[发明专利]在移动台控制的小区选择环境下的小区负载共享

说明书

                      发明背景

发明技术领域

本发明一般涉及无线电信领域，具体地，本发明涉及在移动台控制的小区选择环境下(诸如在无线分组数据系统中)使能实施小区负载共享的方法和系统。

相关技术描述

在新的一代无线数据通信业务中，诸如在全球移动通信系统(GSM)中的通用分组无线业务(GRPS)，将数据分组通过无线空中接口在基站收发信机(BTS)与移动台(MS)之间传送。该无线系统使用已知的蜂窝结构(例如，像在GSM中那样)，其中每个BTS被分配覆盖一定的地理服务区域(小区)。这样，每个BTS负责与在其小区中运行的所有的MS通信。典型地(但不总是)，一个BTS(例如，BTS A)的小区包括地理区域，在系统的所有BTS中，该BTS在该地理区域中提供最好的无线链路质量。其中将MS改变通信从BTS A到BTS B的边界称为小区A与小区B之间的小区边界。

在蜂窝数据通信系统中，由用户(MS)产生的业务负载随时变化。这个事实表示无线网络为了补偿业务峰值需要被做成过大的尺寸。在任何给定的时间，通常有些小区中现有的负载太高而不能为这些小区中的MS提供适当的服务质量，而同时，相邻的小区可以具有过剩的容量。在这种情形下，允许在拥塞的小区中的某些MS连接到正经受较小的负载的、相邻的小区是有利的。这种方法通常称为“小区负载共享”，可被使用于传统的蜂窝语音通信系统中(例如，GSM)。

实际上，在蜂窝无线系统中有两种方法来监管小区选择：MS控制的小区选择和网络控制的小区选择。对于MS控制的小区选择，确定最适合连接到哪个BTS是MS的责任。这样，MS考虑它已取得的任何一种信息(无线电条件，接收信号强度，业务容量，以及可能地，在系统信息消息中的附加信息等等)，作为加到预先确定的小区选择算法的输入。小区选择算法的输出表示MS应当连接到的小区。

对于网络控制的小区选择，网络命令MS连接到某个BTS(小区)。对于网络控制的小区选择的必要的条件是，每个MS不断地提供测量报告给网络。实际上，该测量报告通知网络，报告的MS如何根据它们的信号强度和无线链路质量感知候选的BTS或小区。

这两种小区选择方法具有各自的优点和缺点。例如，网络控制的小区选择(也称为“定位”)的主要优点在于，可以使用相对较智能的小区选择算法。这样，网络可以使用它具有的、可供使用的信息资源，不单是无线链路条件，也包括在每个小区中的负载、缓存的数据分组、与用户的业务联系的质量、最佳的本地区域等等。网络控制的小区选择，例如，被使用于电路交换的GSM中。

网络控制的小区选择的最大缺点是对于所涉及到的网络的增加的复杂性，以及每个MS必须定期地提供测量报告给网络。不幸地，该测量报告使用上行链路带宽，所以，实际上降低了系统的容量。增加的复杂性是由于网络必须监管对于每个工作的MS的定位程序。

另一方面，对于MS控制的小区选择，每个MS负责它自己的小区选择程序。在GPRS配置中，系统可使用MS控制的或网络控制的小区选择。然而，由于下面描述的理由，更多半地，MS控制的小区选择将是大多数将来的GPRS网络选择的方法。

有关的现有技术集中在使用网络控制的小区选择方法的系统中小区负载共享。在这样的系统中，工作的MS借以选择另一个小区的方法总是由网络发出的小区重新选择(即，“越区切换”)命令起动的。通过使用这样的小区负载共享方法，在拥塞期间，网络可识别在拥塞的小区中的候选的MS，并通过发出对于专用小区(即，不太拥塞的小区)的重新选择命令，来引导这些MS连接到不太拥塞的小区。这样，哪个MS移到另一个小区，或在哪里或何时移动它们的细节，实际上是实施的问题。

上述的现有技术的小区负载共享的方法的主要缺点在于，它们不能被使用于具有MS控制的小区选择的系统中。因此，在其中可以使用网络控制的或MS控制的小区选择的、诸如GPRS那样的系统中，该现有技术小区负载共享方法不能结合那些系统的MS控制的小区选择部分被使用。存在这个缺点是因为网络没有关于每个MS的各个无线电环境的信息(没有测量报告发送到网络)。而且，在具有严格的MS控制的小区选择的系统中，作出选择新的小区的决定是MS的责任，而不是网络的责任。另一方面，该MS不知道关于总的负载情形、当前拥塞水平、或系统中排队的长度。因此，MS本身不能监管小区负载共享。