CN101577928B

CN101577928B - Gsm微微基站/微微微基站接收呼叫及切入的方法

Info

Publication number: CN101577928B
Application number: CN200810094137A
Authority: CN
Inventors: 包建飞; 王东飞; 张维奇
Original assignee: ZTE Corp
Current assignee: ZTE Corp
Priority date: 2008-05-05
Filing date: 2008-05-05
Publication date: 2012-09-26
Anticipated expiration: 2028-05-05
Also published as: CN101577928A

Abstract

本发明公开了一种GSM微微基站/微微微基站接收呼叫及切入的方法，通过在BSC侧中将若干个采用同样频率配置的微微基站/微微微基站配置为一个“逻辑小区”，并为之分配一个小区标识，在BSC内部保存逻辑小区标识和微微基站/微微微基站的物理标识之间的映射关系，BSC在与MSC及GPRS服务支持节点的通信中使用逻辑小区标识进行信令和消息的交互，即MSC和SGSN并不需要了解逻辑小区标识和实际的微微基站/微微微基站物理标识之间的映射关系，从而解决网络中大规模应用微微基站/微微微基站时进行逻辑小区管理的问题。

Description

GSM微微基站/微微微基站接收呼叫及切入的方法

技术领域

本发明涉及移动通信技术，尤其涉及一种GSM(Global System for MobileCommunication，全球移动通信系统)微微基站/微微微基站接收呼叫及切入的方法。

背景技术

现有技术中广泛采用的逻辑小区管理方法如下：将同一个区域处于连续覆盖或者物理上靠近的两个或多个基站设置为相同的逻辑小区，这些基站具有相同的BCCH(Broadcast Control Channel，广播控制信道)和控制信道格式，导频突发、同步突发和BCCH等在所有基站的相同时隙同步发送或者仅由部分基站发送。这些物理基站需要保持帧和复帧的精确同步。

当基站的覆盖基本重叠时，导频突发、同步突发和BCCH等控制信道消息可以仅仅由某个基站进行发射；当基站的覆盖相互交叉时，需要每个基站都同步发送这些信息，另外还需要BTS(Base-station Transceiver Station，基站收发台)对MS(Mobile Station，移动台)进行上行的信号测量以了解MS的位置。

随着GSM网络的不断发展和网络业务量的不断增加，GSM网络的覆盖愈来愈向多层次覆盖的方向发展，即由宏蜂窝、微蜂窝、微微蜂窝乃至微微微蜂窝共同组成的立体交叉分层覆盖网络。

随着微微蜂窝基站和微微微蜂窝基站(例如家庭应用型产品)在网络中的大量使用，如果对每个站点的基站均使用单独的小区编号，将会给BSS(Base-station Sub-System，基站子系统)和MSC(Mobile Switch Center，移动交换中心)的小区管理、邻区管理和位置区管理等带来非常大的冲击。由此，将多个物理上独立的微微基站或微微微基站在逻辑上纳入一个小区进行管理非常必要。

若采用上述现有技术的逻辑小区管理方法对微微基站/微微微基站进行管理，由于一个小区号对应着实际存在的多个微微基站/微微微基站，因此当MS位于逻辑小区中某个微微基站/微微微基站下接收呼叫和实现切入时BSS如何准确定位该MS位于哪个微微基站/微微微基站的覆盖范围是需要重点考虑的问题。微微基站/微微微基站可能分散于GSM网络各处，相互之间并不交叉、且微微基站/微微微基站的安装位置不固定，可能会被随时移动，此时由于，第一，很难判断哪些微微基站/微微微基站处于相邻位置，第二，大量微微基站/微微微基站其实并不相邻，第三，微微基站/微微微基站之间无法做到精确同步，第四，逻辑小区中的所有BTS需要对所有MS的上行信号进行测量的工作负荷很大，第五，需要BTS进行自动频率规划等原因，因此上述现有技术的逻辑小区管理方法并不完全适合于网络中大量使用微微基站/微微微基站进行组网的场景。

发明内容

本发明提供一种GSM微微基站/微微微基站接收呼叫及切入的方法，用以解决网络中大规模应用微微基站/微微微基站时进行逻辑小区管理的问题。

本发明所述技术方案包括：

一种GSM微微基站/微微微基站接收呼叫的方法，包括步骤：

A、基站控制器接收寻呼消息，该寻呼消息中携带有被叫移动台的标识及其所在逻辑小区的标识，基站控制器向该逻辑小区下的所有微微基站/微微微基站广播发送该寻呼消息；

B、收到寻呼消息的所有微微基站/微微微基站在自身覆盖范围内广播发送该寻呼消息，被叫移动台向当前所在微微基站/微微微基站回复寻呼响应消息；

C、收到寻呼响应消息的微微基站/微微微基站向基站控制器上报该消息，基站控制器要求所述逻辑小区内的其他微微基站/微微微基站停止寻呼操作。

预先将若干个采用同样频率配置的微微基站/微微微基站配置为一个逻辑小区，为其分配相应的逻辑小区标识，在基站控制器内部保存有逻辑小区标识与微微基站/微微微基站的物理标识之间的映射关系。

采用同样频率配置指：微微基站/微微微基站使用相同的载频作为自己的导频突发、同步突发和广播控制信道以及公共控制信道载频，并采用相同的控制信道结构，独立专用控制信道使用相同的无线信道结构。

基站控制器与无线网络控制器及GPRS服务支持节点之间使用逻辑小区标识进行信令和消息的交互。

一种GSM微微基站/微微微基站切入的方法，包括步骤：

A、基站控制器接收切换请求消息，该消息中携带有目标逻辑小区的标识，基站控制器向目标逻辑小区下的所有微微基站/微微微基站发送信道激活请求，请求中携带有为本次切换分配的切换接入信道的描述信息；

B、基站控制器在收到所有微微基站/微微微基站的信道激活确认消息或经过预设时延后，向移动交换中心回复切换请求确认消息，移动交换中心向切换发起移动台发送切换命令，命令中携带有所述切换接入信道的描述信息；

C、切换发起移动台在切换接入信道上发送切换接入消息，收到该消息的微微基站/微微微基站向基站控制器发送检测到切换的消息，同时向切换发起移动台发送物理信道指配消息，切换发起移动台通过该微微基站/微微微基站向基站控制器发送切换完成消息。

所述步骤C后还包括步骤：

基站控制器向移动台切入的微微基站/微微微基站发送信道激活消息，要求分配其他的业务信道，微微基站/微微微基站在激活信道后向基站控制器回复信道激活确认消息；

基站控制器向移动台发送信道分配命令，让移动台切换到新分配的业务信道上，移动台在新分配的业务信道上向微微基站/微微微基站发送链路建立请求；

微微基站/微微微基站向基站控制器发送建链指示消息，并向移动台回复建链确认消息，移动台通过新分配的业务信道向基站控制器发送分配完成消息。

所述步骤A前还包括步骤：

移动台向源小区的基站控制器发送测量报告，源小区的基站控制器进行切换判断，在符合切换条件时向移动交换中心发起切换请求，请求中携带目标逻辑小区的标识；

移动交换中心根据目标逻辑小区的标识找到隶属的基站控制器，向其发送切换请求。

同一逻辑小区内的微微基站/微微微基站不相邻。

本发明有益效果如下：

本发明所述技术方案通过在BSC侧中将若干个采用同样频率配置的微微基站/微微微基站配置为一个“逻辑小区”，并为之分配一个小区标识，在BSC内部保存逻辑小区标识和微微基站/微微微基站的物理标识之间的映射关系。BSC在与MSC及GPRS服务支持节点的通信中使用逻辑小区标识进行信令和消息的交互，即MSC和SGSN并不需要了解逻辑小区标识和实际的微微基站/微微微基站物理标识之间的映射关系，从而解决网络中大规模应用微微基站/微微微基站时进行逻辑小区管理的问题。

附图说明

图1为本发明所述实例中逻辑小区的划分示意图；

图2为图1所示逻辑小区中的微微基站接收呼叫的流程图；

图3为图1所示逻辑小区中的微微基站切入的流程图。

具体实施方式

本发明的主要技术构思如下：

在BSC(Base Station Controller，基站控制器)侧中将若干个采用同样频率配置的微微基站/微微微基站配置为一个“逻辑小区”，并为之分配一个小区标识(逻辑CGI)。采用同样频率配置指：微微基站/微微微基站使用相同的载频作为自己的导频突发、同步突发和广播控制信道BCCH以及公共控制信道CCCH载频，并采用相同的控制信道结构，独立专用控制信道SDCCH也需要使用相同的无线信道结构。

在BSC内部保存逻辑小区标识和微微基站/微微微基站的物理标识之间的映射关系。BSC通过标准A接口和MSC连接，通过标准Gb接口和SGSN(Serving GPRS Support Node，GPRS服务支持节点)设备连接，在A接口和Gb接口所有的信令流程和消息定义中，均使用逻辑小区标识(逻辑CGI)进行信令和消息的交互，即MSC和SGSN并不需要了解逻辑小区标识和实际的微微基站/微微微基站物理标识之间的映射关系。

由于BSC侧保存有逻辑小区标识和实际微微基站/微微微基站物理标识的映射关系，因此当MS在“逻辑小区”的任意一个微微基站/微微微基站下进行呼出或位置更新时，BSC可以通过和微微基站/微微微基站之间的内部信令(Abis接口)得到MS发起呼叫或位置更新的微微基站/微微微基站的物理标识，然后通过查询映射关系得到相应的逻辑小区标识，在A接口和Gb接口的信令交互过程中使用逻辑小区标识进行交互，其信令交互过程和正常情况没有区别。

而当MS处于连接状态下，其切出操作和网络辅助小区重选均和正常情况没有区别，和正常处理方式有明显区别的是寻呼和切入的场景，下面分别予以说明：

MS在“逻辑小区”下的微微基站/微微微基站接收呼叫时，BSC收到来自MSC的寻呼消息，消息中携带有“逻辑小区标识”以及被寻呼移动台的标识(IMSI或TMSI)。BSC向“逻辑小区”下的所有微微基站/微微微基站广播发送寻呼消息，直到收到来自某个微微基站/微微微基站的信道接入响应。

MS从其他基站小区向“逻辑小区”下的微微基站/微微微基站切换时，BSC收到来自MSC的切换请求(Handover Request)消息，消息中携带“目标逻辑小区标识”以及发起切换的源小区标识，由于此时BSC无法确切知道MS需要切入到哪个具体的物理微微基站/微微微基站，因此此时需要BSC向“逻辑小区”内的所有微微基站/微微微基站发送激活无线信道的消息(如“RSMCHANNEL ACTIVE”)，该消息中要求微微基站/微微微基站分配和使用相同的无线信道配置，之后该逻辑小区下的所有的微微基站/微微微基站将保留相同的无线信道资源用来监听MS的切换接入(Handover Access)消息；在收到所有的微微基站/微微微基站的信道激活确认消息(如“RSM CHANNEL ACTIVEACK”)或者一定时延后，向MSC回复切换请求确认(Handover Request Ack)消息。之后，MS会在某个微微基站/微微微基站的FACCH(快速随路控制信道)上发送切换接入(Handover Access)消息，从而仅某个微微基站/微微微基站会接收到该消息，并将消息透传给BSC，从而BSC可以得到MS从哪个物理微微基站/微微微基站切入的信息，最终完成切换流程。

本发明中，由于同一逻辑小区中的所有微微基站/微微微基站使用相同的无线信道配置，为了防止相互干扰，同一逻辑小区的微微基站/微微微基站应尽量不相邻。

本发明中，为了有效地实现手机的切入，在手机的切换过程中，需要BSC对“逻辑小区”下的无线资源进行统一管理，以便使得所有的微微基站具有相同的可供MS接入的信道。具体的实现方法是：定义某个信道为切换接入信道，所有MS的切换均从此信道进行接入，“切换接入信道”实际上就是让逻辑小区中所有的微微基站都预留一个相同参数配置(相同频点和时隙)的信道给MS切入使用。接入后BSC迅速发起一个内部切换流程将MS切换到其他信道，释放该信道作为其他MS的切换接入使用。比如，BSC可以将“切换接入信道”专门预留给切换过程使用，不允许MS在呼入、呼出和微微基站内部切换时占用该信道。

下面通过一个具体实例对本发明所述GSM微微基站/微微微基站接收呼叫及切入的方法的具体实现过程做进一步详细的说明。

请参阅图1，该图为本发明所述实例中逻辑小区的划分示意图，由图中可见，微微基站Femto2、Femto3、Femto9和Femto10处于宏小区A的覆盖区域；Femto1、2、3、4、5、6、7、8、12、13、14、15、16处于宏小区B的覆盖区域。

Femto1、8、13的BCCH采用频点1，属于逻辑小区1。Femto2、6、12的BCCH采用频点2，属于逻辑小区2。Femto3、7、9、14、16的BCCH采用频点3，属于逻辑小区3。

BSC中保存逻辑小区标识和微微基站的物理标识的映射关系，如下所示：

逻辑小区1：Femto1，Femto8，Femto13；

逻辑小区2：Femto2，Femto6，Femto12；

逻辑小区3：Femto3，Femto7，Femto9，Femto14，Femto16。

其中，逻辑小区使用CGI进行标识，微微基站的物理标识可以根据微微基站的接入地址、基站序列号等进行标识。

请参阅图2，该图为图1所示逻辑小区中的微微基站接收呼叫的流程图，其主要实现过程如下：

步骤10、BSC收到来自MSC的标准寻呼消息(A接口)，消息中携带被叫MS的标识及其所在逻辑小区的标识。

步骤11、BSC通过查询内部逻辑小区标识和微微基站物理标识的映射关系，得到该逻辑小区下的所有微微基站的物理信息，向逻辑小区下的所有微微基站广播发送寻呼消息，图中以FemtoBTS1和FemtoBTS2为例。

步骤12、逻辑小区下所有的微微基站均在无线侧广播发送寻呼消息。

步骤13、被叫MS向当前所在微微基站回复寻呼响应(Paging Response)消息。

步骤14、收到寻呼响应消息的微微基站向BSC上报该寻呼响应消息。

步骤15、当BSC收到来自某个微微基站的寻呼响应消息之后，便可以得到MS实际所在的微微基站的信息，此时BSC将通过向其他微微基站发送停止寻呼消息要求其他微微基站停止寻呼操作，并向MSC上报寻呼响应消息。

请参阅图3，该图为图1所示逻辑小区中的微微基站切入的流程图，其主要实现过程如下：

步骤20、MS向宏小区B的BSC发送测量报告，由于将“逻辑小区”3配置为宏小区B的邻区，因此此报告中包含有“逻辑小区”3的BCCH信号强度信息，这里MS上报的“逻辑小区”3的测量信息是针对微微基站Femto7进行的测量数据。

步骤21、宏小区B的BSC进行切换判断，在符合切换条件时向MSC发起切换请求，请求中携带有“逻辑小区”3的逻辑小区标识。

步骤22、MSC根据“逻辑小区”3的逻辑小区标识找到隶属的BSC，向该BSC发送切换请求，请求中携带“逻辑小区”3的逻辑小区标识。

步骤23、管理微微基站Femto7的BSC收到来自MSC的切换请求后，向逻辑小区3下的所有微微基站发送“信道激活”请求。

“信道激活”请求中携带有固定分配的信道描述，例如，BSC将频点3的TS1指定为“切换接入信道”，要求所有的该逻辑小区下的微微基站强制分配该“切换接入信道”用来接收MS的接入。

步骤24、逻辑小区3下的所有微微基站激活信道后回复信道激活确认消息给BSC。

步骤25、BSC向MSC回复切换请求确认消息。

步骤26、MSC通过宏小区B的BSC向MS发起切换命令消息。命令中携带切换目的小区的切换接入信道描述信息。

步骤27、MS在切换接入信道上发起切换接入消息，由于MS处于Femto7的覆盖区域，因此仅有Femto7基站能够在规定的切换信道上接收到MS的切换接入消息。

步骤28、Femto7接收到切换接入消息后，将“检测到切换”的消息发送给BSC。

步骤29、Femto7向MS发送物理信道指配消息。

步骤30、MS通过微微基站Femto7及BSC向MSC发送“切换完成”消息。

步骤31、微微基站的BSC需要立刻将MS切换到其他业务信道，因此需要向微微基站Femto7发送“信道激活”消息，要求分配和激活其他的业务信道。

步骤32、微微基站Femto7在激活信道后回复信道激活确认消息给BSC。

步骤33、BSC通过微微基站Femto7向MS发送“信道分配命令”消息，让MS切换到其他的业务信道。

步骤34、MS在分配的信道上发起SABM(Set Asynchronous Balance Mode，成组异步平衡方式)，要求建立二层链路。

步骤35、微微基站Femto7收到SABM后，向BSC发送“建链指示”消息。

步骤36、微微基站Femto7向MS回复建链确定(UA)消息。

步骤37、MS通过新分配的信道发送“分配完成”消息给BSC，从而完成内部切换。

上述切换方法中引入了“切换接入信道”的概念，实际上就是让逻辑小区中所有的微微基站都预留一个相同参数配置(相同频点和时隙)的信道给MS切入使用。为了防止该“切换接入信道”被占用，在进行无线资源分配的时候，需要遵循如下原则：

1)MS发起主叫业务时，不分配该信道给MS使用，或者当无其他可用业务信道时才分配给MS使用。

2)对于MS的被叫业务，不分配该信道给MS使用，或者当无其他可用业务信道时才分配给MS使用。

3)对于MS的小区内部切换，不分配该信道给MS的内部切换。

4)对于MS从其他小区切入，仅分配该信道供MS切入使用。

5)对于所有占用该信道的呼叫(比如切入、因无其他资源可分配而占用)，一旦有其他空闲信道资源，则立刻通过小区内部的切换流程将呼叫指派到其他信道。

6)该信道不作为GPRS或者EGPRS的分组信道资源使用。

一般来说，仅需要分配一个信道资源作为“切换接入信道”使用。但是，由于“切换并发冲突”的关系，即同一时间可能会存在多个MS向同一“虚拟小区”下的微微基站进行切入，为防止因冲突导致切换时间过长，可能需要指配一个以上的信道专门用在“切换接入信道”。多个“切换接入信道”的管理和单个“切换接入信道”类似，仅仅是BSC在分配切换接入信道时如发现某个切换接入信道尚未释放则可以分配另外的空闲接入信道给MS使用。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims

1.一种GSM微微基站/微微微基站接收呼叫的方法，其特征在于，包括步骤：

C、收到寻呼响应消息的微微基站/微微微基站向基站控制器上报该消息，基站控制器要求所述逻辑小区内的其他微微基站/微微微基站停止寻呼操作；

预先将若干个采用同样频率配置的微微基站/微微微基站配置为一个逻辑小区，为其分配相应的逻辑小区标识，在基站控制器内部保存有逻辑小区标识与微微基站/微微微基站的物理标识之间的映射关系；

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，基站控制器与无线网络控制器及GPRS服务支持节点之间使用逻辑小区标识进行信令和消息的交互。

3.一种GSM微微基站/微微微基站切入的方法，其特征在于，包括步骤：

C、切换发起移动台在切换接入信道上发送切换接入消息，收到该消息的微微基站/微微微基站向基站控制器发送检测到切换的消息，同时向切换发起移动台发送物理信道指配消息，切换发起移动台通过该微微基站/微微微基站向基站控制器发送切换完成消息；

采用同样频率配置指：微微基站/微微微基站使用相同的载频作为自己的导频突发、同步突发和广播控制信道以及公共控制信道载频，并采用相同的控制信道结构，独立专用控制信道使用相同的无线信道结构；

同一逻辑小区内的微微基站/微微微基站不相邻。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤C后还包括步骤：

5.如权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述步骤A前还包括步骤：

6.如权利要求3所述的方法，其特征在于，基站控制器与无线网络控制器及GPRS服务支持节点之间使用逻辑小区标识进行信令和消息的交互。