使用存活时间概念处理动态的相邻小区关系

摘要

本发明涉及诸如基站控制器的用于蜂窝网络的网络元件，该蜂窝网络包括由允许与移动蜂窝终端进行通信会话的至少一个收发信机服务的一个或多个小区。网络元件包括适用于与其它网络节点通信的通信部件(13)。网络元件还包括寄存器软件(17)和资源管理软件，寄存器软件适用于创建、配置和/或去除有关通信会话正在其上运行的小区及其与正在运行的通信会话能转移到的至少一个相邻小区的关系(18)的信息，资源管理软件适用于(21)管理收发信机与终端之间的通信会话。网络元件的特征还在于寄存器软件(17)适于创建和/或配置有关与相邻小区(19)的每个关系的计数器值(20)，该值(20)限制相邻小区(19)能成为一部分的时间或事件数量，以便在计数器值(20)等于去除值时，关系(18)被去除。

说明书

技术领域

本发明涉及诸如基站控制器的用于蜂窝网络的网络元件，该蜂窝网络包括由用于允许与移动蜂窝终端进行通信会话的至少一个收发信机服务的一个或多个小区。元件包括适用于与同一或其它网络内的其它网络节点通信的通信部件。元件还包括寄存器软件和资源管理软件，寄存器软件适用于创建、配置和/或去除有关通信会话正在其上运行的小区及其与正在运行的通信会话能被转移到的至少一个相邻小区的关系的信息，资源管理软件适用于管理收发信机与终端之间的通信会话。本发明也涉及为网络元件和蜂窝网络处理相邻小区关系的方法。

背景技术

蜂窝网络是由多个小区组成的基于无线电的网络。每个小区存在于位于基站中的一个或多个收发信机覆盖/服务的地理区域中。小区一起覆盖不同的区域以在比一个小区的区域更广的区域提供无线电覆盖。蜂窝网络包括向网络的用户提供服务的多个固定主收发信机(在基站上)和多个分布式的移动收发信机。

在此类收发信机(基站和蜂窝电话)之间用于信号分配的一个常见方法是在GSM标准中使用的与频分多址(FDMA)组合的时分多址(TDMA)。另一常见方法是例如在3G标准中使用码分多址(CDMA)和在LTE和WiMAX中使用的正交频分多址(OFDMA)。CDMA和OFDMA使用更宽的频带实现相同的传输容量。另一方面，频带可在所有小区中使用而无任何干扰的风险。由于每个移动运营商具有一个独特的射频频带，因此这些信号方法是尽可能使用该频带所必需的。现在很常见的是组合不同的方法以增大网络的容量。

基站包含收发信机、天线和用于加密/解密与服务几个基站的基站控制器(BSC)的通信的设备。在UMTS(W-CDMA)中，基站控制器称为无线电网络控制器(RNC)。一般情况下，基站包含几个收发信机以便能够为频带内的几个不同频率服务。基站服务/覆盖蜂窝网络的不同小区(地理区域)并一起构建供应商的完整网络。通过在单个基站上使用定向天线(每根天线指向不同的方向)，可能为基站分区，以便从相同位置使用相同频率服务几个不同小区。这增大了基站的业务容量，同时不会大大增加对相邻小区造成的干扰。

基站/无线电站控制器是网络中的网络元件，包含控制和监督网络或网络段(段是网络的一部分)的软件。控制器与大量的收发信机(直接或通过用于一群收发信机的通信装置)通信，并且例如控制切换和漫游。控制器保持外部小区的记录(列表)，并保持哪些小区是与那些外部小区有关系(即所谓的相邻小区关系)的其自身的蜂窝网络的地理图(映射)。关系以面向对象模型的形式被保持。本地小区能与其自身类型的网络中的外部小区有关系，或者与不同类型的网络中的外部小区有关系。为小区创建此类记录(列表)是复杂的，并且不同的算法与来自小区覆盖的区域中无线电波传播的现场测量或计算机预测的输入数据被一起使用。

相邻小区关系在切换情况下使用，切换是用于将移动电话与网络之间的正在进行的通信会话从一个小区转移到另一小区的过程。切换的原因例如是移动电话移动、一个小区内缺少容量、FDMA/TDMA情况下的干扰或更改的移动行为。蜂窝网络中的每个小区指配有用于切换的潜在的目标小区的列表。这些小区是与它具有相邻小区关系的小区。漫游是通信会话从其自己的蜂窝网络切换到另一移动运营商的蜂窝网络时的过程。两个运营商有允许漫游的协议，并且在漫游时通信和预订数据在其相应的蜂窝网络之间交换。不同技术的网络之间的漫游是个很大的挑战，并且在如何实现此类网络之间的互操作性方面有许多标准。

控制器网络元件一般情况下包括管理功能。操作和维护(O&M)网络管理系统提供用于蜂窝网络操作的网络管理功能的包(package)。功能指在系统级别的网络的操作和维护。此类功能的示例是硬件管理、软件管理、配置管理、性能管理和故障管理。蜂窝网络的管理系统处理相邻小区关系。当存在用于不同无线技术的网络和不同运营商的网络时，每个网络具有与其它管理系统通信的管理系统。管理系统传统上已由使用规划工具、分析数据和经验将配置命令经GUI发送到网络的无线电工程师优化(使用算法)。随着网络的规模和复杂性的增大，管理系统现在变得越来越自动化。

管理系统经常包括实现到控制器网络元件中的无线电资源管理(RRM)功能。RRM控制共信道干扰和无线电传输特征，并涉及用于控制诸如切换准则参数的策略和算法。RRM用于尽可能高效地利用无线电频谱资源和网络基础设施。它涉及多用户和多小区网络容量问题而不是点对点信道容量。静态RRM涉及手动和计算机辅助的固定小区和网络规划，如信道分配、频率分配和静态切换准则。动态RRM使用方案以适应性地调整业务负载、移动电话位置和服务要求的无线电网络参数。动态方案在蜂窝网络中被考虑以用于将昂贵的手动小区规划等降到最低以提高效率。动态RRM方案的示例是动态信道分配(DCA)、适应性滤波和动态分集方案，如软切换，其中，源小区的信道被保留并暂时与目标小区的信道并行使用。这种情况下，在到源的连接中断前建立到目标的连接。

现有方法的问题与相邻小区关系的更新有关。在管理系统中，RRM必须知道用于更新的相邻小区的无线电资源。当前，此相邻小区信息和其与本地小区的关系的性质经常需要在控制器上经O&M管理系统静态配置。在一些应用中，使用了性能计数器，并且规则集向蜂窝网络运营商通知相邻小区关系上其当前网络配置的潜在问题。

然而，这些相邻小区关系的此类管理是复杂和耗时的工作，增加了蜂窝网络运营商的运营支出(运行网络的现有成本)。

因此，在3GPP组织中在进行有关基于从移动电话接收的测量而动态创建和更新相邻小区关系的需要的讨论。然而，相邻关系的纯动态管理相关的问题是处理不断出现和消失的相邻关系。

结果是对于带有周期性业务的区域中的小区，即使关联(relation)仍有效，关系(relationship)也可能消失。为避免其消失，即使在存活时间期内切换未发生，关系也需要被保持是配置的。因此，将存在由于需要不断重新创建和删除这些关系的配置原因而产生的网络开销和切换延迟。这可能对这些小区造成恶化的切换性能。另一方面，在纯静态配置的情况下，将存在需要去除的过时关系，并且识别和处理那些关系将要太长的时间。在这些过时的关系未被识别和去除时，它们将造成切换性能的恶化。

相邻小区关系的静态分配的此要求使得信息的管理变得困难。Ericsson目前有用于优化网络中所有小区的相邻小区关系列表的名为NOX(相邻优化专家)的应用。它帮助运营商为列表添加和去除小区。使用事件和PM数据(性能管理)并提供有关每个关系的性能的NOX能基于数据创建和去除新的静态关系。

有时需要以比NOX所提供的更快的速度判定关系的更改。NOX根据它做出判定前15天的PM数据，并且除非O&M管理系统请求，控制器网络元件将不会去除相邻小区关系。错误的相邻小区关系导致切换失败和掉话的数量的增大，因此在不再需它们时将它们从网络中去除很重要。

发明内容

本发明的目的是通过提供用于去除不需要或多余的小区关系以免在保留它们时对网络业务有大影响的备选方法，从而解决上述问题。

该目的借助于诸如基站控制器的用于蜂窝网络的网络元件而实现，该蜂窝网络包括由允许与移动蜂窝终端进行通信会话的至少一个收发信机服务的一个或多个小区。元件包括适用于与同一或其它网络内的其它网络节点通信的通信部件。元件还包括寄存器软件(模块)和资源管理软件(模块)，寄存器软件适用于创建、配置和/或去除有关通信会话正在其上运行的小区及其与正在运行的通信会话能转移到的至少一个相邻小区的关系的信息，资源管理软件适用于管理在收发信机与终端之间的通信会话。网络元件的特征还在于寄存器软件适用于创建和/或配置有关与相邻小区的每个关系的计数器值，该值限制相邻小区能成为一部分的时间或事件的数量，以便在计数器值相应于(corresponds to)去除值时，关系被去除。

该目的还借助于一种用于为蜂窝网络中诸如基站控制器的网络元件处理相邻小区关系的方法而实现，该网络包括由允许与移动蜂窝终端进行通信会话的至少一个收发信机服务的一个或多个小区。元件与同一或其它网络内的其它网络节点通信。方法包括以下步骤：创建、配置和/或去除有关通信会话正在其上运行的小区及其与正在运行的通信会话能转移到的至少一个相邻小区的关系的信息，以及管理在收发信机与终端之间的通信会话。方法的特征还在于以下步骤：创建和/或配置与相邻小区的每个关系的计数器值，该值限制相邻小区能成为一部分的时间或事件的数量，以便在计数器值相应于去除值时，该关系被去除。该目的最后借助于蜂窝网络而实现。

本发明的一个有利效果是它提供了用于在长期演进(LTE)网络中用于管理动态相邻小区关系的解决方案。它防止了在网络中定义的许多错误关系，同时仍提供了控制重要小区关系的延长生命周期的能力。另一个有利的效果是本发明通过提供应用滞后的方法，限制了不断重新创建和去除小区关系的潜在问题。

附图说明

现在将参照附图更详细地描述本发明：

图1以示意图方式示出根据本发明带有网络元件的蜂窝网络。

图2以示意图方式示出根据图1的网络元件。

图3示出决定关系和计数器值的创建和/或配置的判定流程的第一部分。

图4示出根据图3的流程的第二部分。

图5示出在创建关系和计数器值时在网络元件与网络节点之间交互的流程图。

具体实施方式

现在将参照实施例描述用于执行动态小区关系处理的网络元件和方法。实施例包含对本发明有贡献的多个特征。本文中描述的实施例公开网络元件、方法和蜂窝网络。

参见图1，实施例包括诸如基站控制器的用于包括一个或多个小区11的蜂窝网络的网络元件10。这些小区由允许与诸如移动电话的移动蜂窝终端进行通信会话的至少一个收发信机12服务。网络元件可以是无线电基站的一部分或与其分开。

参见图2，网络元件包括适用于与同一或其它网络内的其它网络节点通信的通信部件13。此类网络节点是其它基站控制器14和元件控制和服务小区的收发信机。它也是作为操作和维护管理系统一部分的操作和维护服务器15。它也是移动蜂窝终端16。通信部件例如可以是配置管理接口，如CORBA/IIOP、SNMP设置动作(set actions)、NETCONF命令文件或经基于壳的命令接口的供应商专有命令。

参见图2，网络元件也包括寄存器软件17，该软件适用于创建、配置和/或去除有关通信会话正在其上运行的小区及它与正在运行的通信会话能转移到的至少一个相邻小区19的关系18的信息。元件也包括资源管理软件21，该软件适用于管理收发信机12与终端16之间的通信会话。资源管理软件在于(consist in)管理通信会话从小区转移到相邻小区之一的无线电资源管理软件。参阅背景技术部分，此类软件越来越多地用于提高网络的效率。

根据本发明的实施例还包括使寄存器软件适应于允许创建和/或配置有关与相邻小区的每个关系的计数器值20的发明概念，该值限制相邻小区能成为一部分的时间或事件的数量，以便在计数器值相应于去除值时，该关系被去除。

计数器值的引入提供了关系将不再永久持续的优点。相反，在计数器值相应于去除值时，关系将自动被去除。因此，这防止了具有在网络中定义的许多错误的关系，同时仍提供了控制重要小区关系的延长生命周期的能力。

计数器值与去除值之间的差别是存活时间值(TimeToLive)的示例。在本申请的发明性实施例中，意图是限制关系在应被丢弃前能经历的时间段或事件数量。去除值是个定义的值，计数器通过正计数或倒计数到达该值，计数涉及时间段或事件数量。因此，去除值可以为0或更高或更低的级别，而计数器值从更高或更低值接近去除值。

事件例如是在网络中发生的反复或传输，如两个小区之间的切换。存活时间值能视为关系在网络中能存在的时间或事件的上限。该值的目的是为了避免在网络中保持无用的关系并且此类网络最终由于此类信息而被堵塞的情况。

无论是否引入根据本发明的计数器值，操作和维护系统都能始终支持随时手动去除现有关系。

为控制关系和计数器值的创建和/或配置，网络元件包括定义用于这些动作的规则集的至少一个策略22。策略由网络运营商在操作和维护系统中配置并发送到网络元件。策略能备选地直接在网络元件上配置。然而，使用O&M系统允许策略跨多个网络元件的一致性。

现在将描述用于为网络元件处理相邻小区关系的方法。网络元件例如是蜂窝网络中的基站控制器，该网络包括由允许与移动蜂窝终端进行通信会话的至少一个收发信机服务的一个或多个小区。网络元件通过前面所述方式与同一或其它网络内的其它网络节点通信。方法包括以下步骤：

-创建、配置和/或去除有关通信会话正在其上运行的小区和其与正在运行的通信会话能转移到的至少一个相邻小区的关系的信息，

-管理收发信机与终端之间的通信会话。

根据本发明的又一发明性步骤是为与相邻小区的每个关系创建和/或配置计数器值。该值限制相邻小区能成为一部分的时间或事件数量，以便在计数器值相应于去除值时，该关系被去除。

优点是计数器值的引入确保关系将不永久持续。相反，在计数器值等于去除值时，关系将自动被去除。因此，这防止了在网络中有许多错误定义的关系，同时仍提供了控制重要小区关系的延长生命周期的能力。

去除值是个定义的值，计数器通过正计数或倒计数到达该值，计数涉及时间段或事件数量。因此，去除值可以为0或更高或更低的级别，而计数器值从更高或更低值接近去除值。计数器值与去除值之间的差别是存活时间值的示例。

事件例如是在网络中发生的迭代或传输，如两个小区之间的切换。无论是否引入计数器值，操作和维护系统能始终支持随时手动删除现有关系。

关系和计数器值基于至少一个策略的规则集而被创建和/或配置。用于这些活动的策略定义它们应如何进行，并根据如何活动被触发，计数器值将设为不同的值。策略由网络运营商在操作和维护系统中配置并经通信部件发送到网络元件。

如果O&M管理服务器15监视到特定关系的大量使用或特定行为，则触发计数器值的更新。该值随后被更改以便该关系将持续更长时间。另一方面，如果服务器监视到关系未使用或不经常使用，则计数器被更改以便该关系将持续更短时间。计数器值甚至可设为去除值，这表示该关系将被去除。

计数器值不断降低或增大(正计数或倒计数)，并且更改由PM计数器、事件和/或警报激活。通过引入允许动态更改的策略，在网络元件上也能动态更改该值。

现在将参照图3和4描述关系和计数器值的创建和/或配置。网络如何处理创建和配置将在之后结合图5描述。关系和计数器值由网络元件创建和/或配置。在此操作完成后(元件通知O&M系统)，策略配置在O&M系统中发布，并且在激活时，系统将使用CM管理协议在该网络元件和包含具有关系的小区的其它网络元件节点中创建关系。

在一个示例中，参见图3，在网络运营商手动定义31新关系时触发创建和/或配置策略30。在该情况下，创建和/或配置包括以下步骤：

-定义关系是否应为静态32，

-如果回答为“是”33，则设置计数器值以便它指示关系将永久持续34，然后发布配置以指示无需采取其它动作35，

-如果回答为“否”(36)，则设置计数器值为允许倒计数的默认值37，定义用于计数器值的更新的监视器和/或触发器38(例如，指定PM计数器、事件和警报)，并随后发布指示元件和管理具有关系的相邻小区的每个网络节点适用的动作的配置39，

-配置被发送到网络元件和管理具有关系的相邻小区的网络节点40。

运营商在未将关系与网络元件上的存在的策略相关联或定义新策略的情况下无法手动配置关系，一个例外情况是运营商创建完全静态关系。

运营商手动定义静态的新关系(即，存活时间计数器不截止)时，O&M系统将警告运营商，如果以此方式定义，则此关系将从不会动态去除，并且如果在此关系不再有效时，它可能会造成问题。O&M系统健康检查应始终在执行健康检查时使用警告来标记这些关系。

参见图3和4，在另一示例中，创始和/或配置策略由定义新地理相邻小区的列表或指示相邻小区的移动蜂窝终端测量报告触发30。这表示关系将不是由网络运营商41手动配置。在一种情况下，不允许通过与控制相邻小区43的网络节点的网络元件通信进行创建和/或配置。在该情况下，参见B，将执行定义关系是否能基于移动蜂窝终端测量报告的过程。

在另一情况下，允许通过与控制相邻小区42的网络节点通信的网络元件进行创建和/或配置。创建和/或配置因而包括以下步骤：

-定义传输层是否支持相邻小区44的网络节点的自动发现，

-如果回答为“是”45，则发布指示网络元件应查询网络节点的可能关系的配置46，

-如果回答为“否”47，则发布指示网络节点的IP地址以查询可能关系的配置48，

-创建用于监视元件和网络节点之间的通信会话和触发计数器值更新的配置信息49。

关于创建和/或配置策略通过定义新地理相邻小区的列表或指示相邻小区41的移动蜂窝终端测量报告触发30时的示例，进行以了下其它步骤；

-定义关系是否能基于移动蜂窝终端测量报告50，

-如果回答为“否”51，则配置被发送到网络元件和管理相邻小区的网络节点40。

-如果回答为“是”52，则创建配置信息用以监视元件与管理相邻小区的网络节点之间的通信和触发计数器值更新，并且它们应使用测量报告53，

-发布指示网络元件和网络节点应使用测量报告的配置，配置监视和触发54，并将配置发送到网络元件和网络节点40。

现在结合图5描述网络如何处理创建和配置。在进行关系和计数器值的创建和/或配置55时，进行了以下步骤：

-将有关已创建或配置的关系和计数器值的配置信息发送(由网络元件进行)到至少一个网络节点，节点是操作和维护服务器，

-通过向网络元件和管理相邻小区的网络节点发布配置请求58，在管理通信会话中涉及的小区的网络元件与管理相邻小区的网络节点之间创建通信链路57，

-操作和维护系统开始经PM计数器、事件和/或警报59监视通过通信链路的业务。

随后，在某些条件下通信业务由系统触发时，更新计数器值。

在LTE中，网络元件与另一网络节点之间的通信链路能直接在这两者之间创建。在WCDMA中，网络元件和网络节点是无线电网络控制器。对于LTE，创建此链路有两种方式。如果相互网络元件协议支持自配置，则O&M服务器将提供允许网络元件建立到节点的连接所需的鉴权。如果网络元件与节点之间的动态配置不被支持，则O&M服务器将识别所需的更改，并且将配置请求发布到网络元件和节点以在它们之间建立信令链路。

本发明也涉及包括由至少一个收发信机服务的一个或多个本地小区的蜂窝网络，该网络包括网络元件，并且在其中执行用于处理相邻小区的新方法。网络是移动电话网络，如GSM或UMTS。网络节点和网络元件形成蜂窝网络和/或管理系统的一部分。至少一个网络节点是经配置管理接口与网络元件通信的操作和维护服务器。