用于管理无线电通信系统中的无线电资源的方法 本发明涉及一种用于管理无线电通信系统中的无线电资源、尤其用于控制系统间连接中继的方法。
在无线电通信系统中，例如在欧洲的第二代移动无线电系统GSM(Global System for Mobile Communication移动通信全球系统)中，借助电磁波通过无线电接口来传输信息(例如语音、图像信息或其他的数据)。该无线电接口涉及基站和用户站之间的连接，其中用户站可以是移动站或位置固定的无线电站。在此，利用位于为各个系统所规定的频带内的载频来实现电磁波的辐射。为将来的无线电通信系统、例如UMTS(Universal Mobile Telecommunication System通用移动通信系统)或第三代的其他系统规定了约2000MHz频带中的频率。为第三代移动无线电配备了两种模式，其中一种模式称为FDD工作模式(frequency division duplex频分双工)以及另一种模式称为TDD工作模式(time division duplex时分双工)。这些模式分别在不同的频带内被使用。这两种模式支持所谓的CDMA用户分离方法(Code Division Multiple Access码分多址)。
将来在同一个地理区域将并行存在不同的无线电通信系统。在此，每个系统对分别可供使用地无线电资源进行自身管理。这也被称为无线电资源管理(RRM)。在像GSM和UMTS一样的已知系统中，在基站控制器(BSC-Base Station Controller)或在无线电网络控制器(RNC-Radio Network Controller)中实现该功能。部分功能也可以在用户终端设备(UE-User Equipment)中实现。将来的用户终端设备将可以实现到多个无线电通信系统的接入，该终端设备被称为所谓的多模式终端设备。在不同的无线电通信系统之间将实现所谓的系统间连接中继(ISHO-Inter System Handover系统间切换)，其可以使终端设备在一个系统中所建立的连接在另一个系统中继续或保持。
目前，在共同的无线电资源管理(CRRM-Common Radio ResourceManagement)方面，在不同系统的RRM功能之间不存在互相配合。因此，“盲目地”、即在不知道目标系统或目标无线电小区的当前负载情况的前提下进行系统间连接中继。因此，不能实现跨系统的负载分配或管理。
在UMTS系统的3GPP标准(3rd Generation Partnership Program第三代合作项目)的范畴内，讨论用于解决该问题的不同方法。为此，在文献3GPP 3G TR 25.881，V0.4.0(2001年11月)的“Improvementof RRM across RNS and RNS/BSS(Rel 5)”中公开了两种解决方法。第一个建议是装设一个物理的CRRM服务器，其控制系统间连接中继的整个过程。该建议有一个缺点，即由于该中央服务器而附加地延迟了中继过程，此外，中央的CRRM服务器和系统的分散RRM节点(例如RNC、BSC)之间的信息交换对时间要求很严格。第二个建议是在每个RRM节点上装设用于和邻接系统的其他RRM节点交换无线电小区负载的测量的接口。各个RRM节点唯一地负责关于系统间连接中继的决定。该建议有一个缺点，即不存在统一的CRRM策略，因为不同生产商或系统运营商的RRM节点可以实现不同的CRRM策略，其也许不能相互兼容。
因此，本发明的任务是给出一种方法，其避免上述解决方法的缺点。该任务通过独立权利要求的特征来解决。本发明的有利的改进方案由从属权利要求给出。
按照本发明的第一个方案，实现一个用于共同管理无线电资源的、尤其CRRM意义上的中央功能单元，其和有关的分散功能单元、例如RRM节点进行通信。该中央功能单元从分散功能单元处接收信息、例如关于负载、例如关于无线电小区负载的测量，并且通过定义系统间连接中继的方法来控制系统间连接中继，用信号将该方法通知分散功能单元。分散功能单元负载根据预先规定的方法来执行系统间连接中继。因此，中央功能单元不直接参与系统间连接中继的决定，由此有利的是不必满足实时要求。此外，可以遵循不依赖于生产商或运营商的CRRM总体策略。
按照本发明的第二个方案，在中央功能单元中分析分散功能单元的信息，并且确定潜在目标的级别顺序以控制系统间连接中继。紧接着，所确定的级别顺序可供至少一个分散功能单元使用。
按照一个有利的改进方案，分散功能单元被分成子功能单元。在此，移动子功能单元、例如用户的移动站对系统间连接中继的时间点和/或目标作出决定。此外，直接与中央功能单元进行通信的、由网络所连接的子功能单元根据从中央功能单元获得的信息来定义系统间连接中继的规则和/或参数。紧接着，由网络所连接的子功能单元用信号将该规则和/或参数通知移动子功能单元，其在进行系统间连接中继时又将考虑该规则和/或参数。
下面根据实施例并参考附图1来详细讲述本发明。在此，图1示出了用于实现共同管理无线电资源的功能接口。
图1示出了一个或几个系统的单元之间的接口和信令流。下面为系统间连接中继所描述的方法步骤可以用同样的方式应用于系统内连接中继。
通过服务无线电小区(served cells服务小区)为用户终端设备UE提供无线电资源。在第一分散功能单元(serving RRM function：服务RRM功能)中对服务无线电小区(served cells)中的无线电资源进行管理。第一分散功能单元除了从用户终端设备获得到至少一个服务无线电小区的传输质量(quality measurements质量测量)的测量之外，还获得到并行的无线电通信系统的至少一个邻接无线电小区(neighbouring cells邻接小区)的传输质量测量，该并行的无线电通信系统被考虑用于系统间连接中继(ISHO execution：执行ISHO)。必要时，所谓的操作维护中心(O&M-Operation and Maintenance)用信号通知第一分散功能单元，考虑哪个邻接的无线电小区或哪个邻接的无线电通信系统(neighbourhood definition邻接定义)。此外，必要时该操作维护中心还可以为用于共同管理无线电资源的中央功能单元(CRRM funktion：CRRM功能)预先规定共同的无线电资源管理针对系统的策略或总体策略(CRRM Strategy：CRRM策略)。除了传输质量的测量之外，第一分散功能单元还接收与其连接的服务无线电小区各自的负载测量(load measurements)。在被询问之后(loadmeasurement request负载测量请求)，第一分散功能单元用信号将该测量通知中央功能单元。在第二分散单元(neighbouring RRMfunktion：邻接RRM功能)中进行相同的操作。在分析了信息之后，中央功能单元确定目标负载(load targets)和/或邻接无线电小区的级别顺序(neighbour cell ranking邻接小区级别顺序)并且用信号通知第一分散功能单元。接着，在考虑这些信息或由其定义的方法的情况下，第一分散功能单元控制系统间连接中继(执行ISHO)。
因此，通过定义承担责任的无线电小区的目标负载并且通过定义邻接无线电小区的级别顺序来为分散功能单元预先规定CRRM方法。分散功能单元可以根据该预先规定为系统间连接中继选择适当的无线电小区或适当的系统。作为图1中所给出结构的替代方案，按照本发明也可以存在多个中央功能单元，其互相交换级别顺序和/或负载测量。
在无线电通信系统中可以用不同的方式来实现功能单元。
-在一个或多个CRRM服务器中实现中央功能单元。仅仅在涉及系统间连接中继的已知的无线电网络节点、例如RNC或BSC中实现分散功能单元。
-在一个或多个CRRM服务器中实现中央功能单元。在已知的无线电网络节点、例如RNC或BSC中以及在用户终端设备中实现分散功能单元。例如通过广播消息将邻接无线电小区的级别顺序传输给涉及系统间连接中继决定的用户终端设备。
-在一个、多个或所有无线电网络节点、例如RNC或BSC中实现中央功能单元。在这些无线电网络节点之间交换例如各个邻接小区的级别顺序形式的方法。同样地、必要时仅仅在无线电网络节点、例如RNC或BSC中实现分散功能单元，该无线电网络节点涉及系统间连接中继决定或者支持该决定。
-在一个、多个或所有无线电网络节点、例如RNC或BSC中实现中央功能单元。在这些无线电网络节点之间交换例如各个邻接小区的级别顺序形式的方法。同样地、必要时仅仅在例如RNC或BSC的无线电网络节点和用户终端设备中实现分散功能单元。例如通过广播消息将邻接无线电小区的级别顺序传输给用户终端设备，其涉及系统间连接中继决定或者支持该决定。
在后两种实现可能性中，可以通过该方法例如借助于匹配用于无线电小区选择(Cell(Re)Selection)的参数和/或报告的参数而将频率间和系统间测量告诉用户终端设备。由此，可以在无线电接口上有利地使用已知的过程，以便这样引导该用户终端设备执行系统间连接中继或系统间无线电小区选择(Inter System Cell Reselection)，使得无线电小区负载达到适当的目标值。
下面，独立于所述的例子，在开头所述的现有技术的环境中再次说明本发明方法的实现。
共同的无线电资源管理器(CRRM)的任务是负载的集中管理。这可以是不同的无线电通信系统之间的负载管理，或者也可以是无线电通信系统内不同层或层级之间的负载管理。可以根据业务或业务组合和/或用户终端设备的速度而将该用户终端设备分配给系统或层。因此，对系统间连接中继的控制是共同的无线电资源管理器的功能。下面只考虑系统间连接中继的情况，然而所述的功能和机制可以用同样的方式应用于例如系统层级之间的系统内连接中继。
对于系统间连接中继的决定，共同的无线电资源管理器或中央功能单元所考虑到的下列信息是必要的或有意义的。一方面是业务，以及必要时用户终端设备的速度。此外必须有邻接无线电小区可供使用，可以实现到这些邻接无线电小区的中继。服务无线电小区和邻接无线电小区各自的当前连接质量(radio link quality)及其目标连接质量是应已知的其他参数。此外，应知道服务无线电小区和邻接无线电小区各自的当前无线电小区负载和相应的目标无线电小区负载，其中可以附加地针对业务以及必要时针对速度来确定目标无线电小区负载。
为分散功能单元而存在下列信息。在连接建立时，核心网(CoreNetwork)用信号告知用户终端设备的业务。用于系统间连接中继的可能目标、连接质量目标以及服务无线电小区各自最大的无线电小区负载由操作维护中心预先规定。用户终端设备通过用信号表示的测量而了解分别到服务和邻接无线电小区的当前连接质量。无线电小区的基站(节点B或BTS)通过用信号表示的测量而了解服务无线电小区的当前负载水平。
在分散功能单元中不知道服务无线电小区当前的动态目标负载以及邻接无线电小区的当前目标负载和负载。当应进行连接中继时，第一参数的缺少将不利地导致不可靠性，以及第二参数的缺少使应在哪个无线电小区中进行中继的决定变得困难。在开头所述的已公开的方法中，由O&M预先规定目标负载，这只能实现次优的系统间负载分配，在此期间不知道目标负载和当前负载，也就是说必须在不知情的情况下进行连接中继。
按照本发明的解决方法，参数在中央功能单元中被合并，并且可供分散功能单元使用。在此，例如可以按照需求动态地、例如借助抽象的值(0％...100％)、针对系统、层或无线电小区、业务和/或速度地告知目标负载。此外，可以通过针对业务和/或速度的邻接无线电小区的级别顺序、例如通过标志“期望、允许、不期望、禁止进行中继”来告知负载值和目标值之间的差别。
共同的无线电资源管理器或中央功能单元的作用首先在于要求分散功能单元提供负载测量以及合并测量结果。紧接着，其确定针对无线电小区以及必要时针对业务的目标负载。接着其将分别所属的无线电小区的目标负载告知分散功能单元。此外，其确定针对无线电小区的以及必要时针对业务的级别顺序值并且将邻接无线电小区各自的级别顺序告知分散功能单元。
分散功能单元的作用在于像中央功能单元所要求的那样执行测量。此外，其接受由中央功能单元用信号通知的受其控制的无线电小区的目标负载以及用信号通知的邻接无线电小区的级别顺序。在考虑这些信息的情况下，其独立地对系统间连接中继作出决定。
因此，中央功能单元通过预先规定目标值和无线电小区级别顺序而只有利地预先规定了方法。这些参数不是实时的，并且中央和分散功能单元之间的接口上的信令负载是有限的。此外，对中央功能单元只需提出较低的可靠性要求，因为分散功能单元可以例如通过使用基本值(default values缺省值)或最后由中央功能单元用信号通知的参数作为参数而独立地工作。这可以非常灵活地实现。因此，不仅可以在中央服务器上实现中央功能单元，而且可以在几个系统部件上分散地实现中央功能单元。中央和分散单元之间的接口可以被标准化，相反，可以针对生产商或运行商来实现分散单元中所使用的算法和判断策略。