自優化切換方法

2023-09-15 00:58:30

專利名稱：自優化切換方法
技術領域：
本發明涉及無線通信網絡的自優化，尤其涉及蜂窩電話網絡的自優化。
背景技術：
當諸如移動終端等無線裝置從一個小區被轉移到另一個小區，在小區間的邊界的無線覆蓋可能存在問題。在實際的網絡環境中，存在在特定的邊界位置應避免切換至目標小區的情況。例如，當一個移動終端在切換後立即移動到目標小區的覆蓋盲區，並且無法執行快速切換到一個新的鄰接小區，即會發生此類情況。例如，當一個移動終端被轉移至一個新的小區，該終端會突然進入一個與該新小區的無線連接被丟失的區域。又如，若滿足預定義的切換條件，一個移動終端可以被成功轉移至一個新的鄰接小區，即通常至一個具有最強報告信號的小區，然後快速移動至一個區域，在該區域中，新連接變得足夠弱以致該連接需要被再次切換至舊的鄰接小區或另一個鄰接小區。

發明內容
在獨立權利要求中，本發明的實施例提供一種操作第一基站的方法，一種用於操作所述第一基站的電腦程式產品，一種操作第二基站設備的方法，及一種用於操作一個第二基站設備的電腦程式產品。本發明的實施例在從屬權利要求中被描述。本發明的實施例通過利用資料庫或可訓練軟體模塊，評估無線裝置應將其無線連接轉移至哪個基站設備，解決了前述問題。在一些實施例中，當連續的無線失敗或者快速切換增加了用於該資料庫或用於訓練該可訓練軟體模塊的數據量，網絡執行得更好。要解決的技術問題是，基於在無線網絡中，尤其在3GPP(第三代合作夥伴項目) LTE(長期演進項目)移動接入網絡中，自檢測和自優化機制的使用，以增強系統性能、使切換失敗最小化，甚至以避免不恰當的切換。本發明的實施例也適用於其他無線網絡，諸如 IEEE 802. 16(WIMAX)或 3GPP2(CDMA2000)。現有的最佳方案沒有考慮到，當源基站接收來自目標基站的一個成功的切換確認後，立即發生關於該目標基站中移動終端的突發切換失敗的情況。術語「基站」和「小區」可以被作為同義詞使用。3GPP LTE提出了一個可能，即源基站可以準備多個鄰接小區，以作為一個終端的切換的候選項。然而，當所述目標基站確認了一個成功的切換，關於所有其他鄰接小區的準備將被取消。另一種可能是對「用戶設備歷史信息」信息元素的評估，該評估在 3GPP TS 36. 413和TS 36. 423中規定。在這種情況下，該基站在切換請求信息中傳輸最近訪問小區信息，如某一移動終端的訪問次數。然而，該信息僅有助於連續切換的情況，但不適於未預期的、突發的切換失敗，尤其是在特定小區邊界位置引發的切換失敗。本發明的實施例可改善環境中無線通信連接的質量，所述環境中，移動終端僅短暫停留在目標小區，隨後執行快速切換至一個新的鄰接小區，尤其是在特定小區邊界位置發生問題的情況。
在兩個或更多鄰接小區的重疊區域內的無線狀況，可能會因邊界區域內的不同位置而不同。在邊界區域的一個位置，將一個移動終端從一個小區切換至另一個小區，可能是合適的，但在同一個邊界區域的另一個位置，卻可能是不合適的。為了檢測在鄰接小區的邊界區域的問題切換位置，移動終端的切換過程所涉及的基站應交換基於邊界位置的信息。例如，通過使用LTE所規定的「用戶設備歷史信息」信息元素，該信息元素包含於「切換請求」消息。該信息應包括由移動終端報告至源小區/基站的鄰接小區的任一小區標識與信號強度測量值，它們可由以下信息映射確定移動終端的位置，或/和其他基於位置的信息，如所述源小區所使用的聚束參數，例如以角度計算，或/和所涉及的移動終端的坐標， 若可獲得。關於小區標識和對應的所測量的信號強度的交換，可以基於所有被檢測的鄰接小區，或至少僅限那些到達某一閾值的鄰接小區，即基於強度最強的小區。交換所報告的信號強度，以及對應的小區標識，或僅僅是強度最強小區的標識的排序，也應是可能的。當目標基站已檢測出一些特定小區邊界位置上的切換中的問題時，可以拒絕進一步請求的切換。例如，通過使用LTE規定的「切換預備失敗」消息，該消息也可包括拒絕的原因，如通過特定參數加強的「推薦至另一個鄰接小區的切換」，所述特定參數如切換的優選小區的物理小區標識或小區全局標識。在分析出移動至某個邊界區域的所述移動終端總是丟失在所述目標小區的覆蓋盲區內，或立即切換至所列出的鄰接小區中之一之後，所述拒絕將被傳輸。在此，無線裝置被定義為任何通信設備，該通信設備建立至少一個與能夠接收無線通信連接的設備的雙向無線通信。無線裝置舉例包括蜂窩電話、手持對講機、及任何能夠連接至無線網絡的計算設備。用於無線網絡中的無線裝置的通用術語是「移動終端」。在此，基站設備被定義為一個用於建立與無線裝置的無線通信連接，並為該無線裝置提供接入通信網絡的設備。例如，所述通信網絡可以是全球無線/有線通信網、公用陸地移動網/固網或全球資訊網。在此，信號質量報告被定義為一份從無線裝置發送至服務基站設備的報告，該報告包括可用於評估該無線裝置與一組基站設備間的連接的質量或強度的信息，該組基站設備包括服務基站設備。無線通信連接的質量評價是一個數值，該數值對一個特定無線通信信道被期望的工作優良程度進行了排序。在此，較高的質量評價被定義為意味著無線通信信道具有較好的連接。這意味著，所述無線通信信道具有一個更強、更健壯的無線連接，該連接支持以更高數據速率進行數據傳輸。當使用更好的無線連接時，更高的數據丟失或者甚至掉話可以被避免。如果所述信號質量報告給出了一個關於無線連接的絕對強度的評價，那麼它即所謂參考信號接收功率(RSRP)。接收功率相對源功率的比值，也被稱為參考信號接收質量(RSRQ)，也可以被使用。該評價表明可使用哪一種調製方案，以最小化數據或信息分組的丟失。表明無線裝置相對組內每個基站設備的位置的信息，也可被所述源基站基於信號質量報告所使用，該信號質量報告表明一種指紋(fingerprint)。另一個可選方案是由無線裝置通過使用全球衛星導航系統數據，傳輸絕對坐標。eNB是「演進型通用地面無線接入網節點B」的首字母縮寫，其是一個基站設備的實施例。UE是用戶設備的首字母縮寫，相當於一個無線裝置。RLF是無線鏈路失敗的首字母縮寫。HO是切換的首字母縮寫。RRC是無線資源控制的首字母縮寫。RRC消息與其他消息一起用於實現無線通信連接的建立、連接和釋放。
訓練評估模塊是一個可訓練軟體模塊。訓練評估模塊的一個實施例適用於利用信號質量報告和/或標識無線裝置的位置的信息，選擇一個基站設備來將無線裝置轉移至其。訓練評估模塊的另一個實施例適用於，利用信號質量報告和/或標識無線裝置的位置的信息，接受或拒絕一個無線裝置的轉移。可利用可訓練模式識別模塊，實現訓練評估模塊。可利用各種不同的方法，實現可訓練模式識別模塊。可以使用的不同方法或算法的例子包括主成分分析(Principal Component Analysis)，神經網絡(Neural Network), CN2 算法(CN2 algorithm), C4. 5 算法(C4. 5 algorithm)，迭代二叉樹第三版本(Iterative Dichotomiser 3, ID3),最近鄰搜索算法(nearest neighbor search algorithm),木卜素貝葉其i 分類算法(naive Bayes classifier algorithm),全息聯想記憶(Holographic Associative Memory),或者感知學習算法(perception learning algorithm)。訓練數據可以通過自學習機制被產生，該自學習機制基於與所考慮的連續通信失敗或快速切換請求相關的特定小區邊界位置。訓練數據也可以人工生成或通過模擬產生。當網絡第一次開始工作模式時，人工創建的訓練數據和/或模擬訓練數據可能是有用的。所述訓練評估模塊也可以被實現為一個資料庫，和/或包含一個資料庫。所述訓練評估模塊可以在單個站點被實現，每一個基站設備連接至該單個站點。 例如，基站設備可以經由計算機網絡連接至一個中央計算機，該中央計算機控制無線裝置至後續基站設備的切換。所述訓練評估模塊也可以分布在不同的基站設備間。如果所述訓練評估模塊是分布式的，則其可以協同或獨立工作。如果它們是協同的，則它們互相間可傳遞消息，並共享資料庫或訓練數據。如果它們是獨立工作的，則每個基站設備可利用其獲知的通信失敗和/或快速切換的信息，生成訓練數據。本發明提供一種操作第一基站設備的方法，用於將與無線裝置的無線通信連接從該第一基站設備轉移至多個第二基站設備中之一。該組第二基站設備包括至少一個優選基站設備和一個備選基站設備。該方法包括接收來自所述無線裝置的信號質量報告。所述信號質量報告可包括各種信息。在此，信號質量報告被定義為任何可用於評估無線裝置和被報告的基站設備間的連接的質量的信息，以及也可用於映射所述移動終端的位置的信息。 該信號質量報告可以包括所述無線裝置與所述基站設備間信號的強度的測量，也可以包括關於所述移動終端的位置的信息。例如，所述RSRP參考信號接收功率或RSRQ參考信號接收質量可以被使用。一個參考信號的強度可以被一個移動終端測量並報告。位置可以利用 GNSS或全球衛星導航系統數據而被報告。一個GNSS系統的例子是所謂的GPS或全球定位系統。所述信號質量包括也可以包括關於所述無線裝置的位置和速率的信息。信號質量報告也可以包括關於移動位置和移動方向的信息。所述信號質量報告包括一個關於所述無線裝置與每個第二基站設備及所述第一基站設備間的連接的質量評價。所述信號質量報告被用於評估一個潛在連接將如何優良，並決定建立什麼連接。該方法進一步包括通過將每一個第二基站設備的質量評價與所述第一基站設備的信號質量相比較，選擇所述優選基站。該方法還包括發送第一轉移請求至所述優選基站設備。所述第一轉移請求包括所述信號質量報告。包含於所述第一轉移請求的所述信號質量報告，可包括第一基站所接收的所有數據，或者該數據可被壓縮或概括。例如，如果基站設備的功率或質量評價低於某一閾值，則不構成轉移的候選項；那麼，在所述第一轉移請求中的所述信號質量報告可清除關於這些基站設備的信息。所述第一基站也可以對所述信號質量報告執行計算，或者將小區
7全局標識替代物理小區標識。這些計算結果可以替代自所述信號質量報告的原始數據被發送。該方法進一步包括接收來自所述優選基站設備的第一轉移請求應答。此時，一個消息已經從所述第一基站被發送至所述優選基站設備。所述優選基站設備隨後發送一個應答消息，來通知所述第一基站所述轉移是否應開始或被取消。所述第一轉移請求應答包括轉移確認消息或轉移取消消息。所述轉移確認消息通知所述第一基站繼續將所述無線通信連接轉移至所述優選基站設備。所述轉移取消消息通知所述第一基站設備不要繼續將所述無線通信連接轉移至所述優選基站。在這種情況下，與一個備選基站的通信被發起，以轉移所述無線通信連接至所述備選基站設備。該方法進一步包括，若所述第一轉移請求應答包括所述轉移確認消息，發送第一連接重配置請求至所述無線裝置。所述第一連接重配置請求通知所述無線裝置，所述無線通信連接將被轉移至所述優選基站設備。該方法進一步包括，若所述第一連接重配置請求被發送，接收來自所述優選基站設備的第一釋放指令。該第一釋放指令是來自所述優選基站設備的、至所述第一基站設備的消息，它通知所述第一基站設備在所述優選基站設備與所述無線裝置間的通信已經被成功建立。該方法進一步包括，若所述第一釋放指令被接收，根據所述無線裝置終止相應的通信連接。此時，所述無線通信連接已經被從所述第一基站設備成功轉移至所述優選基站設備。所述優選基站設備可以用大量不同的方式來確定。典型地，所報告的 RSRP值被用於選擇所述優選基站設備，並對該組備選基站設備進行排序。該方法進一步包括，若所述第一轉移請求應答包括轉移取消消息，發送第二轉移請求至所述備選基站設備。在這個步驟中，所述第一基站設備建立與所述備選基站設備的連接，以圖將所述無線通信連接從所述第一基站設備轉移至所述備選基站設備。該方法進一步包括，若所述第二轉移請求被發送，接收來自所述備選基站設備的第二轉移請求應答。 所述第二轉移請求應答包括轉移確認消息或轉移取消消息。該方法進一步包括，若所述第二轉移請求應答包括所述轉移確認消息，發送第二連接重配置請求至所述無線裝置。所述第二連接重配置請求指示所述無線裝置，將所述無線通信連接從所述第一基站設備轉移至所述備選基站設備。該方法進一步包括，若所述第二連接重配置請求被發送，接收來自所述備選基站設備的第二釋放指令。該方法進一步包括，若所述第二釋放指令被接收，根據所述無線裝置終止相應的通信連接。 在另一個實施例中，所述第一轉移請求應答指定了哪個第二基站作為所述備選基站。所述實施例是有益的，因為所述優選基站設備可具有一個資料庫或一個訓練評估模塊， 該資料庫或訓練評估模塊能夠確定最佳的次優基站，來將所述無線裝置的無線通信連接轉移至其。在另一個實施例中，在所述備選基站與所述無線裝置間的連接具有次高的質量評價。所述實施例是有益的，因為所述質量評價隨後可以被用於直接選擇所述備選基站。在另一個實施例中，在所述優選基站與所述無線裝置間的連接具有最高的質量評價。所述實施例是有益的，因為所述質量評價可以被用來決定所述優選基站設備。在另一個實施例中，利用一個訓練評估模塊，選擇所述優選基站設備。所述訓練評估模塊適用於利用訓練數據受訓練。在此，所述訓練數據被定義為任何用於訓練可訓練軟體模塊的數據或實例。在另一個實施例中，若所述第一轉移請求應答包括轉移取消消息，所述第一轉移請求應答也包括訓練數據。該方法進一步包括步驟利用在所述第一轉移請求應答中的訓練數據，更新所述訓練評估模塊。這是有益的，因為系統可以使用在所述第一基站設備和優選基站設備間的連接，來提高發現哪一個是良好連接的效率。在另一個實施例中，若所述第一轉移請求應答包括轉移取消消息，所述第一轉移請求應答包括一個表明所述轉移取消消息的原因的原因值(cause value) 0在另一個實施例中，若所述第一轉移請求應答包括一個轉移取消消息，所述第一轉移請求應答包括一個標識所述備選基站設備的基站設備標識。在另一個實施例中，該方法進一步包括步驟利用所述信號質量報告及所述第一轉移請求應答，生成一組訓練數據。該方法進一步包括，利用一組訓練數據更新所述訓練評估模塊。所述實施例是有益的，因為若所述第一轉移請求應答表明所述無線裝置至一個優選基站的轉移被拒絕，所述訓練評估模塊可以被訓練以不再作此處理。另一方面，本發明提供一種包括機器可執行指令的電腦程式產品，用於在一個基站設備中執行上述本發明的實施例所述的方法。所述基站設備包括一個計算機系統、一個微處理器、和/或一個微控制器。這是有益的，因為所述機器可執行代碼可以被用於自動執行轉移規程。另一方面，本發明提供一種操作第二基站設備的方法，用於接收來自第一基站設備的、與無線裝置的無線通信連接的轉移。該方法包括接收來自所述第一基站設備的第一轉移請求。所述第一轉移請求包括信號質量報告。利用小區標識、和/或所述無線裝置與該無線裝置通信範圍內的每個基站設備之間連接的質量評價，生成信號質量報告。所述小區標識、和/或所述無線裝置與每個基站設備間的連接的質量評價，在之前已被描述過。該方法進一步包括，利用所述訓練評估模塊使用所述第一轉移請求，生成第一轉移請求應答。所述第一轉移請求應答包括轉移確認消息或轉移取消消息。所述訓練評估模塊在之前已被描述過。在第一基站與第二基站都包括一個訓練評估模塊的實施例中，該等訓練評估模塊可以是相同的，並在同一個計算機系統中，或者它們可以分布在各個基站設備中。該方法進一步包括，發送所述第一轉移請求應答至所述第一基站。該方法進一步包括，若所述第一轉移請求應答包括轉移確認消息，接收來自所述無線裝置的第一連接重配置完成消息。所述第一連接重配置完成消息是來自所述無線裝置的消息，該消息通知所述第二基站所述無線裝置已經正確地對其自身進行了重配置。該方法進一步包括，若所述第一連接重配置完成消息已被接收，建立與所述無線裝置的無線通信連接。在此，所述無線通信連接已被從所述第一基站設備成功轉移至所述第二基站設備。該方法進一步包括，若所述第一連接重配置完成消息被接收，發送一個關聯釋放消息(context release message) 至所述第一基站設備。所述第一轉移請求應答包括轉移取消消息，也是可能的。在這種情況下，所述無線裝置的所述無線通信連接不會被轉移至所述第二基站設備。所述轉移取消消息被所述第一基站設備使用，以便其將嘗試轉移所述無線裝置至一個備選基站設備。在另一個實施例中，該方法進一步包括步驟在預定時段內監測所述無線通信連接，以獲取通信更改事件。在此，一個通信更改事件被定義為任何對於無線通信連接不合需要的事件。例如連接的丟失，連接的質量的衰退，如信號強度的丟失或信號中數據被破壞， 或來自手機的再次快速轉移至另一個基站的請求。該方法進一步包括步驟若在預定時間內發生所述通信更改事件，利用所述信號質量報告及所述第一轉移請求應答，生成一組訓練數據。這是有益的，因為當在預定時間內發生所述通信更改事件，即表明將所述無線裝置的通信連接轉移至所述第二基站是不利的。在這種情況下，所述訓練數據隨後被用於更新所述評估模型。該方法進一步包括步驟利用該組訓練數據訓練所述訓練評估模塊。在另一個實施例中，所述通信更改事件包括無線通信的丟失。在另一個實施例中，所述通信更改事件包括接收自所述無線裝置的第二信號質量報告，表明與所述無線裝置的所述無線通信連接應被轉移至一個不同的基站設備。所述實施例是有益的，因為其表明了所述通信連接需要被快速轉移至一個不同的基站設備。隨後可根據信息更新所述訓練評估模塊，以防其再次發生。在另一個實施例中，所述第一轉移請求應答包括轉移取消消息。在另一個實施例中，若所述第一轉移請求應答包括轉移取消消息，所述第一轉移請求應答包括一組訓練數據，所述訓練數據利用所述信號質量報告生成。這是有益的，因為所述訓練數據可以被發送至所述第一基站設備中的訓練評估模塊。在另一個實施例中，若所述第一轉移請求應答包括轉移取消消息，所述第一轉移請求應答包括用於表明所述轉移取消消息的原因的原因值。在另一個實施例中，當所述第一轉移請求應答包括一個轉移取消消息，則所述第一轉移請求包括用於標識所述備選基站設備的基站設備標識。在另一個實施例中，若所述第一轉移請求應答包括轉移取消消息，所述第一轉移請求應答指定一個備選基站設備，以將所述無線通信連接轉移至其。所述實施例是有益的， 因為以將所述無線通信連接轉移至其的最合適基站設備，可能未必具有次高的質量或信號強度評價。在另一個實施例中，所述信號質量報告包括全球衛星導航系統數據。所述實施例是有益的，因為所述無線裝置的位置可被用於評估以轉移至其的最佳基站設備。在另一個實施例中，所述信號質量報告包括聚束方法的測量數據，例如第一基站在無線通信方法中所使用的角度。所述實施例是有益的，因為聚束方法可被用於近似所述無線裝置的位置。在另一個實施例中，所述訓練評估模塊適用於利用所述信號質量報告映射所述無線裝置的移動位置和移動方向，以生成所述第一轉移請求應答。這是有益的，因為所述移動位置和移動方向可被用於確定區域，在該區域，關於哪一個是將所述無線通信連接轉移至其的最佳基站設備，利用所述連接的質量評價可能有誤導性。另一方面，本發明提供一種包括機器可執行指令的電腦程式產品，該指令用於執行操作第二基站設備的方法，以接收來自所述第一基站設備的、與所述無線裝置的無線通信連接的轉移。另一方面，本發明提供一個基站設備，適用於執行本發明的方法的任何一個實施例。


在下文中本發明的優選實施例將被描述，僅通過示例，並參照附圖，其中圖1示出一個用於操作第一基站的方法的實施例的流程圖2示出一個用於操作第二基站的方法的實施例的流程圖，所述第二基站被第一基站選擇以轉移所述無線連接；圖3示出恰在無線裝置從一個基站設備切換至另一個位於某小區邊界位置的基站設備之後，發生無線鏈路失敗的場景；圖4示出在無線裝置和相應的基站間的切換過程的消息流，以及如何利用所述第二基站設備中的計時器檢測在某個小區邊界位置的無線鏈路失敗；圖5示出由於某一小區邊界位置的前一無線鏈路失敗，無線通信連接的轉移被第二基站設備拒絕的消息流；圖6示出第一基站設備藉助於接收自第二基站設備的、由在某一小區邊界位置的先前的無線鏈路失敗所引發的切換拒絕，選擇第二基站設備的消息流，其中，該第二基站設備不具有最高的信號質量評價；圖7示出一種場景，其中，在無線裝置已在某一小區邊界位置的兩個基站設備間被轉移後，即發生快速切換；圖8示出消息流，以及如何利用計時器可確定在某一小區邊界位置的快速切換；圖9示出由於在某一小區邊界位置的快速切換，無線通信連接被第二基站設備拒絕的消息流；圖10示出第一基站設備藉助於接收自第二基站的、由在某個小區邊界位置的先前的快速切換所引發的切換拒絕，選擇第二基站設備的消息流，其中，該第二基站設備不具有最高信號質量評價。
具體實施例方式在這些附圖中，相似編號的組件為相同組件，或執行相同的功能。在先已討論過的組件，如果功能相同，在後續附圖中將不再贅述。圖1示出一個用於操作第一基站的方法的實施例的流程圖，用於將與無線裝置的無線通信連接轉移至一組第二基站設備中之一。步驟100是本方法的開始步驟。步驟102 是接收信號質量報告。該信號質量報告包括關於該無線裝置與每一個第二基站設備間的連接的質量評價或測量。這可以是一個對所述無線裝置相對於不同第二基站設備的位置的測量，或者它也可以是一個對信號強度的測量或功率相對源功率的比值。在步驟104中，一個優選基站被選擇。該優選基站可以根據每一個第二基站設備的質量評價被選擇。下一個步驟是步驟106，該步驟發送第一轉移請求至該優選基站設備。該第一轉移請求可以指定一個位置標識，該位置標識提供用於映射所述無線裝置的位置的信息。該位置標識可以指定所述無線裝置的位置，或者它可以是一映射。例如，在通信範圍內的各個基站設備的信號強度，再結合該等信號強度的先驗知識，可以被用來建立這樣的映射。步驟106是一個來自該第一基站的、以將所述無線裝置轉移至所述優選基站設備的請求。在下一個步驟中，所述第一轉移請求應答被接收自所述優選基站。轉移確認消息或轉移取消消息，與所述第一轉移請求應答一起被接收。在轉移確認消息的情況下，所述無線通信從所述第一基站轉移被轉移至所述優選基站。在這種情況下，下一個步驟是步驟124， 該步驟發送第一連接重配置請求至所述無線裝置。下一個步驟是步驟126，該步驟接收來自所述優選基站設備的第一釋放指令。這表明所述優選基站已經與所述無線裝置建立無線通信連接。在下一個步驟中，該第一基站終止與所述無線裝置的無線通信連接。所述無線通信連接的終止可能包括與基站設備提供給所述無線裝置的通信網絡的連接的終止。在此之後是步驟130，該步驟是本方法的結束步驟。步驟108接收所述第一轉移請求應答。在轉移取消消息被接收的情況下，下一個步驟是110，該步驟發送第二轉移請求。該第二轉移請求也可指定一個位置標識，該位置標識提供用於映射所述無線裝置的位置的信息。所述第二轉移請求被發送至所述備選基站設備。下一個步驟是步驟112，該步驟接收第二轉移請求應答。與第一轉移請求應答108 —樣，所述第二轉移請求應答112也有兩種可能。再次表述， 它們是接收轉移確認消息或轉移取消消息。在轉移取消消息的情況下，所述第一基站將嘗試轉移至其他基站設備122。在轉移確認消息的情況下，下一個步驟是114，該步驟發送第二連接重配置請求。下一個步驟是步驟116，該步驟接收來自所述備選基站的第二釋放指令。下一個步驟是步驟118，該步驟終止與所述無線裝置118的所述無線連接。再次表述， 無線通信連接的終止可包括與基站設備提供給所述無線裝置的通信網絡的連接的終止。此刻，所述無線通信連接已被成功轉移至所述備選基站設備。圖2以流程圖的形式示出操作第二基站設備的方法的一個實施例。將與無線裝置的無線通信連接從第一基站設備的轉移，在該流程圖中被示出。步驟200是該方法的開始步驟。步驟202接收來自所述第一基站設備的第一轉移請求。所述第一轉移請求包括信號質量報告，該信號質量報告如先前所描述，利用對所述無線裝置與該無線裝置通信範圍內的每個基站設備之間連接的質量評價而被生成。所述第一轉移請求也可包括位置標識，該位置標識提供用於映射所述無線裝置的位置的信息。下一個步驟是步驟204，該步驟生成第一轉移請求應答。所述第一轉移請求應答利用訓練評估模塊使用所述第一轉移請求而生成。該第一轉移請求應答包括轉移確認消息或轉移取消消息。在轉移確認消息的情況下， 下一個步驟發送帶有轉移確認消息的所述第一轉移請求應答至第一基站210。下一個步驟是步驟212，該步驟建立與所述無線裝置的無線通信連接。下一個步驟是步驟214，該步驟發送關聯釋放消息至該第一基站。在步驟214之後，下一個步驟是216，該步驟是本方法的結束步驟。然而，如果所述第一轉移請求應答包括轉移取消消息，則在步驟204之後的下一個步驟是步驟206。步驟206發送帶有轉移取消消息的所述第一轉移請求應答。所述第一轉移請求應答可包括原因值，該原因值表明了轉移取消消息的原因。第一轉移請求也可包括一個基站設備標識，該基站設備標識可被用於標識一個以將該無線裝置至其的備選基站設備。此時，所述第二基站已經拒絕了所述無線裝置的轉移。下一個步驟是步驟208，該步驟是所述方法的結束步驟。圖3示出無線裝置從一個基站設備，經過位置312、316和318，移動至一個第二基站設備的場景。圖3示出基站設備A 300，基站設備B 304和基站設備C 308。線302是基站設備A 300的無線覆蓋範圍的邊界。線306是基站設備B 304的覆蓋的邊界。線310是基站設備C的覆蓋的邊界。在此附圖中，所述基站設備是eNB。最初，所述無線裝置在位置 312。然後，該無線裝置向基站設備A的覆蓋邊界302移動。在位置316，該裝置被轉移至基站設備B 304的控制。當該無線裝置進入區域320，該無線裝置隨後在位置318失去了與基站設備B 304的通信。該附圖示出了當知道無線裝置的相對位置時，能夠準確預知無線鏈路失敗的必要性。如果基站設備A 300預先知道覆蓋盲區320，無線裝置312、316、318 應已被轉移至基站設備C 308，而不是基站設備B 304。
在附圖3至10中所示出的實施例中，所述無線裝置是一個移動終端或者用戶設備。所述基站設備是由eNB服務的小區。在圖3中，當目標小區(基站設備B 304)自源小區(基站設備A 300)所接收的切換預備請求包括附加信息，關於接近的用戶設備的坐標、源小區所使用的聚束參數、其他可用的候選小區的信號強度或可用的最強鄰接小區的(例如作為次強小區的小區C 308) 的排名等，邊界位置是可以被區分的。因此，基於位置的信息可以由任何其他提供關於特定邊界位置的提示的信息組成。通過利用該信息，擁有問題小區邊界區域的目標小區，可以避免來自僅在邊界位置的源小區的切換。當所述源小區接收來自該目標小區的質量反饋，即當該目標小區在所述切換預備失敗消息中包括一個原因值，如「切換推薦至另一個鄰接小區」，以及甚至更好的、關於哪個候選小區應被選擇來用於切換的信息，如通過表明諸如物理小區標識或小區全局標識等小區標識，則可以得到一種改進的方法。然後，所述源小區可直接請求切換至由該拒絕的目標小區所推薦的小區。當附加的自學習算法在所述源小區中被實現，其中，該源小區分析所收到的、來自目標小區的反饋，以及用戶設備測量報告或信號質量報告，隨後，所述源小區能夠決定直接切換至一些其他合適的鄰接小區。圖3示出基於3個基站設備(小區)300、304、308的假設網絡場景。這些小區的覆蓋區域在某一特定區域316重疊，這些小區之一的覆蓋盲區320可能由拓撲環境引起，如被一座山或一幢大樓遮蔽。即使經過廣泛的規劃階段，如一個無線接入網絡依據無線狀況被優化，覆蓋盲區仍會存在於實際部署中。如圖3所示，考慮一個移動終端(UE=用戶設備或無線裝置)312，它從小區A 300 向小區B 304移動，且執行了一次與小區B 304的成功切換。然而，在小區B 304向小區 A 300表明一次成功的切換之後，所述用戶設備318即進入了小區B 304的覆蓋盲區320， 且面臨一個無線鏈路失敗(RLF)。在無線鏈路失敗之後並經過標準流程之後，所述用戶設備318將自身連接至小區C 308。如果小區B 304得知其在小區A 300的邊界附近存在一個覆蓋盲區，且從那過來的用戶設備312總是或大部分情況下面臨無線鏈路失敗，則其應取消從小區A 300發起的切換請求。然而，根據從小區A 300移向小區B 304的用戶設備 312、314，無法得到邊界位置信息。因此，這不是一個完美的解決方案，因為所述覆蓋盲區沒有影響小區B 304與小區A 300的所有共同邊界區域，如圖3所示。來自小區A 300與小區B 304的小區邊界的其他部分的用戶設備，不會面臨這樣的問題。因此，如果在切換過程中，基於位置的邊界信息在小區A 300與小區B 304之間被交換，小區B 304可基於自學習算法，決定拒絕來自小區A 300的專用切換請求。在圖3所示的示例場景中，如果小區B 304接收自小區A 300的切換預備請求，包括關於小區C 308作為次強小區的信息，所述邊界位置是可以被區分的。在小區B 304中的自學習算法的幫助下，小區B 304可以分析出，來自小區A 300、利用小區C 308作為次強小區的切換絕大部分會面臨無線鏈路失敗。這樣，如果小區A 300為包括小區C 308作為次強小區的用戶設備，發送切換預備請求至小區B 304，小區B 304將拒絕那些切換。如果小區A 300為不包括小區C 308作為次強小區的用戶設備準備切換，小區B 304將接受那些切換。圖4示出利用檢測計時器422檢測無線鏈路失敗424。在消息流的幫助下，圖4示出無線裝置400、基站設備A 402、基站設備B 406和基站設備C 408間的通信。第一通信從無線裝置400至基站設備A 402。測量報告410示出基站設備B具有最強的信號，而基站設備C 408具有次強的信號。切換請求412隨後被從基站設備A 402發送至基站設備B 406。 在步驟414中，一個切換請求確認被從基站設備B發送至基站設備A 402。基站設備A 402 隨後發送一個無線資源控制連接重配置消息416至無線裝置400。所述無線裝置400隨後發送一個RRC連接重配置完成消息418至基站設備B 406。基站B 406隨後發送一個無線裝置關聯釋放消息420至基站設備A 402。此時，無線鏈路失敗檢測計時器422被啟動。在檢測計時器422的工作期間，發生了無線鏈路失敗似4事件。似6表明該計時器超時，且沒有來自無線裝置400的聯繫信息。此時，在基站設備B 406中的統計信息被更新，且訓練數據被生成以表明無線裝置400應當已經被轉移至基站設備C 408，而不是基站設備B 406。 可對所述失敗執行一個統計檢驗，以確定訓練數據是否應被生成。例如，如果只有一個單個失敗發生，它可能是由於操作員和/或無線裝置的定位。如果多個失敗發生且失敗的數量在統計上較為顯著，則訓練數據被生成。圖4示出了切換過程中可能的信息交換，該切換過程發生在面臨圖3所示場景的用戶設備400、小區A402的eNB(3GPP LTE所規定的基站的名稱)和小區B406的eNB之間。 該消息流基於在3GPP TS 36. 300中規定的切換規程(只有相關消息在圖2中被示出)。小區B406可獲知與小區A 402的問題邊界位置，例如通過設置一個特定的計時器。圖5示出基站設備B 406對無線裝置400從基站設備A 402至基站設備B 406的轉移的拒絕。在該圖中，有基站設備A 402、基站設備B 406、和基站設備C 408、和無線裝置 400。在第一步中，無線裝置400發送一個測量報告500至基站設備A 402，該測量報告表明基站設備B具有最強的信號，而基站設備C有次強的信號。基站設備A 402隨後發送一個切換請求502至基站設備B 406。所述切換請求502也表明了次強基站設備的信號來自基站設備C 408。在步驟504中，利用步驟504中的訓練評估模塊，評估所述統計信息。所述訓練評估模塊決定無線裝置400實際應被轉移至基站設備C 408。基站設備B隨後發送一個切換預備失敗消息506至基站設備A 402。所述基站設備A 402接收該消息，並更新關於該切換取消的統計信息508。該信息隨後被用於生成用於訓練所述訓練評估模塊的訓練數據。基站設備A 402隨後發送一個切換請求至基站設備C 408。基站設備C 408隨後發送一個切換請求確認消息512至基站設備A402。基站設備A隨後發送一個RRC連接重配置消息514至無線裝置400。所述無線裝置400隨後發送一個RRC連接重配置完成消息516 至基站設備C 408。基站設備C 408隨後發送一個無線裝置關聯釋放消息518至基站設備 A402。在圖5中，示出了小區B 406檢測問題，並通過發送一個切換預備失敗消息至小區 A 402拒絕所述切換，該切換預備失敗消息包括切換至小區C 408的推薦信息。隨後小區A 402將接受該推薦信息，且嘗試至小區C 408的切換預備。圖6示出選擇基站設備C 408，而不是基站設備B 406 (雖然B是最強小區)，來切換無線裝置400和基站A402之間的無線通信連接。在第一步驟中，一個測量報告被從無線裝置400發送至基站A 402。在步驟602中，切換請求被訓練評估模塊評估。所述訓練評估模塊拒絕切換至基站B 406，啟動將所述無線裝置400實際切換至基站設備C 408的規程。 在下一步驟中，基站設備A 402發送一個切換請求消息604至基站設備C 408。基站設備C
14408隨後發送一個切換請求確認606至基站設備A 402。基站設備A隨後發送一個RRC連接重配置消息608至無線裝置400。所述無線裝置隨後發送一個RRC連接重配置完成消息 610至基站設備C 408。基站設備C隨後發送一個無線裝置關聯釋放消息612至基站設備 A 402。此外，小區A 402也可從小區B 406的反饋中了解信息。在圖6中，示出當用戶設備400發送測量報告600至小區A 402，其中小區B 406作為切換候選，而小區C 408作為次強小區時，小區A 402檢測問題，並直接發送一個切換預備請求至小區C 408，而不是小區 B 406。在切換預備期間的基於位置信息，以及兩個小區間傳輸的相應反饋信息還可以被用於其他方法，例如，以避免由於用戶設備400穿過熱點，或由於用戶設備400穿過如圖7 所示的小的過渡小區(transit cell)而引起的短暫訪問時間。這些場景在典型的城市部署中也極為常見。圖7示出了無線裝置700、702、704如何可以短暫進入基站設備的無線範圍並隨後快速再次離開。基站設備A 708與其無線覆蓋邊界710—起被示出。基站設備B 714與其無線覆蓋邊界716—起被示出。基站設備C 712與其無線覆蓋邊界718—起被示出。無線裝置700、702、704在多個不同的位置被示出。最初，所述無線裝置700隻在基站設備A 708 的無線範圍內。隨著所述無線裝置700沿著路徑706移動，其短暫進入位於基站設備C 712 的無線範圍內的區域。然而，它快速離開了該區域，並移動至位於基站設備C 712的無線範圍之外的位置704。在這種情況下，如果所述無線裝置700、702、704被轉移至基站設備C 712，它將導致所述無線裝置700、702、704不得不被快速轉移至基站設備B 714。在這種情況下，如果所述無線裝置700、702、704實際上被直接轉移至基站設備B 714，這是免除網絡信令過載的最好方式。根據圖7所示實施例，所述無線裝置700、702、704為行動電話或用戶設備。所述基站設備708、714、712為蜂窩電話小區。基於包括3個小區的假設網絡場景，類似的另一種方法在圖7中被示出。小區A 710、小區B 716和小區C 718的覆蓋區域的一部分，以這樣一種方式重疊，以致對於所述重疊中的一個非常小的區域，小區C 712似乎是最強的。考慮一個用戶設備700、702、704，它從小區A 708向著小區B 714的方向移動，並穿過該重疊區域702，如圖7所示。該用戶設備700、702、704將執行從小區A 708至小區C 712的切換，及隨後從小區C 712至小區B 714的切換。然而，所述用戶設備700、702、704在小區C 712中的訪問時間非常短。在剛到達小區C 712之後，它即連續切換至小區B 714。如果小區A 708準備至小區C 712的切換，並攜有以小區B 714作為次強小區的附加信息，小區C 712可以獲知此場景並可拒絕該切換。隨後，對於在該區域中移動的用戶設備700、702、704，小區A 708可以直接執行至小區B 714的切換。對於通過小區C與小區A檢測並糾正該問題，在用戶設備、小區A的eNB、小區B的 eNB和小區C的eNB之間的可能的切換消息流程圖，在圖8、9和10中被示出。圖8示出一個使用檢測計時器812來檢測何時發生一個快速切換失敗的例子。在步驟800中，無線裝置820發送一個測量報告800至基站設備A 822。測量報告800表明基站設備C具有最強的信號，次強的信號來自基站設備B。基站設備A 822隨後發送一個切換請求802至基站設備C 828。所述切換請求802包括次強基站設備信號來自基站設備B 826的信息。基站設備C擬8隨後發送一個切換請求確認消息804至基站設備A 822。基站設備A 822隨後發送一個RRC連接重配置消息806至所述無線裝置820。所述無線裝置 820隨後發送一個RRC連接重配置完成消息808至基站設備C 828。基站設備C隨後發送一個無線裝置關聯釋放消息810至基站設備A。同時，一個快速切換檢測計時器812被啟動。 在所述計時器812持續工作期間，測量報告814被從無線裝置820發送至基站設備C 828。 該測量報告814表明最強的信號來自基站設備B。由於該快速切換被檢測，利用該信息，該訓練評估模塊被訓練。圖9示出對從基站設備A至基站設備C 828的切換的拒絕，該切換被基站設備C 828中的訓練評估模塊拒絕。第一步是步驟900，在該步驟中，測量報告被從無線裝置820發送至基站設備A 822。該測量報告900包括來自基站設備的最強信號來自基站設備C 828、 次強信號來自基站設備B擬6的信息。基站設備A 822隨後發送一個切換請求902至基站設備C 828。該切換請求902包括次強信號來自基站設備B擬6的信息。在步驟904中，基站設備C 8 的訓練評估模塊評估快速切換。所述訓練評估模塊隨後決定，將所述無線裝置820轉移至基站設備B擬6更可取。在步驟906中，基站設備C擬8發送一個切換預備取消消息906至基站設備A 822。所述切換預備取消消息906之中是推薦信息，即無線裝置820應被轉移至基站設備B 826。基站設備A 822隨後在步驟908中更新其自身的訓練評估模塊。基站設備A 822隨後發送一個切換預備消息910至基站設備B 826。基站設備 B擬6隨後發送一個切換請求確認消息912至基站設備A 822。基站設備A 822隨後發送一個RRC連接重配置消息914至無線裝置820。無線裝置820隨後發送一個RRC連接重配置完成消息916至基站設備B擬6。基站設備B擬6隨後發送一個無線裝置關聯釋放消息 918至基站設備A 822。圖10示出選擇基站設備B 826用於在無線裝置820和基站A 822間的無線通信連接的轉移，而不是基站設備C 828(雖然C是最強小區)。作為第一個步驟，無線裝置820 發送測量報告消息1000至基站設備A 822。該測量報告1000包括信息，即基站設備C 828 具有最強信號，及基站設備B擬6具有次強信號。在步驟1002中，基站設備A 822的訓練評估模塊隨後評估所述測量報告1000。所述訓練評估模塊隨後確定，由於快速切換，無線裝置820實際應被轉移至基站設備B 826。在下一個步驟中，基站設備A 822發送切換請求預備信號1004至基站設備B 826。基站設備B 826隨後發送切換請求確認消息1006至基站設備A 822。基站設備A 822隨後發送一個RRC連接重配置消息1008至無線裝置820。 無線裝置820隨後發送一個RRC連接重配置完成消息1010至基站設備B 826。基站設備B 826隨後發送一個無線裝置關聯釋放消息1012至基站設備A 820。參考_女字列表
300基站設備A
302基站設備A的無線覆蓋邊界
304基站設備B
306基站設備B的無線覆蓋邊界
308基站設備C
310基站設備C的無線覆蓋邊界
16
312隻在基站設備A的發射範圍內的無線裝置的位置
314無線裝置的路徑
316無線裝置在轉移至基站設備B時的位置
318無線裝置在基站設備B的覆蓋盲區內的位置
320基站設備B的無線通信覆蓋盲區
400無線裝置
402基站設備A
406基站設備B
408基站設備C
424無線鏈路失敗事件
700隻在基站設備A的發射範圍內的無線裝置的位置
702無線裝置當短暫位於基站設備C的發射範圍內時的位置
704無線裝置位於基站設備C的發射範圍外的位置
706無線裝置所穿過的路徑
708基站設備A
710基站設備A的無線覆蓋邊界
712基站設備C
714基站設備B
716基站設備B的無線覆蓋邊界
718基站設備C的無線覆蓋邊界
820無線裝置
822基站設備A
826基站設備B
828基站設備C
權利要求
1.一種操作第一基站設備(300、402、708、822)的方法，用於將與無線裝置(312，316， 318，400，700，702，704，820)的無線通信連接從所述第一基站設備轉移至一組第二基站設備(304，308，406，408，712，714，擬6，擬8)中之一，該等第二基站設備包括至少一個優選基站設備(304，406，712，828)和一個備選基站設備(308，408，714，826)，其中，該方法包括:-接收來自所述無線裝置的信號質量報告(102，410，500，600，800，900，1000)，其中， 所述信號質量報告包括對所述無線裝置與每一個所述第二基站設備間的連接的質量評價， 其中，所述信號質量報告包括用於映射所述無線裝置的位置的位置標識； -利用所述信號質量報告，選擇所述優選基站設備(104，602，1002)； -發送第一轉移請求(106，412，502，604，802，902，1004)至所述優選基站設備，其中， 所述第一轉移請求包括所述信號質量報告；-接收來自所述優選基站設備的第一轉移請求應答(108，414，506，606，804，906， 1006)，其中，所述第一轉移請求應答包括轉移確認消息014，606，804，1006)或轉移取消消息(506，906)；-若所述第一轉移請求應答包括所述轉移確認消息，發送第一連接重配置請求(124， 416，608，806，1008)至所述無線裝置，其中，所述第一連接重配置請求指示所述無線裝置將所述無線通信連接從所述第一基站設備轉移至所述優選基站設備；-若所述第一連接重配置請求被發送，接收來自所述優選基站設備的第一釋放指令 (126,420,612,810,1012)；-若所述第一釋放指令被接收，終止與所述無線裝置的所述無線通信連接(128)； -若所述第一轉移請求應答包括轉移取消消息，發送第二轉移請求(110，510，910)至所述備選基站設備；-若所述第二轉移請求被發送，接收來自所述備選基站設備的第二轉移請求應答 (112，512，912)，其中，所述第二轉移請求應答包括轉移確認消息或轉移取消消息；-若所述第二轉移請求應答包括所述轉移確認消息，發送第二連接重配置請求(114， 514,914)至所述無線裝置，其中，所述第二連接重配置請求指示所述無線裝置將所述無線通信連接從所述第一基站設備轉移至所述備選基站設備；-若所述第二連接重配置請求被發送，接收來自所述備選基站設備的第二釋放指令 (116,518,918)；-若所述第二釋放指令被接收，或者第一內部計時器超時，終止與所述無線裝置的所述無線通信連接(118)。
2.根據權利要求1所述的方法，其中，所述第一轉移請求應答(506，906)在所述第二基站設備中指定所述備選基站設備。
3.根據權利要求1或2所述的方法，其中，所述備選基站設備與所述無線裝置間的連接具有次高的質量評價，和/或，所述優選基站設備與所述無線裝置間的連接具有最高的質量評價。
4.根據權利要求1、2或3所述的方法，其中，利用訓練評估模塊，所述優選基站設備和 /或所述備選基站設備被選中，其中，所述訓練評估模塊適用於利用訓練數據受訓練。
5.根據權利要求4所述的方法，其中，若所述第一轉移請求應答包括轉移取消消息 (506、906)，所述第一轉移請求應答包括用於指示轉移取消消息的原因的原因值，和/或用於標識所述備選基站設備的基站設備標識。
6.根據權利要求4或5所述的方法，其中，該方法還包括步驟-利用所述信號質量報告與所述第一轉移請求應答，生成一組訓練數據；-利用所述訓練數據，更新所述訓練評估模塊G26，508，816，908)。
7.一種包括機器可執行指令的電腦程式產品，所述指令用於在基站設備中執行上述任一權項所述的方法。
8.一種操作第二基站設備006，408，712，714，擬6，擬8)的方法，用於接收來自第一基站設備(300，402，708，822)的與無線裝置(312，316，318，400，700，702，704，820)的無線通信連接的轉移，其中，該方法包括-接收來自所述第一基站設備的第一轉移請求002)，其中，所述第一轉移請求包括信號質量報告，其中，利用對所述無線裝置與該無線裝置通信範圍內的每個基站設備之間連接的質量評價，所述信號質量報告被生成；-利用訓練評估模塊使用所述第一轉移請求，來生成第一轉移請求應答004)，其中， 所述第一轉移請求應答包括轉移確認消息或轉移取消消息；發送所述第一轉移請求應答 (206,210)至所述第一基站設備；-若所述第一轉移請求應答包括所述轉移確認消息，接收來自所述無線裝置的第一連接重配置完成消息011)；-若所述第一連接重配置完成消息被接收，建立與所述無線裝置的所述無線通信連接 (212)；-若所述第一連接重配置完成消息被接收，發送關聯釋放(214)至所述第一基站設備。
9.根據權利要求8所述的方法，其中，該方法還包括步驟-在預定時段022，812)內監測所述無線通信連接，以獲取通信更改事件；-若在所述預定時段內發生所述通信更改事件，利用所述信號質量報告與所述第一轉移請求應答，生成一組訓練數據；-利用所述訓練數據026，816)，訓練所述訓練評估模塊。
10.根據權利要求9所述的方法，其中，所述通信更改事件包括無線通信024)的丟失。
11.根據權利要求9所述的方法，其中，所述通信更改事件包括接收來自所述無線裝置的第二信號質量報告(814)，該第二信號質量報告指示與所述無線裝置的所述無線通信連接應被轉移至一個不同的基站設備。
12.根據權利要求8至11中任一項所述的方法，其中，若所述第一轉移請求應答包括轉移取消消息(506，906)，所述第一轉移請求應答包括用於指示所述轉移取消消息的原因的原因值。
13.根據權利要求8至12中任一項所述的方法，其中，若所述第一轉移請求應答包括轉移取消消息(506，906)，所述第一轉移請求應答包括用於標識所述備選基站設備的基站設備標識。
14.根據權利要求8至13中任一項所述的方法，其中，所述信號質量報告包括提供所述無線裝置的位置的全球衛星導航系統數據，和/或，所述信號質量報告包括聚束方法的測量數據，該聚束方法供基站設備使用來形成無線通信鏈路，和/或，所述訓練評估模塊適用於利用所述信號質量報告映射所述無線裝置的移動位置和移動方向，以生成所述第一轉移請求應答。
15. 一種包括機器可執行指令的電腦程式產品，所述指令用於在基站設備中執行權利要求8至14中任一項所述的方法。
全文摘要
本發明涉及利用在採用基於位置信息的切換過程中使用的可訓練軟體模塊，以實現無線通信網絡的自優化，尤其是蜂窩移動通信網絡的自優化的方法。本發明的實施例通過使用一個基站或一個訓練軟體模塊，評估一個無線裝置應將其無線連接轉移至哪個基站設備，解決了在無線裝置從一個基站設備轉移至在某一小區邊界位置上的另一基站設備後，即產生的無線鏈路失敗和快速切換的問題。
文檔編號H04W36/08GK102405665SQ201080016339
公開日2012年4月4日 申請日期2010年3月30日 優先權日2009年4月20日
發明者丹尼斯·阿齊茲, 安東·安布羅斯 申請人:阿爾卡特朗訊