CN101658058B - 感应rf环境以管理移动网络资源 - Google Patents

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Abstract

本文公开了使用射频感应来管理移动网络资源。感应射频环境以检测一个或多个基站收发信台。至少部分地基于感应的射频环境，确定资源指配，如频率或信道指配。

Description

感应RF环境以管理移动网络资源
其它申请交叉引用
本申请要求2006年10月10日提出、题为“RF监视方法”(Methodof RF Monitoring)、No.60/850872的美国临时专利申请(代理人案号RADIP023+)的优先权，出于所有的目的，该申请通过引用结合于本文中。
发明背景
在传统移动电信网络中，移动台(例如，移动电话)经空中链路与一般为具有一根或多根天线及相关联无线电收发信机的塔或其它结构的固定基站收发信台(BTS)通信。传统BTS一般经到基站控制器(BSC)的专用通信链路，在移动台与核心移动网络之间转播(relay)数据。然而，更小的基站收发信台已被开发，例如供个人在家中使用，小型公司或其它企业专门使用，用户密度高或需求高的区域(如机场)的专门或附加覆盖等。此类更小的基站收发信台根据其大小和配置，有时在本文中和在业界表示为多个术语，包括但不限于诸如“微BTS”、“微微BTS”和“毫微微BTS”等术语，这些术语将此类更小的装置(installation)与有时称为“宏BTS”，部署为服务相关联“宏小区”的传统“BTS”区分开。此类更小基站收发信台的部署对移动电信网络运营商和设备提供商提出了挑战，包括需要以有效的方式指配资源到此类基站收发信台(例如，广播信道/频率)，不会导致此类装置与其它网络元件有冲突。
附图说明
在下面的详细说明和附图中，公开了本发明的各种实施例。
图1是示出现有技术基站收发信台的阵列及其相关联覆盖区域的实施例的框图。
图2是示出在典型现有技术宏蜂窝网络中基站子系统元素的实施例的框图。
图3是示出其中部署了小型、可能可移动的基站收发信台的蜂窝网络实施例的框图。
图4是示出具有IP网络回程的微、微微和/或毫微微BTS或其它小型和/或可能可移动的基站收发信台的实施例的框图。
图5A示出用于如图1所示蜂窝网络的说明性频率指配方案。
图5B示出作为已修改的图5A的频率指配方案实施例，以反映第四频率范围到小型基站的指配。
图6是示出用于至少部分地通过感应RF环境，指配移动网络资源(在此示例中，为信道/频率范围)的过程实施例的流程图。
图7是示出用于至少部分地通过感应RF环境，指配移动网络资源(在此示例中，为信道/频率范围)的过程实施例的流程图。
具体实施方式
本发明可以多种方式实施，包括作为过程、设备、系统、物质的构成、诸如计算机可读存储媒体等计算机可读媒体或者其中通过光链路或通信链路发送程序指令的计算机网络。在此说明书中，这些实施或本发明可采用的任何其它形式可称为技术。被描述为配置为执行某个任务的诸如处理器和存储器等组件包括暂时配置为在给定时间执行该任务的一般组件或制造为执行该任务的特定组件。通常，在本发明范围内可改变公开过程的步骤顺序。
本发明一个或多个实施例的详细说明在下面与显示本发明原理的附图一起提供。本发明结合此类实施例进行描述，但本发明并不限于任一实施例。本发明的范围只受权利要求书的限制，并且本发明包括许多替代方案、修改和等同物。许多特定的细节在下面的说明中陈述以便提供本发明的详细理解。这些细节作为示例提供，并且本发明可在没有一些或所有这些特定细节的情况下根据权利要求实践。为清晰起见，与本发明相关的、技术领域内已知的技术材料未详细描述以免不必要地混淆本发明。
公开了感应射频(RF)环境以管理移动网络资源。在一些实施例中，基站收发信台(BTS)或其它移动电信网络提供商设备感应其所处位置中的射频环境。例如，由于其大小、重量、形状因子和/或安装方式而能够从一个位置移到另一位置和/或能够安装在可能在诸如宏BTS等一个或多个其它基站收发信台的覆盖区域内或附近的位置处的BTS或类似的设备感应其所处位置中的RF环境。检测到的任何信标(beacon)或其它广播信号在适用时用于将一个或多个资源指配到可能可移动的BTS。此类资源的一个示例是信道和/或频率。在各种实施例中，指配由可能可移动的BTS本身例如根据感应的RF环境，基于选择算法做出，和/或检测到的信号(如果有)被报告到诸如BSC等协调节点和/或核心移动网络，该协调节点和/或核心移动网络配置为基于BTS观测和报告的RF环境，将资源指配给可能可移动的BTS。在一些实施例中，BTS至少部分地基于感应的RF环境，从预配置和/或可配置选择的预定集合中选择频率或信道。例如，在一些实施例中，BTS选择具有相关联频率或频率范围或频率集合的信道，该频率或频率范围或频率集合以不低于规定的最低量(例如，200kHz)靠近任何相邻信号，该任何相邻信号可能干扰可能可移动BTS的信号和/或受其信号影响。
图1是示出现有技术基站收发信台的阵列及其相关联覆盖区域的实施例的框图。每个基站收发信台(BTS)102、104和106分别具有与其相关联的对应地理覆盖区域108、110和112，在覆盖区域内，其信号强，足以被诸如MS 114等移动台(MS)接收和使用，以便经该BTS与核心移动电信网络通信。在两个或更多覆盖区域重叠的区域中，MS在理论上能够经在该区域具有覆盖的任何BTS与核心移动网络通信。特别是在覆盖区域重叠的此类区中，可能有BTS间干扰。因此，移动电信网络提供商一般已雇用射频工程师执行频率计划任务，诸如以便确定分配和指配频率到宏蜂窝网络中基站收发信台的方案等。基站收发信台的实际配置传统上已是大部分手动的过程，并且所产生的指配一般是静态的。
图2是示出在典型现有技术宏蜂窝网络中基站子系统元素的实施例的框图。在所示示例中，图1的BTS 102、104和106示为每个经一般为专用T-1/E-1线路的对应专用通信链路连接到基站控制器(BSC)202。在GSM网络中，专用链路称为Abis接口。BSC 202提供到核心移动网络204的接入，在GSM网络中，在话音业务和控制消息的情况下，一般经移动交换中心(MSC)提供，并且在分组数据业务的情况下，一般经服务GPRS支持节点(SGSN)提供。
图3是示出其中部署了小型，可能可移动的基站收发信台的蜂窝网络实施例的框图。在所示示例中，具有相关联覆盖区域304的微、微微或毫微微BTS 302已在图1的蜂窝网络中的某个位置部署，使得覆盖区域304与某个区重叠(并且此示例中，为清晰起见，全部包括在内)，在该区中，BTS 104的覆盖区域110和BTS 106的覆盖区域112重叠。在各种实施例中，在蜂窝网络的频率或其它资源分配和/或指配计划中使包括小型BTS 302变得不可行、不实际、成本过高和/或效率低的情况下，可能可移动的BTS 302可由移动网络提供商的客户或业务伙伴(例如，经销商、销售代表、零售销路等)部署，或者由提供商技能较低的安装技工部署。例如，BTS 302可在宏小区BTS 102、104和106很久之后部署。另外，虽然图3中示出一个小型BTS 302，但在人口密集区域中，可部署许多此类基站，例如，在诸如机场等高使用区域中，或在整个人口密集服务区域的许多用户家中。编号、地理分布和随时间的安装分布可使得将此类小型BTS集成到频率和/或其它资源规划中变得不实际。
在一些实施例中，每个宏小区BTS支持其邻居列表上多达32个相邻基站，并且每个小型基站配置为在九个预配置的信道/频率之一处操作(例如，GSM网络中的九个绝对射频信道号(ARFCN)之一)，预配置的信道/频率在网络频率计划过程中保留，由微、微微和/或毫微微BTS或其它小型和/或可能可移动基站收发信台使用。
图4是示出具有IP网络回程的微、微微和/或毫微微BTS或其它小型和/或可能可移动的基站收发信台的实施例的框图。如上所示，宏BTS 102、104和106经到诸如BSC 202等BSC的专用地线(例如，T-1/E-1)与核心移动网络通信。在图4中，图3的小型BTS 302示为经IP网络402和聚集网关(AGW)404连接到BSC 202。在一些实施例中，AGW 404配置为支持一个或多个此类小型BTS，如BTS 302，从而聚集其业务并转换业务，该业务使用适合的协议(例如用于话音业务的实时传输协议(RTP)等)经IP网络402发送到Abis(用于GSM)或到BSC的类似接口(或非GSM网络中的等效节点)，且反之亦然。随着用于家庭和小型公司的高速因特网接入变得越来越普遍，在家庭和公司中部署小型基站，并使用IP回程以提供到核心移动网络的连接，从而避免在每个此类基站需要专用T-1/E-1或其它高容量连接时将伴随的带宽成本和浪费，这已变得并将继续变得越来越可能。
图5A示出用于如图1所示蜂窝网络的说明性频率指配方案。与第一信道相关联的第一频率范围502例如已指配到BTS 102；与第二信道相关联的第二频率范围504例如已指配到BTS 104；以及与第三信道相关联的第三频率范围506例如已指配到BTS 106。频率范围502、504和506相互分隔至少规定的最小间隔，例如，在GSM网络情况下为200kHz。
图5B示出作为已修改的图5A的频率指配方案实施例，以反映第四频率范围到小型基站的指配。在所示示例中，第四频率范围508已被指配到图3的小型基站302。在一些实施例中，选择用于小型的频率范围，如所示示例中的第四频率范围508，以确保与在小型基站所处的位置中或附近操作的相邻宏蜂窝和/或小型基站(BTS)有规定的最小间隔(例如，200kHz)。
公开了感应RF环境以管理诸如可用信道/频率等移动网络资源。在一些实施例中，诸如图3的BTS 302等小型BTS包括RF感应(或“嗅探”)子系统。在启动时(和/或在其它规定的时间和/或条件)，小型BTS感应其所处位置中的RF环境。在一些实施例中，在小型基站或与GSM网络相关联的其它设备的情况下，小型BTS扫描相关的频率范围，如900/1800和850/1900MHz频带。在一些实施例中，小型基站或其它设备包括RF监视器，该监视器包括能够在一个或多个关注频带中接收的GSM或其它接收器。在一些实施例中，BTS例如通过确定关注哪些感应的信号(例如，因为它们已知与或者可与来自同一或另一移动网络的相邻BTS相关联)，至少部分地评估感应的RF环境。在一些实施例中，至少部分地基于发射广播信道的信标频率做出确定。在一些实施例中，至少部分地基于此类信标或广播信道中包括的信息做出确定。
在一些实施例中，BTS配置为从预配置的选项集选择要由BTS使用的信道。在上述示例中，BTS可配置为从九个(或在其它实施例中比九更多或更少)预配置的信道之一选择与频率相关联的信道，这些频率与如通过感应RF环境确定的最近(频率上)相邻BTS相关联的频率至少有规定的最小间隔(例如，在GSM网络中的200kHz或者如除GSM网络外的网络中要求的其它规定或所期望的间隔)。
图6是示出用于至少部分地通过感应RF环境，指配移动网络资源的过程实施例的流程图，在此示例中，资源为信道/频率范围。在一些实施例中，图6的过程由诸如图3的BTS 302等小型BTS实现。在所示示例中，在初始启动602，感应RF环境604。填充邻居小区列表606。在各种实施例中，606是可选的和/或被忽略。在608，从预配置选项集选择将导致与最近感应的RF源(例如，宏BTS)有至少规定的最小(在此示例中200kHz)间隔的广播(或其它)信道。如果支持切换610，则向核心移动网络报告所选择的信道612。如果不支持切换610或者在报告信道选择/指配612后，过程结束。
在一些实施例中，小型BTS选择和提议信道，但不配置本身在该信道上广播，除非/直至从核心移动网络接收到指配、应答和/或确认。在一些实施例中，小型BTS感应RF环境，并向核心移动网络或某一辅助元素报告原始和/或至少部分地评估和/或分类的RF环境数据，核心网络或该某一辅助元素随后至少部分地基于如小型BTS所感应和报告的RF环境，指配信道、频率和/或其它资源。
图7是示出用于至少部分地通过感应RF环境，指配移动网络资源的过程实施例的流程图，在此示例中，资源为信道/频率范围。在一些实施例中，图7的过程由诸如图3的BTS 302等小型BTS实现。在所示示例中，在初始启动702，感应RF环境704。填充邻居小区列表706。在各种实施例中，706是可选的和/或被忽略。在704检测到的信号经BSC被报告708例如到核心移动网络。信道(和/或其它资源)指配例如从核心移动网络接收和实现710。
虽然在上面详细所述的许多示例中，涉及在GSM或类似网络中的频率指配，但本文中所述的技术可用于管理在GSM或其它网络中能够至少部分地基于通过感应RF环境获得的信息而被管理的任何资源。例如，在UMTS或其它CDMA网络中，本文中所述的技术在一些实施例中用于将代码指配到小型基站或其它元素。在一些实施例中，在启动时，小型UMTS基站感应RF环境，确定是否检测到与相邻基站相关联的任何信号，并为每个检测到的信号确定相关联基站在使用哪些代码。在一些实施例中，小型基站从预配置的选项集选择如通过感应RF环境确定的相邻基站未已经使用的代码。
在各种实施例中，至少部分地基于如小型BTS或其它设备感应的RF环境而管理移动网络资源提供了灵活性，并节约了与部署诸如预期供家庭或企业使用的小型基站等分布式和/或小型基础设施元素有关的成本。
虽然为便于清楚地理解而以一定的细节描述了上述实施例，但本发明并不限于提供的细节。实施本发明有许多替代方式。公开的实施例是说明性的而不是限制性的。

Claims (15)

1.一种管理移动网络资源的方法，包括：
感应射频环境以检测一个或多个基站收发信台，所述基站收发信台包括宏蜂窝基站收发信台，所述宏蜂窝基站收发信台配置为向位于所述基站收发信台的覆盖区域中的移动台提供对蜂窝电信服务的接入；以及
至少部分地基于所感应的射频环境，从预配置和/或可配置选择的预定集合中选择频率或信道，确定资源指配，所述资源包括频率范围、频率集合的信道，且该频率范围或频率集合以不低于规定的最低量靠近任何相邻信号；如果支持切换，则向核心移动网络报告选择的信道，如果不支持切换或者在报告信道选择/指配后过程结束；
其中，所述资源指配到以下的一项或多项：小型基站收发信台；便携式基站收发信台；以及微、微微或毫微微蜂窝基站收发信台。
2.权利要求1所述的方法，其中感应所述射频环境包括检测所述一个或多个基站收发信台中的一个所广播的信号。
3.如权利要求2所述的方法，其中感应所述射频环境还包括确定所述信号的载频。
4.如权利要求1所述的方法，还包括为邻居小区列表填充与所述一个或多个基站收发信台相关联的数据。
5.如权利要求1所述的方法，其中所述资源包括代码。
6.如权利要求1所述的方法，其中至少部分地基于所感应的射频环境确定资源指配包括向移动网络节点报告至少部分地基于所感应的射频环境而确定的数据以及从所述移动网络节点接收所述资源指配。
7.如权利要求1所述的方法，其中至少部分地基于所感应的射频环境确定资源指配包括确定所指配的资源未由所述一个或多个基站收发信台中的一个或多个在使用。
8.如权利要求1所述的方法，其中至少部分地基于所感应的射频环境确定资源指配包括从可用资源集选择所指配的资源。
9.如权利要求8所述的方法，其中从可用资源集选择所指配的资源包括比较所感应的射频环境和组成所述可用资源集的一个或多个资源。
10.如权利要求1所述的方法，其中所指配的资源由所述资源要指配到的节点确定。
11.如权利要求10所述的方法，其中所述节点向所述移动网络报告所指配的资源。
12.如权利要求1所述的方法，其中所述移动网络将所述资源指配通知所述一个或多个基站收发信台中的一个或多个。
13.一种管理移动网络资源的系统，包括：
用于感应射频环境以检测一个或多个基站收发信台的装置，所述基站收发信台包括宏蜂窝基站收发信台，所述宏蜂窝基站收发信台配置为向位于所述基站收发信台的覆盖区域中的移动台提供对蜂窝电信服务的接入；以及
用于至少部分地基于所感应的射频环境，从预配置和/或可配置选择的预定集合中选择频率或信道，确定资源指配的装置，所述资源包括频率范围、频率集合的信道，且该频率范围或频率集合以不低于规定的最低量靠近任何相邻信号；如果支持切换，则向核心移动网络报告选择的信道，如果不支持切换或者在报告信道选择/指配后过程结束；
其中，所述资源指配到以下的一项或多项：小型基站收发信台；便携式基站收发信台；以及微、微微或毫微微蜂窝基站收发信台。
14.如权利要求13所述的系统，其中所述系统配置为在本地确定所述资源指配，并向所述移动网络报告所述资源指配。
15.如权利要求13所述的系统，其中所述系统配置为至少部分地通过向所述移动网络报告所感应的射频环境，并从所述移动网络接收所述资源指配，来确定所述资源指配。
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