。
一部分叫增加條件，即意味者通過動態(tài)地增加信令信道的數(shù)量將業(yè)務信道配置成信令信道。在這個例子中信令信道是SDCCH/8。
另一部分叫減少條件，即意味著將一個SDCCH/8重新配置而返回為業(yè)務信道。
現(xiàn)在我們將描述發(fā)明方法的實施方案。
圖3說明增加條件的流程圖。主要包括一個帶三個條件(如模塊1、2和3所示)的循環(huán)。在下面的描述中，專用信令信道被稱為SDCCH子信道。一個業(yè)務信道TCH占用一個整時隙，因此可以將其配置為8個SDCCH子信道。
首先，如圖3中的塊1所示，考查空閑(即當前沒有使用)SDCCH子信道數(shù)是否等于或小于參數(shù)SLEVEL的值。這個參數(shù)定義了當試圖將小區(qū)中的一個業(yè)務信道重新配置成SDCCH子信道時剩余的空閑子信道數(shù)。作為例子，這個值可以設置在0和2之間。
參數(shù)SLEVEL也可以有值CONG。這意味著任何當由于擁塞無法為連接分配SDCCH子信道的時候這個子條件都可以滿足。如果能夠立即指配TCH特性(見后述)，可能為該連接分配一個TCH用于信令。
如果“否”，則不做任何操作并在一定時間后返回“開始”，這個時間由系統(tǒng)時鐘決定。
如果“是”，即意味著SDCCH子信道數(shù)小于或等于參數(shù)SLEVEL，則根據(jù)塊2考查業(yè)務信道?？臻e業(yè)務信道數(shù)必須大于某一閾值TLEVEL如＝4。并且，TLEVEL和SLEVEL可以由運營者任意設置，但是不能設置成分別大于小區(qū)中的業(yè)務信道和SDCCH信道的數(shù)。
如果塊2的條件滿足，即“是”，則根據(jù)塊3進行第3個考查。考查已定義的信道SDCCH/8數(shù)是否小于小區(qū)內允許配置的SDCCH/8信道的最大數(shù)。
如果滿足關于小區(qū)中允許的SDCCH/8信道數(shù)的條件，即“是”，則循環(huán)結束，如塊4所示，并且啟動一次把業(yè)務信道重新配置為信令信道SDCCH/8的操作。
通過這三個必須全部滿足的條件，才能減少擁塞。
不必嚴格按圖3給出的塊1、2和3的順序執(zhí)行不同的子條件。
任何重新配置(增加或去掉SDCCH/8)即導致小區(qū)包括了比基本SDCCH配置更多的這種控制信道的配置之后，都啟動一次監(jiān)督程序。其目的是確定是否增加的SDCCH/8正在使用或者應當將其重新配置成業(yè)務信道。用這種方式，本發(fā)明方法積極地試圖重新配置為基本SDCCH配置。達到基本配置所花費的時間取決于由本發(fā)明方法以前增加的SDCCH/8數(shù)、參數(shù)STIME的值和SDCCH業(yè)務水平。參數(shù)STIME定義了啟動把SDCCH/8配置成TCH操作之前所花費的最少時間。
去掉SDCCH/8的準則是所謂“漏桶(leaky bucket)”算法，這由圖4和5可看出來。
圖4為根據(jù)本發(fā)明的減少條件下的流程圖。
首先檢查SDCCH子信道數(shù)是否大于基本配置，見塊1。如果“否”，信令信道就沒有真的增加。
如果“是”，就啟動計數(shù)器，使其值等于參數(shù)STIME的值。然后例如每三秒鐘檢查一次小區(qū)中剩余的空閑子信道有多少。之后計數(shù)器根據(jù)圖4塊3、4減數(shù)或分別根據(jù)圖5中塊3，4或8、9的步長減數(shù)或加數(shù)。
根據(jù)圖4，如果小區(qū)中空閑SDCCH子信道總數(shù)大于8+SLEVEL(在塊3“是”)，這表明SDCCH業(yè)務負荷小于啟動上次重新配置的值并且可以去掉一個SDCCH/8，計數(shù)器按步長如3減數(shù)。這種情況下值3源于上述每3秒進行一次檢查的事實。因此參數(shù)STIME以秒為單位給出。滿足這個條件時空閑SDCCH子信道不必在同一時隙上。
如果小區(qū)中空閑子信道總數(shù)小于8+SLEVEL(在圖4塊3中“否”)，這表明SDCCH業(yè)務負荷高于啟動上次配置的值，則在又一次根據(jù)塊3進行考察之前有一個延時(例如3秒)。根據(jù)塊7的這個延時是不必要的，這取決于無線基站控制器中處理器的負荷。
當計數(shù)器的值超過初始值(如STIME)后就不再增加。
當計數(shù)器到0(塊5“是”)時，就啟動一次把一個SDCCH/8重新配置成一個業(yè)務信道的操作。
在圖5的流程圖中，又增加了一個條件，見塊8和9。
如果小區(qū)中空閑SDCCH子信道的總數(shù)小于8+SLEVEL(圖5中塊8“是”)，這表明SDCCH業(yè)務負荷高于啟動上次配置的值，則計數(shù)器就按步長12加數(shù)(塊9)。但是當計數(shù)器的值超過初始值即STIME時就不再加數(shù)。
如果小區(qū)中空閑SDCCH子信道的總數(shù)正好等于8+SLEVEL(塊8“否”)，計數(shù)器就停止計數(shù)。
當計數(shù)器到0(塊5，“是”)時，就如在圖4的實施方案一樣啟動一次把一個SDCCH/8配置成業(yè)務信道TCH的操作。同樣這里也不必要有3秒的延時(塊7)，但是可以其它值或0延時。
通過增加和減少條件的方法，可以避免上述關于信令信道/業(yè)務信道最佳數(shù)量的問題。這意味著至少可以減少關于擁塞和信令信道超大的問題。對每個要增加到小區(qū)中的信道SDCCH/8必須滿足同樣的準則。一次增加一個信道SDCCH/8直到等于小區(qū)中SDCCH/8數(shù)的最大值(見塊3)。
信道重新配置當當前含有一個業(yè)務信道TCH的時隙被重新配置為含有一個SDCCH/8時，可以進行這一操作而不會干擾正在進行的業(yè)務。這意味著在被選為SDCCH/8的時隙上的任何TCH業(yè)務都被切換到另一個時隙上的空閑TCH。用同樣的方式也可將一個SDCCH/8重新配置成業(yè)務信道，而不干擾任何正在進行的業(yè)務。因而在將被重新配置為TCH的時隙上的任何SDCCH業(yè)務都被切換到在同一或其它時隙上的空閑SDCCH子信道。
在業(yè)務信道TCH上的立即指配在重新配置期間，當在小區(qū)中增加一個SDCCH/8時，可能到來一個對SDCCH子信道的額外請求。其中一些連接可能經(jīng)歷擁塞。為了克服在這種情況下的SDCCH擁塞問題，可將一個TCH用于信令信道(立即指配TCH特性)。這意味著在SDCCH上經(jīng)歷擁塞的連接可以在另一個SDCCH/8成功地附加到小區(qū)之前采用一個空閑TCH以用于呼叫建立信令。
如果有SDCCH擁塞且沒有新的SDCCH/8允許被配置(例如小區(qū)中已經(jīng)配置了最大數(shù)量的SDCCH或存在很少的TCH信道)，則立即指配TCH特性也是有用的。
權利要求書按照條約第19條的修改1.一種在蜂窩移動無線系統(tǒng)中啟動小區(qū)重新配置的方法，其中每個小區(qū)包括允許的和具有基本數(shù)量的用于信令的專用控制信道(SDCCH)和多個業(yè)務信道(TCH)，并且業(yè)務信道可能被轉變?yōu)榘鄠€所述控制信道(SDCCH)的信令信道(SDCCH/8)，該方法包括以下步驟a) 考查(1；圖3)小區(qū)中空閑專用控制信道(SDCCH)的數(shù)量是否小于已確定的第一個值(SLEVEL)；且如果是這樣；b) 考查(2)空閑業(yè)務信道(TCH)的數(shù)量是否大于已確定的第二個值(TLEVEL)，且如果是這樣；c) 考查(3)信令信道(SDCCH/8)的數(shù)量是否小于這種信道(SDCCH/8)的允許數(shù)量。且如果是這樣；d) 把一個業(yè)務信道重新配置成信令信道(SDCCH/8)。
2.權利要求1的方法，其中在步驟b)中所述值(TLEVEL)為小于小區(qū)中業(yè)務信道(TCH)數(shù)的任意值。
3.權利要求1的方法，其中在步驟b)中的所述值隱含著在所述小區(qū)中的收發(fā)信機的數(shù)量。
4.在蜂窩移動無線系統(tǒng)中啟動小區(qū)重新配置的方法，其中每個小區(qū)包括允許數(shù)量的用于信令的專用控制信道(SDCCH)和多個業(yè)務信道(TCH)，并且其信令信道可以被轉變?yōu)闃I(yè)務信道(SDCCH/8)，該方法包括步驟a) 相對于這樣信道的基本配置考查(1；圖4)小區(qū)中信令信道的數(shù)量，b) 相對于某一值(8+SLEVEL)考查(1；圖4)所述空閑信道的數(shù)量，c) 如果這樣信道的數(shù)量大于基本配置，就啟動時間計數(shù)(2、4；圖4)，如果空閑SDCCH子信道的數(shù)量超過某一值(8+SLEVEL)，就按一定步長減小計數(shù)器，并且如果時間計數(shù)到達某一特定值(5、6)就重新把信令信道(SDCCH/8)返回配置為業(yè)務信道；而如果d) 這種信道的數(shù)量小于所述一定值(8+SLEVEL)，就在一定時延后重復步驟c)。
5.權利要求4的方法，還包括步驟
e) 考查空閑子信道(SDCCH)數(shù)是否小于所述一定值(8+SLEVEL)，并且如果”是”就按確定的步長增加時間計數(shù)。
6.權利要求4的方法，還包括步驟e) 調查空閑子信道(SDCCH)的數(shù)量是否小于所述一定值(8+SLEVEL)，并且如果“否”就隱含該數(shù)量等于所述允許的數(shù)量，從而執(zhí)行所述步驟c)。
權利要求
1.一種在蜂窩移動無線系統(tǒng)中啟動小區(qū)重新配置的方法，其中每個小區(qū)包括允許的和具有基本數(shù)量的用于信令的專用控制信道(SDCCH)和多個業(yè)務信道(TCH)，并且業(yè)務信道能夠被轉變?yōu)榘鄠€所述控制信道(SDCCH)的信令信道(SDCCH/8)，該方法包括以下步驟a)在小區(qū)中相對于已確定的第一個值(SLEVEL)考查(1)空閑專用控制信道(SDCCH)的數(shù)量；b)相對于已確定的第二個值(TLEVEL)考查(2)空閑業(yè)務信道(TCH)的數(shù)量；c)相對于這種信道的允許數(shù)量考查(3)空閑信令信道(SDCCH/8)的數(shù)量；及d)基于按任意次序的所有所述步驟a)-c)，決定是否把小區(qū)中的業(yè)務信道轉變成信令信道。
2.權利要求1中所述方法，其中步驟a)到c)按下列順序執(zhí)行a)考查(1；圖3)小區(qū)中的空閑專用控制信道(SDCCH)數(shù)是否小于已確定的第一個值(SLEVEL)；且如果是這樣；b)考查(2)空閑業(yè)務信道數(shù)是否大于已確定的第二個值(TLEVEL)，且如果是這樣；c)考查(3)信令信道(SDCCH/8)數(shù)是否小于這種信道(SDCCH/8)的允許數(shù)量，且如果是這樣；d)把業(yè)務信道重新配置成信令信道(SDCCH/8)。
3.權利要求2中的方法，其中在步驟b)中所述值(TLEVEL)為小于小區(qū)中業(yè)務信道(TCH)數(shù)的任意值。
4.權利要求2的方法，其中在步驟b)中的所述值隱含著在所述小區(qū)中的收發(fā)信機的數(shù)量。
5.在蜂窩移動無線系統(tǒng)中啟動小區(qū)重新配置的方法，其中每個小區(qū)包括允許數(shù)量的用于信令的專用控制信道(SDCCH)和多個業(yè)務信道(TCH)，并且其信令信道可以被轉變?yōu)闃I(yè)務信道(SDCCH/8)，該方法包括步驟a)相對于這樣信道的基本配置考查(1；圖4)小區(qū)中信令信道的數(shù)量，b)相對于某一值(8+SLEVEL)考查(3；圖4)所述空閑信道的數(shù)量，c)如果這種信道的數(shù)量大于基本配置就啟動時間計數(shù)(2、4；(圖4))，如果空閑SDCCH子信道數(shù)超過某一值(8+SLEVEL)，就按一定的步長減小計數(shù)器，并且如果時間計數(shù)到達某一特定值(5、6)就重新把信令信道(SDCCH/8)返回配置為業(yè)務信道；而如果d)這種信道的數(shù)量小于所述一定值(8+SLEVEL)，就在一定時延后重復步驟c)。
6.權利要求5中的方法，還包括步驟e)考查空閑子信道(SDCCH)數(shù)是否小于所述一定值(8+SLEVEL)，并且如果”是”就按確定的步長增加時間計數(shù)。
7.權利要求5的方法，還包括步驟e)考查空閑子信道(SDCCH)數(shù)是否小于所述一定值(8+SLEVEL)，并且如果“否”就隱含該數(shù)量等于所述允許數(shù)量，從而執(zhí)行所述步驟c)。
全文摘要
本發(fā)明涉及關于根據(jù)業(yè)務信道與信令信道數(shù)量的相對關系來啟動小區(qū)重新配置的方法。每個信令信道(SDCCH/8)包括多個專用控制信道(SDCCH)。本發(fā)明分為兩部分,增加條件和減少條件,在增加條件中把一個業(yè)務信道(TCH)轉變成信令信道(SDCCH/8),在減少條件中把一個信令信道重新轉變成業(yè)務信道。這兩個條件可以相互獨立地執(zhí)行。在增加條件中根據(jù)依賴于空閑專用信道(SDCCH)數(shù)和業(yè)務信道(TCH)數(shù)的三個條件(圖3中1、2、3)來完成向信令信道的轉變。在減少條件中,根據(jù)小區(qū)中信令信道(SDCCH/8)數(shù)和專用控制信道數(shù)(SDCCH)來完成轉變。
文檔編號H04W16/10GK1276137SQ9881021
公開日2000年12月6日 申請日期1998年9月29日 優(yōu)先權日1997年10月14日
發(fā)明者C·P·賽爾瓦爾, A·赫勒貝里 申請人:艾利森電話股份有限公司