Gsm微微基站/微微微基站接收呼叫及切入的方法

專利名稱：Gsm微微基站/微微微基站接收呼叫及切入的方法
技術領域：
本發明涉及移動通信技術，尤其涉及一種GSM (Global System for Mobile Communication,全球移動通信系統)微微基站/微微微基站接收呼叫及切入的 方法。
背景技術：
現有技術中廣泛采用的邏輯小區管理方法如下將同一個區域處于連續覆 蓋或者物理上靠近的兩個或多個基站設置為相同的邏輯小區，這些基站具有相 同的BCCH (Broadcast Control Channel,廣播控制信道)和控制信道格式，導 頻突發、同步突發和BCCH等在所有基站的相同時隙同步發送或者僅由部分基 站發送。這些物理基站需要保持幀和復幀的精確同步。
當基站的覆蓋基本重疊時，導頻突發、同步突發和BCCH等控制信道消息 可以僅僅由某個基站進行發射；當基站的覆蓋相互交叉時，需要每個基站都同 步發送這些信息，另外還需要BTS (Base-station Transceiver Station,基站收發 臺)對MS (Mobile Station,移動臺)進行上行的信號測量以了解MS的位置。
隨著GSM網絡的不斷發展和網絡業務量的不斷增加，GSM網絡的覆蓋愈 來愈向多層次覆蓋的方向發展，即由宏蜂窩、微蜂窩、微微蜂窩乃至微微微蜂 窩共同組成的立體交叉分層覆蓋網絡。
隨著微微蜂窩基站和微微微蜂窩基站(例如家庭應用型產品)在網絡中的 大量使用，如果對每個站點的基站均使用單獨的小區編號，將會給BSS (Base-station Sub-System,基站子系統)和MSC ( Mobile Switch Center,移動 交換中心)的小區管理、鄰區管理和位置區管理等帶來非常大的沖擊。由此， 將多個物理上獨立的微微基站或微微微基站在邏輯上納入一個小區進行管理非常必要。
若采用上述現有技術的邏輯小區管理方法對微微基站/微微微基站進行管 理，由于一個小區號對應著實際存在的多個微微基站/微微微基站，因此當MS
位于邏輯小區中某個微4鼓基站/微微微基站下接收呼叫和實現切入時BSS如何 準確定位該MS位于哪個微微基站/微微微基站的覆蓋范圍是需要重點考慮的 問題。微微基站/微微微基站可能分散于GSM網絡各處，相互之間并不交叉、 且微微基站/微微微基站的安裝位置不固定，可能會被隨時移動，此時由于，第 一，很難判斷哪些微微基站/微微微基站處于相鄰位置，第二，大量微微基站/ 微微微基站其實并不相鄰，第三，微微基站/微微微基站之間無法做到精確同步， 第四，邏輯小區中的所有BTS需要對所有MS的上行信號進行測量的工作負荷 很大，第五，需要BTS進行自動頻率規劃等原因，因此上述現有技術的邏輯 小區管理方法并不完全適合于網絡中大量使用微微基站/微微微基站進行組網 的場景。

發明內容
本發明提供一種GSM微微基站/微微微基站接收呼叫及切入的方法，用以 解決網絡中大規模應用微微基站/微微微基站時進行邏輯小區管理的問題。 本發明所述技術方案包括
一種GSM微微基站/微微微基站接收呼叫的方法，包括步驟
A、 基站控制器接收尋呼消息，該尋呼消息中攜帶有^皮叫移動臺的標識及 其所在邏輯小區的標識，基站控制器向該邏輯小區下的所有微微基站/微微微基 站廣播發送該尋呼消息；
B、 收到尋呼消息的所有微微基站/微微微基站在自身覆蓋范圍內廣播發送 該尋呼消息，被叫移動臺向當前所在微微基站/微微微基站回復尋呼響應消息；
C、 收到尋呼響應消息的微微基站/微微微基站向基站控制器上報該消息， 基站控制器要求所述邏輯小區內的其他微微基站/微微微基站停止尋呼操作。預先將若干個采用相同頻率配置的微微基站/微微微基站配置為 一個邏輯 小區，為其分配相應的邏輯小區標識，在基站控制器內部保存有邏輯小區標識 與微微基站/微微微基站的物理標識之間的映射關系。
采用同樣頻率配置指微微基站/微微微基站使用相同的載頻作為自己的導
頻突發、同步突發和廣播控制信道以及公共控制信道載頻，并采用相同的控制 信道結構，獨立專用控制信道使用相同的無線信道結構。
基站控制器與無線網絡控制器及GPRS服務支持節點之間使用邏輯小區標 識進行信令和消息的交互。
一種GSM微微基站/微微微基站切入的方法，包括步驟
A、 基站控制器接收切換請求消息，該消息中攜帶有目標邏輯小區的標識， 基站控制器向目標邏輯小區下的所有微微基站/微^l微基站發送信道激活請求， 請求中攜帶有為本次切換分配的切換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確認消息或經 過預設時延后，向移動交換中心回復切換請求確認消息，移動交換中心向切換 發起移動臺發送切換命令，命令中攜帶有所述切換接入信道的描述信息；
C、 切換發起移動臺在切換接入信道上發送切換接入消息，收到該消息的 微微基站/微微微基站向基站控制器發送檢測到切換的消息，同時向切換發起移 動臺發送物理信道指配消息，切換發起移動臺通過該微微基站/微微微基站向基 站控制器發送切換完成消息。
所述步驟C后還包括步驟
基站控制器向移動臺切入的微微基站/微微微基站發送信道激活消息，要求 分配其他的業務信道,微微基站/微微微基站在激活信道后向基站控制器回復信 道激活確認消息；
基站控制器向移動臺發送信道分配命令，讓移動臺切換到新分配的業務信 道上，移動臺在新分配的業務信道上向微微基站Af敖微微基站發送鏈路建立請 求；微微基站/微微微基站向基站控制器發送建鏈指示消息，并向移動臺回復建 鏈確認消息，移動臺通過新分配的業務信道向基站控制器發送分配完成消息。
所述步驟A前還包括步驟
移動臺向源小區的基站控制器發送測量報告，源小區的基站控制器進行切 換判斷，在符合切換條件時向移動交換中心發起切換請求，請求中攜帶目標邏 輯小區的朽:識；
移動交換中心根據目標邏輯小區的標識找到隸屬的基站控制器，向其發送 切換請求。
預先將若千個采用相同頻率配置的微微基站/微微微基站配置為一個邏輯 小區，為其分配相應的邏輯小區標識，在基站控制器內部保存有邏輯小區標識 與微微基站/微微微基站的物理標識之間的映射關系。
同 一邏輯小區內的微微基站/微微微基站不相鄰。
基站控制器與無線網絡控制器及GPRS服務支持節點之間使用邏輯小區標 識進行信令和消息的交互。 本發明有益效果如下
本發明所述技術方案通過在BSC側中將若干個采用同樣頻率配置的微微 基站/微微微基站配置為一個"邏輯小區"，并為之分配一個小區標識，在BSC 內部保存邏輯小區標識和微微基站/微微微基站的物理標識之間的映射關系。 BSC在與MSC及GPRS服務支持節點的通信中使用邏輯小區標識進行信令和 消息的交互，即MSC和SGSN并不需要了解邏輯小區標識和實際的孩i微基站/ 微微微基站物理標識之間的映射關系，從而解決網絡中大規模應用微微基i^/ 微微微基站時進行邏輯小區管理的問題。


圖1為本發明所述實例中邏輯小區的劃分示意圖2為圖1所示邏輯小區中的箱W斂基站接收呼叫的流程圖；圖3為圖1所示邏輯小區中的微微基站切入的流程圖。
具體實施例方式
本發明的主要技術構思如下
在BSC (Base Station Controller,基站控制器)側中將若干個采用同樣頻 率配置的微微基站/微微微基站配置為一個"邏輯小區"，并為之分配一個小區 標識(邏輯CGI)。采用同樣頻率配置指微微基站/孩M效;f效基站使用相同的載 頻作為自己的導頻突發、同步突發和廣播控制信道BCCH以及公共控制信道 CCCH載頻，并采用相同的控制信道結構，獨立專用控制信道SDCCH也需要 使用相同的無線信道結構。
在BSC內部保存邏輯小區標識和微微基站/微微微基站的物理標識之間的 映射關系。BSC通過標準A接口和MSC連接，通過標準Gb接口和SGSN (Serving GPRS Support Node, GPRS服務支持節點)設備連接，在A接口和 Gb接口所有的信令流程和消息定義中，均使用邏輯小區標識(邏輯CGI)進 行信令和消息的交互，即MSC和SGSN并不需要了解邏輯小區標識和實際的 微微基站/微微微基站物理標識之間的映射關系。
由于BSC側保存有邏輯小區標識和實際微微基站/微微微基站物理標識的 映射關系，因此當MS在"邏輯小區"的任意一個《敫微基站/微微微基站下進行 呼出或位置更新時，BSC可以通過和微微基站/樣K鼓孩t基站之間的內部信今 (Abis接口 )得到MS發起呼叫或位置更新的微微基站/微微微基站的物理標 識，然后通過查詢映射關系得到相應的邏輯小區標識，在A接口和Gb接口的 信令交互過程中使用邏輯小區標識進行交互，其信令交互過程和正常情況沒有 區別。
而當MS處于連接狀態下，其切出操作和網絡輔助小區重選均和正常情況 沒有區別，和正常處理方式有明顯區別的是尋呼和切入的場景，下面分別予以 說明MS在"邏輯小區"下的微微基站/微微微基站接收呼叫時，BSC收到來自 MSC的尋呼消息，消息中攜帶有"邏輯小區標識"以及^f皮尋呼移動臺的標識 (IMSI或TMSI)。 BSC向"邏輯小區"下的所有微微基站/微微微基站廣播發 送尋呼消息，直到收到來自某個微微基站/微微微基站的信道接入響應。
MS從其他基站小區向"邏輯小區"下的微微基站/微微微基站切換時，BSC 收到來自MSC的切換請求(HandoverRequest)消息，消息中攜帶"目標邏輯 小區標識"以及發起切換的源小區標識，由于此時BSC無法確切知道MS需 要切入到哪個具體的物理微微基站/微微微基站，因此此時需要BSC向"邏輯 小區"內的所有微微基站/微微微基站發送激活無線信道的消息(如"RSM CHANNEL ACTIVE"),該消息中要求微微基站/微微微基站分配和使用相同的 無線信道配置，之后該邏輯小區下的所有的微微基站/微微微基站將保留相同的 無線信道資源用來監聽MS的切換接入(HandoverAccess)消息；在收到所有 的微微基站/微微微基站的信道激活確認消息(如"RSM CHANNEL ACTIVE ACK")或者一定時延后，向MSC回復切換請求確認(Handover Request Ack) 消息。之后，MS會在某個微微基站/微微微基站的FACCH (快速隨路控制信 道)上發送切換接入(HandoverAccess)消息，從而僅某個微微基站/微微微基 站會接收到該消息，并將消息透傳給BSC,從而BSC可以得到MS從哪個物 理微微基站/微微微基站切入的信息，最終完成切換流程。
本發明中，由于同 一邏輯小區中的所有微微基站/^U效微基站使用相同的無 線信道配置，為了防止相互干擾，同一邏輯小區的孩^效基站/微微微基站應盡量 不相鄰。
本發明中，為了有效地實現手機的切入，在手才幾的切換過程中，需要BSC 對"邏輯小區，，下的無線資源進行統一管理，以便使得所有的微微基站具有相 同的可供MS接入的信道。具體的實現方法是定義某個信道為切換接入信道， 所有MS的切換均從此信道進行接入，"切換接入信道"實際上就是讓邏輯小 區中所有的微微基站都預留一個相同參數配置(相同頻點和時隙)的信道給MS切入使用。接入后BSC迅速發起一個內部切換流程將MS切換到其他信道， 釋放該信道作為其他MS的切換接入使用。比如，BSC可以將"切換接入信道" 專門預留給切換過程使用，不允許MS在呼入、呼出和微微基站內部切換時占 用該信道。
下面通過一個具體實例對本發明所述GSM微微基站/微微微基站接收呼叫 及切入的方法的具體實現過程估文進一 步詳細的說明。
請參閱圖1，該圖為本發明所述實例中邏輯小區的劃分示意圖，由圖中可 見，孩i微基站Femto2、 Femto3、 Femto9和FemtolO處于宏小區A的覆蓋區域； Femtol、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 12、 13、 14、 15、 16處于宏小區B的覆蓋區 域。
Femtol、 8、 13的BCCH采用頻點1，屬于邏輯小區1。 Femto2、 6、 12 的BCCH釆用頻點2，屬于邏輯小區2。 Femto3、 7、 9、 14、 16的BCCH釆用 頻點3，屬于邏輯小區3。
BSC中保存邏輯小區標識和微微基站的物理標識的映射關系，如下所示
邏輯小區1: Femtol ， Femto8, Femtol3;
邏輯小區2: Femto2, Femto6, Femtol2;
邏輯小區3: Femto3， Femto7， Femto9, Femto14, Femto16。
其中，邏輯小區使用CGI進行標識，微微基站的物理標識可以根據微微基 站的接入地址、基站序列號等進行標識。
請參閱圖2，該圖為圖1所示邏輯小區中的微微基站接收呼叫的流程圖， 其主要實現過程如下
步驟10、 BSC收到來自MSC的標準尋呼消息(A接口 )，消息中攜帶被 叫MS的標識及其所在邏輯小區的標識。
步驟11、 BSC通過查詢內部邏輯小區標識和微微基站物理標識的映射關 系，得到該邏輯小區下的所有微微基站的物理信息，向邏輯小區下的所有微微 基站廣播發送尋呼消息，圖中以FemtoBTS 1和FemtoBTS2為例。步驟12、邏輯小區下所有的微微基站均在無線側廣播發送尋呼消息。
步驟13、被叫MS向當前所在微微基站回復尋呼響應(Paging Response )消息。
步驟14、收到尋呼響應消息的微微基站向BSC上報該尋呼響應消息。 步驟15、當BSC收到來自某個微微基站的尋呼響應消息之后，便可以得 到MS實際所在的微微基站的信息，此時BSC將通過向其他微微基站發送停 止尋呼消息要求其他微微基站停止尋呼操作，并向MSC上報尋呼響應消息。
請參閱圖3，該圖為圖1所示邏輯小區中的橫W鼓基站切入的流程圖，其主 要實現過程如下
步驟20、 MS向宏小區B的BSC發送測量"t艮告，由于將"邏輯小區"3 配置為宏小區B的鄰區，因此此報告中包含有"邏輯小區，，3的BCCH信號強 度信息，這里MS上報的"邏輯小區"3的測量信息是針對微微基站Femto7 進行的測量數據。
步驟21、宏小區B的BSC進行切換判斷，在符合切換條件時向MSC發 起切換請求，請求中攜帶有"邏輯小區"3的邏輯小區標識。
步驟22、 MSC根據"邏輯小區"3的邏輯小區標識找到隸屬的BSC,向 該BSC發送切換請求，請求中攜帶"邏輯小區"3的邏輯小區標識。
步驟23、管理孩t微基站Femto7的BSC收到來自MSC的切換請求后，向 邏輯小區3下的所有微微基站發送"信道激活"請求。
"信道激活"請求中攜帶有固定分配的信道描述，例如，BSC將頻點3的 TS1指定為"切換接入信道"，要求所有的該邏輯小區下的微微基站強制分配 該"切換接入信道"用來接收MS的接入。
步驟24、邏輯小區3下的所有微微基站激活信道后回復信道激活確認消息 給BSC。
步驟25、 BSC向MSC回復切換請求確認消息。
步驟26、 MSC通過宏小區B的BSC向MS發起切換命令消息。命令中攜帶切換目的小區的切換接入信道描述信息。
步驟27、 MS在切換接入信道上發起切換4妄入消息，由于MS處于Femto7 的覆蓋區域，因此僅有Femto7基站能夠在規定的切換信道上接收到MS的切 換4妄入消息。
步驟28、 Femto7接收到切換接入消息后，將"檢測到切換"的消息發送 給BSC。
步驟29、 Femto7向MS發送物理信道指配消息。
步驟30、 MS通過微微基站Femto7及BSC向MSC發送"切換完成"消
臺
步驟31、微微基站的BSC需要立刻將MS切換到其他業務信道，因此需 要向微微基站Femto7發送"信道激活，，消息，要求分配和激活其他的業務信 道。
步驟32、微微基站Femto7在激活信道后回復信道激活確認消息給BSC。
步驟33、 BSC通過微微基站Femto7向MS發送"信道分配命令，，消息， 讓MS切換到其他的業務信道。
步驟34、 MS在分配的信道上發起SABM( Set Asynchronous Balance Mode, 成組異步平衡方式)，要求建立二層鏈路。
步驟35、微微基站Femto7收到SABM后，向BSC發送"建鏈指示"消
臺
步驟36、微微基站Femto7向MS回復建鏈確定(UA)消息。 步驟37、 MS通過新分配的信道發送"分配完成"消息給BSC,從而完成 內部切換。
上述切換方法中引入了 "切換接入信道"的概念，實際上就是讓邏輯小區 中所有的微微基站都預留一個相同參數配置(相同頻點和時隙)的信道給MS 切入使用。為了防止該"切換接入信道"被占用，在進行無線資源分配的時候， 需要遵循如下原則1) MS發起主叫業務時，不分配該信道給MS使用，或者當無其他可用業務信道時才分配給MS使用。
2) 對于MS的被叫業務，不分配該信道給MS使用，或者當無其他可用業務信道時才分配給MS使用。
3) 對于MS的小區內部切換，不分配該信道給MS的內部切換。4 )對于MS從其他小區切入，僅分配該信道供MS切入使用。5)對于所有占用該信道的呼叫(比如切入、因無其他資源可分配而占用)，
一旦有其他空閑信道資源，則立刻通過小區內部的切換流程將呼叫指派到其他信道。
6 )該信道不作為GPRS或者EGPRS的分組信道資源使用。一般來說，僅需要分配一個信道資源作為"切換接入信道"使用。但是，由于"切換并發沖突"的關系，即同一時間可能會存在多個MS向同一 "虛擬小區"下的微微基站進行切入，為防止因沖突導致切換時間過長，可能需要指配一個以上的信道專門用在"切換接入信道"。多個"切換接入信道"的管理和單個"切換接入信道"類似，僅僅是BSC在分配切換接入信道時如發現某個切換接入信道尚未釋放則可以分配另外的空閑接入信道給MS使用。
明的精神和范圍。這樣，倘若本發明的這些修改和變型屬于本發明權利要求及其等同技術的范圍之內，則本發明也意圖包含這些改動和變型在內。
權利要求
1、一種GSM微微基站/微微微基站接收呼叫的方法，其特征在于，包括步驟A、基站控制器接收尋呼消息，該尋呼消息中攜帶有被叫移動臺的標識及其所在邏輯小區的標識，基站控制器向該邏輯小區下的所有微微基站/微微微基站廣播發送該尋呼消息；B、收到尋呼消息的所有微微基站/微微微基站在自身覆蓋范圍內廣播發送該尋呼消息，被叫移動臺向當前所在微微基站/微微微基站回復尋呼響應消息；C、收到尋呼響應消息的微微基站/微微微基站向基站控制器上報該消息，基站控制器要求所述邏輯小區內的其他微微基站/微微微基站停止尋呼操作。
2、 如權利要求1所述的方法，其特征在于，預先將若干個采用相同頻率 配置的微微基站/微微微基站配置為一個邏輯小區，為其分配相應的邏輯小區標 識，在基站控制器內部保存有邏輯小區標識與微微基站/微微微基站的物理標識 之間的映射關系。
3、 如權利要求2所述的方法，其特征在于，采用同樣頻率配置指微微 基站/微微微基站使用相同的載頻作為自己的導頻突發、同步突發和廣播控制信 道以及^^共控制信道載頻，并采用相同的控制信道結構，獨立專用控制信道使 用相同的無線信道結構。
4、 如權利要求1所述的方法，其特征在于，基站控制器與無線網絡控制 器及GPRS服務支持節點之間使用邏輯小區標識進行信令和消息的交互。
5、 一種GSM孩M敖基站/孩i孩i微基站切入的方法，其特征在于，包括步驟.A、 基站控制器接收切換請求消息，該消息中攜帶有目標邏輯小區的標識， 基站控制器向目標邏輯小區下的所有微微基站/微微微基站發送信道激活請求， 請求中攜帶有為本次切換分配的切換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;徵基站的信道激活確認消息或經 過預設時延后，向移動交換中心回復切換請求確認消息，移動交換中心向切換發起移動臺發送切換命令，命令中攜帶有所述切換接入信道的描述信息；C、切換發起移動臺在切換接入信道上發送切換接入消息，收到該消息的 微微基站/微微微基站向基站控制器發送檢測到切換的消息，同時向切換發起移 動臺發送物理信道指配消息，切換發起移動臺通過該微微基站/微微微基站向基 站控制器發送切換完成消息。
6、 如權利要求5所述的方法，其特征在于，所述步驟C后還包括步驟 基站控制器向移動臺切入的微微基站/微微微基站發送信道激活消息，要求分配其他的業務信道，微微基站/微微微基站在激活信道后向基站控制器回復信 道激活確i^消息；基站控制器向移動臺發送信道分配命令，讓移動臺切換到新分配的業務信 道上，移動臺在新分配的業務信道上向微微基站/微微微基站發送鏈路建立請 求；微微基站/微微微基站向基站控制器發送建鏈指示消息，并向移動臺回復建 鏈確認消息，移動臺通過新分配的業務信道向基站控制器發送分配完成消息。
7、 如權利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述步驟A前還包括步驟移動臺向源小區的基站控制器發送測量報告，源小區的基站控制器進行切 換判斷，在符合切換條件時向移動交換中心發起切換請求，請求中攜帶目標邏 輯小區的標識；移動交換中心根據目標邏輯小區的標識找到隸屬的基站控制器，向其發送 切換請求。
8、 如權利要求5所述的方法，其特征在于，預先將若干個采用相同頻率 配置的微微基站/微微微基站配置為一個邏輯小區，為其分配相應的邏輯小區標 識，在基站控制器內部保存有邏輯小區標識與微樣i基站/孩t微微基站的物理標識 之間的映射關系。
9、 如權利要求5或8所述的方法，其特征在于，同一邏輯小區內的微微基站/微微微基站不相鄰。
10、如權利要求5所述的方法，其特征在于，基站控制器與無線網絡控制 器及GPRS服務支持節點之間使用邏輯小區標識進行信令和消息的交互。
全文摘要
本發明公開了一種GSM微微基站/微微微基站接收呼叫及切入的方法，通過在BSC側中將若干個采用同樣頻率配置的微微基站/微微微基站配置為一個“邏輯小區”，并為之分配一個小區標識，在BSC內部保存邏輯小區標識和微微基站/微微微基站的物理標識之間的映射關系，BSC在與MSC及GPRS服務支持節點的通信中使用邏輯小區標識進行信令和消息的交互，即MSC和SGSN并不需要了解邏輯小區標識和實際的微微基站/微微微基站物理標識之間的映射關系，從而解決網絡中大規模應用微微基站/微微微基站時進行邏輯小區管理的問題。
文檔編號H04W88/08GK101577928SQ20081009413
公開日2009年11月11日 申請日期2008年5月5日 優先權日2008年5月5日
發明者包建飛, 張維奇, 王東飛 申請人:中興通訊股份有限公司