通信系统 【技术领域】
本发明涉及通信系统。背景技术
在典型的蜂窝无线网络中，网络覆盖的区域被分成多个小区。每个小区由向位于与特定基站收发站相关的相应小区中的终端传送信号，并从所述终端接收信号的基站收发站服务。终端可以是能够在小区间移动的移动站。
在目前的网络中，通常按照分布式方式管理无线电资源(以及其它任意网络资源)。具体地说，控制其自己基站的资源是基站的控制器的责任。在GSM(全球移动通信系统)标准中，基站控制器(BSC)被安排成控制一组基站。在提议的利用CDMA(码分多址)的第三代系统中，无线电网络控制器(RNC)被安排成控制其自己基站的资源。在CDMA系统中，基站有时被称为节点B。但是在本文献中将使用术语基站。这些系统中的控制器都被安排成控制多个基站。但是，受控制的基站的数目相当少。因此，借助这种方法，由于只能在控制器自身的有限资源内协议资源的应用，任意资源管理功能或算法地效率受到限制。
另一问题在于控制器使用的算法使用通过控制器的现有接口接收的信息，并且限制传送新信息或测量结果的可能性。这会要求修改现有的标准接口或者提供新的接口。在网络的所有控制器上实现这一点不实际。
未来，前述问题会变得更相关。这是因为在新设计的网络结构中，从诸如无线电网络控制器和基站控制器之类的控制器把大多数无线电资源控制功能转移到基站中，以便允许实现更高效的实时RT算法。可在基站中，而不是在基站控制器中有利实现的功能的一个例子是信道分配。这种结构的一个例子是为IP RAN(网际协议无线电接入网络)提出的结构。这意味着控制实体控制的区域从基站控制器或者无线电网络控制区(它包含被多个基站覆盖的区域)降低到单个基站的覆盖区。
当网络运营商拥有一个以上的具有公共覆盖区的无线电接入系统(例如CDMA系统和GSM系统)时，无线电控制器边界的局域性也具有特别相关性。这是因为需要共同管理和协调不同系统的资源的分配，从而可控制多模式终端使用最佳的一个接入系统。多模式终端能够访问这两种接入系统。诸如基站控制器、无线电网络控制器之类控制器或基站本身的使用，不能完全实现多模式终端的优点。按照目前的发展，预计将使用一个以上的无线电接入系统的网络操作员的数目会急剧增加。除了诸如CDMA之类的第三代系统之外，正在开发诸如无线LAN(局域网)，IS-41(美国版的CDMA)之类的其它系统。
资源的分布式管理，例如目前使用的资源的分布式管理的另一缺陷在于它不允许整体控制向最终用户提供的服务质量。这是因为分布式资源管理者只控制对最终用户的服务质量有影响的部分资源。
诸如在已知系统中的资源的分布式管理还存在可操作性方面的局限性。这是因为必须通过访问每个分布式控制实体(例如无线电网络控制器，基站控制器或者基站)，才能引入新的特征或者改变现有的参数。不同的实体可能由不同的制造商提供，因此具有不同的用户接口。
前面描述的管理还存在一个问题。具体地说，在网络中，越区切换决定(即关于某一终端，决定是否要进行越区切换，以及切换到另个小区中)以通过操作和维护设置的终端测量结果和其它移动站专用信息，以及一些静态参数和目标小区信息(后一参数一般由无线电网络规划工具产生)为基础。这种越区切换机制存在下述缺陷。越区切换决定不能考虑所有目标小区的动态信息，除非所有目标小区都由相同控制器控制。动态信息可以是，例如小区负载，信道可用性，干扰水平等等。在从一个无线电接入系统切换到另一无线电接入系统的情况下，候选小区由不同的控制器控制。不能根据控制器未知的动态参数，例如其它网络元件的负载，传输负载，CN(核心网络)负载等等进行越区切换决定。发明内容
本发明的实施例的目的是解决上述问题中的一个或多个问题。
根据本发明的第一方面，提供一种通信系统，所述系统被安排成提供区域内的通信覆盖，所述系统包括多个第一装置，每个所述第一装置控制相对于比所述覆盖区小的区域的至少一个参数和/或配置设置，和从所述多个第一装置中接收信息的第二装置，所述第二装置控制关于与所述多个第一装置中的至少一个装置相关的区域的至少一个参数和/或配置设置。
根据本发明的第二方面，提供一种通信系统，所述系统被安排成提供区域内的通信覆盖，所述系统包括多个第一装置，每个所述第一装置控制一部分所述系统的至少一个参数和/或配置设置，和从所述多个第一装置中接收信息的第二装置，所述第二装置控制与所述多个第一装置中的至少一个装置相关的一部分系统中的至少一个参数和/或配置设置。
根据本发明的第三方面，提供一种供通信系统使用的控制器，所述系统被安排成提供区域内的通信覆盖，所述系统包括多个第一装置，每个所述第一装置控制相对于比所述覆盖区小的区域的至少一个参数和/或配置设置，所述控制器包括从所述多个第一装置中接收信息的装置，和控制关于与所述多个第一装置中的至少一个装置相关的区域的至少一个参数和/或配置设置的装置。
根据本发明的第四方面，提供一种供通信系统之用的方法，所述系统被安排成提供区域内的通信覆盖，所述方法包括：
从多个第一装置接收信息，每个所述第一装置控制关于比所述覆盖区小的区域的至少一个参数和/或配置设置；和
根据接收的信息，控制与所述多个第一装置中的至少一个装置相关的区域中的至少一个参数和/或配置设置。附图说明
为了更好地理解本发明以及明白如何实现本发是，下面将参考附图举例说明，其中：
图1表示使用公共无线电资源管理器的第一和第二无线电接入系统；
图2示意表示CRRM、小区级无线电资源管理和用户级无线电资源管理之间的关系；
图3表示无线电资源层次；
图4表示把CRRM分成层内和层间的情况；
图5表示其中和多个不同的无线电接入系统一同使用的单个CRRM的模式；
图6表示CRRM的模式，特别表示了CRRM接收的输入；和
图7表示按照分布式方式实现的CRRM的方框图。具体实施方式
首先参考图1，图1表示了根据GSM标准工作的第一无线电接入系统2和使用码分多址的第二无线电接入系统4。为了清楚起见，无线电接入系统被表示成覆盖相邻的区域。实际上，这两个无线电接入系统可部分或者完全重叠。每个无线电接入系统覆盖的区域分别被分成多个小区6和8。相应无线电接入系统的小区可具有相同或不同的边界，在所述边界处存在无线电接入系统之间的重叠。每个小区6和8由相应的基站10提供服务。基站都被布置成与移动站12或其它适当的终端通信。
GSM无线电接入系统的基站10被布置成由相应的基站控制器14控制。在图1中所示的例子中，每个基站控制器14被布置成控制两个基站。实际上，每个基站控制器14可控制两个以上或者少于两个的基站。CDMA接入系统的基站10被布置成由相应的无线电网络控制器16控制。一个无线电网络控制器16被表示成控制两个基站，而另一个无线电网络控制器被表示成控制单个基站。这只是作为例子，每个控制器可负责一个、两个或者更多的基站。
基站控制器14和无线电网络控制器15都与公共无线电资源管理器CRRM 18相连。CRRM 18的功能将在后面更详细说明。在本发明的备选实施例中，CRRM 18可直接与每个基站相连。在本发明的另一个备选实施例中，CRRM 18与在基站控制器或者无线电网络控制器上游的网络元件，例如移动服务交换中心或者高层部件相连。在所有情况下，CRRM 18都被布置成接收与所有小区相关的数据。另外，CRRM18可接收与其它网络元件，例如交换机相关的信息。例如，CRRM 18可接收和交换机相关的拥塞信息。
CRRM 18被设计成具有与控制器的简单接口，所述控制器可向CRRM 18提供CRRM执行资源管理算法所需的信息。接口规定为灵活的，从而如果在新的或者现有的CRRM功能中需要使用新的参数，则接口可允许获得新的参数。最好不对所需的其它网络元件进行任何修改，因为这会使资源管理的修改易于实现。接口还被规定成与其它厂商生产的设备兼容，从而CRRM 18可与其它厂商提供的设备相连。接口可具有带有应用层和传送层的标准结构。这种结构众所周知，不作更详细的说明。
通过这些接口，CRRM 18提供可被分成下述领域的功能：
-协调来自不同无线电接入系统的无线电资源的使用；
-协调来自相同无线电接入系统的不同区域的无线电资源的使用；
-协调除诸如核心网络资源，传送资源，交换机，硬件和/或软件处理器，传送和/或传输设备，数据库之类无线电资源之外的资源的使用；
-协调影响一个连接的服务质量的所有资源(无线电和非无线电)的使用。
在一个集中式网络元件，CRRM 18中执行这些功能。这提高了可操作性优点，因为通过接口，能够根据需要容易地配置(和升级)CRRM功能和算法。
在本发明的备选实施例中，CRRM不是如上所述的单一物理实体。相反，通过在不同的物理网络元件中分布功能性，实现CRRM。例如，可在一个或多个下述网络元件中实现功能性：
基站控制器；无线电网络控制器；和基于IP的基站。这些实体只是作为例子，可在其它任意实体中实现功能性。
分布式部件可把前面说明的接口用于相对于这些分布式实体的信令。
参考图7，图中表示了如何能够以分布方式实现CRRM的功能的一个例子。图中存在6个实体100，所述实体100可以是上述任意网络元件。实体100通过连接102互连。从图7可看出，每个实体100与多个其它实体100相连，但是不是和所有其它实体相连。在本发明的一些实施例中，每个实体100可与每个其它实体100相连，但是这会导致数目过多的连接。在本发明的备选实施例中，每个实体可以只和一个其它实体相连。但是，这会显著增大网络中的信令通信量，还会使CRRM功能非常缓慢。通过使每个实体与几个其它实体，而不和每个其它实体相连，可在连接数目和CRRM功能的速度之间获得合理的折衷。每个实体可执行其正常功能，这可包括获得、产生或提供在CRRM功能中使用的信息。该信息可被转发给一个或多个其它实体。在一些情况下，信息将被转发给更多的实体。同样，每个实体还要接收信息。最适当的实体100将根据该实体具有的信息，做出CRRM决定。这会考虑到来自该实体本身和至少一个其它实体的信息。由该实体的CRRM功能做出的一些决定将只考虑来自实体100的信息。应认识到可在两个或多个实体中处理信息，处理后的信息可被实体之一的CRRM功能使用。对于需要大量处理的特征的实现来说，这种备选方案是有利的。
公共无线电资源管理器的功能是用作获取无线电载体所需的资源的策略管理器。通过协调无线电资源和非无线电资源的使用，可增大无线电接入系统的容量。
参考图2，图中示意表示了CRRM 18，小区级无线电资源管理30和用户级无线电资源管理32之间的关系。CRRM 18功能不同于小区级无线电资源管理30(用户级无线电资源管理32)执行的分布式资源管理功能，因为在小区级RRM和用户级RRM中，分别独立于其它小区和用户利用的资源，分别管理一个小区和用户的资源。具体地说，小区级的控制由小区级无线电资源管理30管理，而用户级的控制由用户级无线电资源管理32管理。小区级无线电资源管理控制信道分配，小区中的负载和基于干扰的容许控制。小区级无线电资源管理因而管理和该小区相关的算法。
用户级无线电资源管理控制基本越区切换，质量循环(loop)和无线电载体参数选择。用户级无线电资源管理趋向于控制和小区无关的参数，例如呼叫建立。CRRM 18控制和多个小区相关的无线电资源管理的特征。在基站控制器、无线电网络控制器和/或基站中提供小区和用户级资源管理功能。
小区级无线电资源管理从而为只使用和用户当前所处小区相关的信息的指定用户，做出涉及无线电资源的决定。用户级无线电资源管理从而做出涉及使用只与其相关的信息的指定用户的决定。在这两种情况下，只可使用来自无线电接入系统之一的信息。CRRM将使用来自多个小区的信息，所述多个小区可以来自一个或多个不同的无线电接入系统。即使在使用来自单个无线电接入系统的信息的情况下，也可获得比用于小区和用户级无线电资源管理器做出决定的信息更多的，来自不同小区的信息。
公共无线电资源管理器功能不同于在操作支持系统(OSS)中执行的资源管理功能。OSS可与基站控制器和无线电网络控制器相连。OSS可具有与所有网络元件的直接或间接连接。OSS通过利用性能的统计分析，提供网络参数的长期校正，而CRRM 18提供的资源管理具有更快速的响应时间(相当于呼叫的持续时间)。OSS也可被称为网络管理系统(NMS)。
根据所需的响应时间，借助CRRM或OSS，可以实现自调整特征。自调整指的是网络自主调整，即根据当前遭遇的负载和无线电条件，改变某些参数和配置设置的数值的能力。实际上，各种测量、计数器和/或统计被用于分配当前条件，并且当需要时，触发相关参数和/或网络配置的适当修改。
参考图3，图中表示了资源管理功能的层次。OSS功能40具有最高的层级。这意味着OSS做出的决定高于其它无线电资源决定。CRRM功能42具有次高的层级，并且高于低层做出的无线电资源决定。CRRM功能42可被看成具有两层43和45。较高的一层43做出考虑使用不同无线电技术(并且属于多个基站控制器区域和无线电网络控制器区域)的小区中的条件的决定。较低的一层45在一种无线电接入技术内做出也可位于基站控制区，无线电网络控制区等的决定。下一层44具有小区级无线电资源管理的功能。为每个无线电接入系统提供单独的功能。在图2的结构中，存在三种功能，用于使用EDGE调制的GSM无线电接入系统的功能44a，用于使用频分双工(FDD)的第三代系统的功能44b和用于使用基于IP的无线电接入网络的第三代系统的功能44c。下一层46具有用户级无线电接入管理的功能，并且同样为关于小区级无线电资源管理讨论的每个不同的无线电接入系统提供单独的功能。在本发明的备选实施例中，可颠倒小区级无线电资源管理层和用户级无线电资源管理层的位置。最后，用户面48具有最低的层级。用户面允许数据被转换成一种格式，从而可通过空中接口传送所述数据。用户面还提供诸如关于共用信道的快速功率控制和数据的快速调度之类的功能。从而，用户面提供无线电网络控制器中的无线电链路控制和媒体存取控制。
CRRM支持的功能和特征可被分成层内功能50和层间功能52。图4中示意地表示了这一点。层内功能50包括协调相互干扰的资源(例如一个无线电频带)的使用的功能，层间功能52包括协调不直接相互干扰的资源的使用的功能。换句话说，层内功能允许在干扰实体(即使用相同载波的用户和小区)之间协调资源分配。这些功能一般控制信道分配和层内切换。应认识到单独的层内功能50a-d被提供给每个不同的无线电接入系统。层50a和50b用于支持FDD无线电接入系统。提供两层，以便应付小型小区和大型小区。层50c和50d分别支持EDGE无线电接入网络和基于IP的无线电接入网络。每个层内功能被布置成控制与相应无线电接入系统相关的无线电接入系统内的无线电资源分配。
层间功能52允许在非干扰实体之间协调资源分配。这些功能一般控制空闲模式小区选择、小区重新选择和层间切换。换句话说，当作出决定时，层间功能至少考虑两个无线电接入系统或层中的条件。。
层间功能和层内功能的分离是有利的，因为这两类功能具有不同的处理要求，并且可能需要不同的实现(例如集中式网络元件可提供层间功能，分布式实现可用于层内功能)。
参考图5，图中表示了被安排成与多个不同的无线电接入网络一起工作的单个CRRM 18。在图5中所示的结构中，无线电接入网络如下：
具有与CRRM相连的基站子系统的GSM无线电接入系统56；
与CRRM 18相连的基于IP基于GSM EDGE的无线电接入网络58；
与CRRM 18相连的基于IP的UMTS地面无线电接入网络60；
与CRRM 18相连的使用FDD的RAN(无线电接入网络)62；
与CRRM 18相连的使用TDD的RAN(无线电接入网络)64；和
可支持的任意其它无线电接入网络66(例如WLANIEEEE802.11b，WLAN IEEEE802.11a，HiperLAN/2，CDMA 2000，UWC.136等等)。
在考虑一个或多个这些无线电接入系统中的条件的情况下，由CRRM做出无线电资源分配决定。如果决定只使用来自接入系统之一的信息，则做出层内决定。如果根据一个以上无线电接入系统中的信息做出决定，则做出层间决定。
参考图6，图中表示了具有由CRRM接收的各种输入的CRRM的模型。RAN O&M 90以及小区级无线电资源管理器30和移动级无线电资源管理器32都包含在无线电网络控制器(在UMTS地面无线电接入网络-UTRAN，release-99的情况下)或者基站控制器(在GSM/EDGE BSS Release-99的情况下)。这样，需要CRRM和RNC或BSC之间的单一接口。但是，应认识到在其它一些无线电接入系统中，这些部件可在不同的网络元件中。CRRM执行下述四种基本操作(或者它们的子集)：
操作1.通过输入72的小区状态取回：
CRRM向相关实体(例如向IP RAN网络中的小区级无线电资源管理器等等)请求和通过输入72接收的小区状态相关的信息。CRRM还可向远程网络元件请求其它信息，例如：
服务器状态。服务器状态可以是服务器的工作状态；
被接收的核心网络元件的负载。该负载可以是给出关于核心网络元件的负载的指示的参数，例如位速率；和
传送网络状态。
所需的准确信息取决于在CRRM中实现的具体功能，不过只设计一种公共机制来取回该信息。用于取回该信息的机制可采取任意适当的形式，并且可以是例如在关于Iub和/或Iur中的测量程序的第三代标准中使用的机制，或者可使用数据库询问机制。单一机制的使用不会妨碍CRRM利用相同的机制获得除小区之外的其它实体(例如交换机，网络元件NE等)的状态。定期或事件触发机制可被用于信息的取回。例如，可响应请求提供报告，或者可响应事件的发生或者在经过一段时间之后产生报告。
操作2：对候选目标小区列表区分优先顺序
通过输入80，从用户级无线电资源管理器把一个移动站的候选目标小区的列表，与服务质量参数及关于所考虑的移动站或用户设备的其它信息一起发送给CRRM。通过利用考虑目标小区的状态的内部算法，CRRM通过输出82向移动站返回按优先顺序排列的目标小区列表。例如，移动站可能具有两个目标基站。借助按照操作1接收的小区测量结果，CRRM能够确定目标之一过载，因此使移动站优先考虑未过载的目标基站。
操作3：RAN配置参数的快速调整。根据取回的小区状态信息，CRRM设置(通过IP RAN中的O&M服务器)小区选择/重新选择和其它小区/RAN配置参数。这由输出84提供。例如，根据如操作1所述接收的负载测量结果，CRRM可调整空闲模式参数，从而控制移动站的空闲模式行为和移动站收听哪个小区。所示的“操作员设置”代表CRRM的设定初值，并且可以是，例如其行为应该是的设定初值。通常对设备进行的正是相同的初始化和参数设置。
三种接口被定义：Iuc1往来于小区级无线电资源管理器30，Iuc2往来于用户级资源管理器32，Iuc3往来于O&M实体90。通过利用第一接口，CRRM向小区级无线电资源管理器30请求并获得和小区性能相关的信息。利用第二接口，CRRM从用户级资源管理器32获得与候选小区相关的信息和无线电接入载体RAM参数。CRRM计算排优选顺序排列的候选列表，所述候选列表通过第二接口被发送给用户级无线电资源管理器。CRRM通过第三接口接收和网络配置及性能相关的信息。
可以只实现这些接口的一部分(例如在CRRM的一些实现中，可取消第三接口)。
CRRM能够控制存在一个以上无线电接入系统的通信系统中的系统内切换和系统间切换。
CRRM通过开放式接口与必要的无线电接入网络组件相连。此外，为了允许不同无线电接入系统之间的互相配合，通过为每种无线电技术设计标准接口或者借助所有无线电接入系统公用的接口，可使CRRM与不同的接入系统相连。
这种集中式(或者公共)资源控制按照下述步骤工作：
1通过其接口，CRRM任意必需的地方(例如基站或基站控制器)接收负载信息。如果需要，CRRM可关于需要哪种类型的信息，以及报告方法应是哪种方法向相关实体发出请求。CRRM通过图6的输入72接收该信息。被请求并被传送的信息可以是使CRRM能够知道网络元件中的可用容量，以及该网络元件可向移动站提供的服务质量(以通过量，延迟等表示)的任意信息或测量结果。
2a CRRM从负责切换决定的本地实体(例如GSM系统中的基站控制器，UTRAN系统中的RNC，IP RAN系统中的用户级无线电资源控制器)接收切换候选列表，以及由移动站或其它用户设备进行的测量的结果，移动站或其它用户设备的类标(classmark)信息，可选地还有移动站或其它用户设备从网络要求的连接的服务质量参数。通过图6的输入80接收上述这些信息。本地切换控制实体不必在每次切换时向CRRM发送切换候选列表，因为可本地进行一些(简单的)切换决定。应规定CRRM询问切换决定的标准。一种可能的标准是只有当切换候选列表包含属于除使用中的系统(或层)之外的另一系统(或层)的候选目标时，才把切换候选列表发送给CRRM。在基站控制器或者无线电网络控制器是信息源的情况下，另一种标准可以是如果列表包含至少一个不受基站控制器或者无线电网络控制器控制的候选目标，则实体把切换候选列表发送给CRRM。
2b CRRM根据其自己的算法和信息，按优先顺序排列候选目标或者选择目标，并通过图6的输出82，把新的列表返回给分布式切换控制实体。这也可用于信道分配功能，即，和将在小区内使用的信道有关的信息也由CRRM返回。通过规定如果没有从CRRM收到任何响应，则本地切换控制实体本地做出切换决定，增加了系统的稳固性。
3a.为了允许CRRM获得关于与其连接的无线电网络的更完整信息，CRRM可通过输出84询问RAN的配置和性能数据库。配置数据库提供与CRRM操作相关的配置参数(例如用于空闲模式小区选择和重新选择的参数)的值。第二数据库提供和网络的性能相关的信息，以便允许CRRM运行网络优化算法，所述网络优化算法通过改变网络配置参数或者通过把终端重定向到其它小区，能够提高网络性能。通过相对于负责系统中参数的设置的网络元件NE(例如GSM系统中的BSC，UTRAN系统中的RNC，或者基于IP的RAN中的类属O&M服务器)的开放式接口，取回该信息。
3b为了控制空闲模式终端对系统的访问或者控制小区重新选择过程，CRRM根据负载信息(在步骤1中接收)，设置和改变用于小区选择/重新选择的参数(例如广播给移动站的参数)。通过相对于负责系统中这些参数的设置的网络元件NE(例如GSM系统中的BSC，UTRAN系统中的RNC，或者基于IP的RAN中的类属O&M服务器)的开放式接口，用信号通知新的参数。