СПОСОБ ОСНОВАННОГО НА ОКОНЕЧНОМ УСТРОЙСТВЕ РАСПОЗНАВАНИЯ ДОМАШНИХ БАЗОВЫХ СТАНЦИЙ В СОТОВОЙ СИСТЕМЕ МОБИЛЬНОЙ РАДИОСВЯЗИ ПОСРЕДСТВОМ ПОДДЕРЖКИ СЕТЬЮ МОБИЛЬНОЙ РАДИОСВЯЗИ Российский патент 2012 года по МПК H04W4/02 

Изобретение относится к способу географической локализации оконечного устройства мобильной радиосвязи в пределах сотовой сети мобильной радиосвязи, при котором каждая сота сети мобильной радиосвязи может идентифицироваться на основе идентификатора, содержащего идентификацию соты и идентификацию области, и при этом упомянутый идентификатор передается, причем оконечное устройство мобильной радиосвязи выполнено с возможностью приема и обработки подобных идентификаторов, а также сохранения одного или более идентификаторов, причем географическая локализация оконечного устройства мобильной радиосвязи в пределах сотовой сети мобильной радиосвязи осуществляется посредством сравнения принятого в текущий момент идентификатора с одним или более сохраненными идентификаторами.

Предложенное изобретение относится, в частности, к способу или устройству для реализации оптимизированной, основанной на терминале поисковой функции оконечного устройства мобильной радиосвязи в сотовой сети мобильной радиосвязи, например, по стандарту GERAN, UTRAN, E-UTRAN, cdma2000, UMB, WiMAX и т.д., для нахождения подходящей для использования домашней базовой станции при исключении непрерывного или периодического поиска посредством предоставления дополнительной информации об изменении конфигурации сети мобильной радиосвязи посредством самой сети мобильной радиосвязи.

Инсталляция так называемых «домашних базовых станций» (также называемых Home-BTS, Home-BS, Home-eNB, CSG-ячеек и т.д.) в сотовой системе мобильной радиосвязи известна. Они используются в типовых основных случаях применений как расширение сотовой системы мобильной радиосвязи общего пользования в необслуживаемых или плохо обслуживаемых внутренних областях (или квартирах, домах, конторах). Но они могут также использоваться по другим причинам и при достаточном обслуживании сетью мобильной радиосвязи. Связывание подобной Home-BS с сотовой системой мобильной радиосвязи оператора (PLMN) обычно реализуется через xDSL или Ethernet и т.п. Другим типовым признаком подобного типа Home-BS является тот факт, что только ограниченному числу зарегистрированных пользователей разрешен доступ к этой Home-BS. Типовым случаем применения является использование Home-BS в особняке, квартире или загородном доме, к которой имеет доступ только ограниченное число зарегистрированных пользователей мобильной радиосвязи сети мобильной радиосвязи (PLMN). Это могла бы быть, например, семья из четырех человек.

Относительно регулирования доступа к Home-BS известны следующие возможные варианты:

- Различные сетевые идентификаторы (PLMN ID) внутри системы мобильной радиосвязи

Home-BS применяют отличающийся от сети мобильной радиосвязи общего пользования сетевой идентификатор (PLMN ID). Только зарегистрированные пользователи могут использовать Home-BS. Для пользователей общедоступной сети использование сетевого идентификатора и тем самым Home-BS запрещено.

Недостатком этого варианта является то, что число PLMN ID очень ограничено и поэтому различение многих Home-BS требует дополнительных решений. Кроме того, потребление тока оконечных устройств, которые применяют зарегистрированные пользователи, соответственно повышается, так как периодический сетевой поиск установлен на короткий интервал. Это необходимо, чтобы минимизировать интервал времени от достижения местонахождения Home-BS до собственно использования Home-BS. Другие недостатки этого варианта состоят в повышенных административных затратах, которые должен нести сетевой оператор, чтобы принять дополнительный PLMN ID.

- Нормальная смена соты без собственного идентификатора сети мобильной радиосвязи

Другой вариант управления доступом к Home-BS состоит в том, чтобы применять нормальные процедуры мобильности в рамках сетевого идентификатора. Для этого Home-BS следует интегрировать в сеть мобильной радиосвязи общего пользования и установить соответствующие отношения соседства, как между всеми другими сотами сети мобильной радиосвязи, с сетью мобильной радиосвязи общего пользования. Управление для переходов между сетью мобильной радиосвязи общего пользования и Home-BS осуществляется посредством соответствующей параметризации процесса повторного выбора соты. Кроме того, пользователям общедоступной сети может быть отказано в доступе к Home-BS.

Существенным недостатком этого варианта является то, что срок службы батареи питания оконечного устройства мобильной радиосвязи пользователей общедоступной сети может испытывать негативное влияние, так как они зачастую должны выполнять измерения для неподлежащих использованию сот Home-BS. Кроме того, затраты на интеграцию множества Home-BS в сети мобильной радиосвязи общего пользования являются довольно высокими. Эти затраты к тому же повышаются в непропорционально более высокой степени, если мобильность самих Home-BS допускается; например, владелец Home-BS регулярно меняет ее между своим загородным домом и своим особняком. Способ применения нормальных процедур смены сот находит применение, например, в приложении UMA (нелицензированный мобильный доступ или общий доступ).

- Сохранение данных сот макросети во избежание поиска Home-BS

Другая возможность заключается в сохранении «отпечатка (характерного признака) соты» в оконечном устройстве мобильной радиосвязи. Оконечное устройство мобильной радиосвязи сохраняет информацию сот нескольких передающих станций сети мобильной радиосвязи общего пользования в географическом положении собственной Home-BS. Оконечное устройство мобильной радиосвязи сравнивает периодически актуальную сетевую конфигурацию сети мобильной радиосвязи общего пользования с сохраненным «отпечатком соты». Как только оконечное устройство мобильной радиосвязи устанавливает совпадение, это означает, что оконечное устройство мобильной радиосвязи находится в географической близости или даже на дальности действия Home-BS, и оконечное устройство мобильной радиосвязи начинает поиск Home-BS.

Этот используемый согласно нынешнему уровню техники способ основывается на статистической вероятности, что в пределах сотовой системы мобильной радиосвязи (PLMN) подобная сотовая констелляция является единственной (или, по меньшей мере, существует очень низкая вероятность того, что точно такая же констелляция еще раз могла бы быть найдена в другом географическом местоположении внутри сети мобильной радиосвязи). В способе с «отпечатком соты» существенный недостаток следует усматривать в том, что обновление «отпечатка соты», требуемое из-за изменений сотовой конфигурации оператором сети, в настоящее время может осуществляться только вручную пользователем оконечного устройства мобильной радиосвязи, причем пользователь обычно не информируется об изменении сетевой конфигурации оператора сети мобильной радиосвязи; в типовом случае пользователь замечает это изменение только тогда, когда его оконечное устройство мобильной радиосвязи собственную Home-BS не находит повторно автоматически.

Решающим недостатком уровня техники является то, что изменение конфигурации макросотовой сети в окрестности местонахождения Home-BS не побуждает к поиску Home-BS, потому что применяемый для поиска «отпечаток соты» не находится.

Лежащая в основе изобретения задача заключается в том, чтобы создать способ, который и при изменении идентификатора соты или при изменении идентификатора области сотовой сети мобильной радиосвязи обеспечивает возможность географической локализации оконечного устройства мобильной радиосвязи внутри сотовой сети мобильной радиосвязи, которая, например, может быть использована для повторного нахождения собственной Home-BS посредством оконечного устройства мобильной радиосвязи.

Эта задача в соответствии с изобретением решается посредством способа согласно пункту 1 формулы изобретения.

При этом особенно предпочтительным является то, что в способе географической локализации оконечного устройства мобильной радиосвязи внутри сотовой сети мобильной радиосвязи, при котором каждая сота сети мобильной радиосвязи может идентифицироваться на основе идентификатора, содержащего идентификацию соты и идентификацию области, и при этом упомянутый идентификатор передается, причем оконечное устройство мобильной радиосвязи выполнено с возможностью приема и обработки подобных идентификаторов, а также сохранения одного или более идентификаторов, причем географическая локализация оконечного устройства мобильной радиосвязи в пределах сотовой сети мобильной радиосвязи осуществляется посредством сравнения принятого в текущий момент идентификатора с одним или более сохраненными идентификаторами, причем при модификации идентификации соты и/или идентификации области идентификатора соты на оконечное устройство мобильной радиосвязи передается дополнительная информация, и поиск Home-BS инициируется, несмотря на изменение макросот сети мобильной радиосвязи, и после повторного отыскания искомой Home-BS сохраняется новая идентификация соты или идентификация области вместо старой идентификации соты или идентификации области. Они затем используются вместо старого идентификатора для поиска Home-BS.

Другие предпочтительные варианты осуществления изобретения приведены в зависимых пунктах формулы изобретения.

Предпочтительным является, если при идентификации сохраненного в оконечном устройстве мобильной радиосвязи географического положения инициируется поиск оконечным устройством мобильной радиосвязи базовой станции. Тем самым с периодическими интервалами может производиться локализация, причем поиск домашней базовой станции только тогда инициируется, когда сохраненное положение было идентифицировано в географической близости или на дальности действия домашней базовой станции.

Кроме того, является предпочтительным, если идентификаторы, посылаемые от сотовой сети мобильной радиосвязи на оконечное устройство мобильной радиосвязи, содержат дополнительные географические информации.

Предпочтительным образом, прием дополнительной информации, указывающей на модификацию идентификации, инициирует поиск оконечным устройством мобильной радиосвязи базовой станции.

Предпочтительным является, если дополнительная информация указывает модификацию идентификации соты макросоты в сотовой сети мобильной радиосвязи.

Предпочтительным является, если дополнительная информация указывает модификацию идентификации области макросоты в сотовой сети мобильной радиосвязи, в особенности модификацию идентификатора зоны отслеживания (TAI) или идентификатора зоны местонахождения (LAI), или идентификатора зоны роуминга (RAI) макросоты в сотовой сети мобильной радиосвязи.

Предпочтительным образом дополнительная информация соответственно после модификации идентификации соты и/или идентификации области передается по широковещательному каналу (ВСН) сотовой сети мобильной радиосвязи.

Предпочтительным образом дополнительная информация передается не в двоичной форме, а в инкрементной форме, включающей в себя, по меньшей мере, два значения.

Предпочтительным образом, по меньшей мере, один идентификатор определенной соты для идентификации географического положения на дальности действия определенной базовой станции сохраняется в оконечном устройстве мобильной радиосвязи.

В предпочтительной форме выполнения в случае оконечного устройства мобильной радиосвязи речь идет о базовой станции, которая имеет основанное на компьютерной сети соединение с сетью мобильной радиосвязи, причем базовая станция при обнаружении смены местоположения базовой станции деактивируется.

Кроме того, изобретение относится к компьютерному программному продукту, содержащему компьютерную программу, которая может исполняться на вычислительном устройстве и которая реализует соответствующий изобретению способ по любому из пунктов 1-10, когда она исполняется на вычислительном устройстве.

Особенно предпочтительной является сетевая поддержка функции поиска оконечного устройства мобильной радиосвязи, которая обеспечивает возможность оконечному устройству мобильной радиосвязи, несмотря на изменение конфигурации макросотовой сети, реализовывать интеллектуальную функцию поиска и при этом при изменении макросотовой сети в географической близости от местонахождения Home-BS гарантировать надежное повторное отыскание собственной Home-BS.

Особенно предпочтительным является, если сохраненный «отпечаток соты» в оконечном устройстве мобильной радиосвязи автоматически обновляется для случая, когда информации сот изменяются сетевым оператором.

Предпосылкой для применения предложенного способа, соответствующего изобретению, является использование информаций сот или информаций областей сотовой системы мобильной радиосвязи (макросот) для интеллектуальной поддержки функции поиска оконечного устройства мобильной радиосвязи.

Изобретение поясняется далее со ссылками на чертежи, на которых показано следующее:

Фиг.1 - схематичное представление локализации оконечного устройства мобильной радиосвязи в сотовой сети мобильной радиосвязи;

Фиг.2 - схематичное представление индикации изменения идентификации CI соты;

Фиг.3 - схематичное представление индикации изменения идентификации TAI области;

Фиг. 4 - схематичное представление выполнения способа, соответствующего изобретению.

На фиг.1 иллюстрируется локализация Home-BS на основе информации соты и области отслеживания, где ссылочной позицией 100 обозначена базовая станция, 101 - оконечное устройство мобильной связи, 110 - макросотовая сеть, включающая в себя макросоты 102, 103, 104 и т.д., имеющие идентификаторы сот (CI), соответственно равные 0001, 0002, 0003; 120 - зона отслеживания (ТА) с идентификатором зоны отслеживания ТАI=0001. Показанному случаю соответствует «отпечаток соты»:

На фиг.2 иллюстрируется изменение идентификатора соты (Cell ID) для инициирования поиска Home-BS. Здесь аналогичные элементы обозначены теми же ссылочными позициями. Фиг.2 показывает, что UE 101 движется в первоначальную соту 3, CI которой изменился на 99, и индикатор модификации (MI-CI) указывает, что CI этой соты изменился. На основе этой информации UE 101 начинает искать Home-BS и усиливает свой поиск, если находятся соты в старом «отпечатке соты» (1, 2). По сравнению с первоначальным отпечатком соты, как показано выше, новый отпечаток соты имеет вид:

На фиг.3 иллюстрируется индикация изменения TAI для инициирования поиска Home-BS, приводящего к поиску по всей области отслеживания ТА. UE 101 движется в первоначальную область отслеживания, которая изменилась на 99, и индикатор модификации (MI-TA) указывает, что TAI этой ТА изменился. На основе этой информации UE 101 начинает искать Home-BS во всей ТА и усиливает свой поиск, если находятся соты в старом «отпечатке соты» (1, 2, 3). По сравнению с первоначальным «отпечатком соты», как показано выше, новый «отпечаток соты» имеет вид:

На фиг.3а иллюстрируется индикация разделения ТА с изменением TAI для инициирования поиска Home-BS, приводящего к поиску в новой ТА. UE 101 движется в старой области отслеживания, которая теперь равна 99, и индикатор модификации (MI-TA) указывает, что TAI этой ТА изменился. На основе этой информации UE 101 начинает искать Home-BS во всей ТА 99 и усиливает свой поиск, если находятся соты в старом «отпечатке соты» (1, 2, 3). По сравнению с первоначальным «отпечатком соты», как показано выше, новый «отпечаток соты» имеет вид:

Когда оконечное устройство 101 мобильной радиосвязи, например, в географической близости от собственной Home-BS сохранило информации о шести сотах макросотовой сети 110 в качестве «отпечатка соты» с идентификатором соты (CI) и идентификатором зоны отслеживания (TAI) (в случае E-UTRAN, в ином случае соответствующую информацию области, такую как зона местоположения (LA) в случае UMTS или GSM), то сотовая констелляция, как иллюстрируется далее, инициировала бы в оконечном устройстве мобильной радиосвязи поиск собственной Home-BS:

Типовой «отпечаток соты» в окрестности собственной Home-BS:

Этот способ, используемый в настоящее время в уровне техники, основывается на статистической вероятности, что внутри сотовой системы мобильной радиосвязи (PLMN) подобная сотовая констелляция является единственной (или, по меньшей мере, существует очень низкая вероятность нахождения точно такой же констелляции еще раз в другом географическом положении в пределах сети мобильной радиосвязи). Существенный недостаток этого способа заключается в том, что изменения макросотовой констелляции (например, изменения единственного идентификатора соты (Cell ID), который использовался для «отпечатка соты») достаточно для того, чтобы оконечное устройство мобильной радиосвязи никогда больше не отыскало применяемую для поиска сотовую констелляцию и таким образом также не побуждалось к поиску Home-BS.

Чтобы устранить этот недостаток, в соответствии с изобретением предложено, что макросотовая сеть 110 оконечному устройству 101 мобильной радиосвязи предоставляет поддержку для случая, когда параметры Cell ID и/или TAI макросоты 102, 103, 104 изменились, чтобы, несмотря на это изменение, инициировать поиск Home-BS 100 оконечным устройством 101 мобильной радиосвязи.

Схематичное представление соответствующего изобретению способа показано на фиг.4. Потоковая диаграмма согласно фиг.4 далее поясняется в качестве примера.

Если, например, Cell ID 104 соты изменился с 00004 на 00010, оконечное устройство 101 мобильной радиосвязи, которое использует первоначальный «отпечаток соты» (см. выше), не было бы инициировано для поиска Home-BS 100.

Изменение соты (Cell ID) первоначального «отпечатка соты»:

Согласно соответствующему изобретению способу, так как Cell ID соты изменился с 00004 на 00010, передается дополнительный индикатор модификации (тег-значения) с информацией, что недавно собственный Cell ID макросоты изменился. Тем самым оконечному устройству мобильной радиосвязи обеспечивается дополнительная страховка в том, что несмотря на то, что не находится «отпечаток соты» собственной первоначальной соты, все же инициируется поиск собственной Home-BS.

Если соответственно изменилось несколько Cell ID, то каждая из сот 102, 103, 104 послала бы этот дополнительный индикатор, и оконечное устройство мобильной радиосвязи должно было бы проводить поиск собственной Home-BS в соответственно большей географической области.

Соответственно, согласно изобретению предложен другой отдельный индикатор для случая, когда изменился идентификатор зоны отслеживания (TAI) 120 одной из макросот 102, 103, 104 (например, за счет разделения большего ТА на несколько меньших). Индекс изменения в ТА 120 приводит к поиску оконечным устройством 101 мобильной радиосвязи в пределах всего ТА 120, пока собственная Home-BS не будет вновь найдена (см. потоковую диаграмму на фиг.4). Затем оконечное устройство 101 мобильной радиосвязи сохраняет внутренним образом новый «отпечаток соты» вместе с идентификатором изменения для последующей локализации собственной Home-BS и применяет для последующего поиска собственной Home-BS.

Применение более чем одного сохраненного «отпечатка соты» не исключается. Вариант реализации допускает более одного «отпечатка соты» на каждую Home-BS 100, а также сохранение нескольких «отпечатков соты» для различных Home-BS 100.

Предложенный способ обеспечивает возможность, в качестве альтернативного выполнения, также реализацию в Home-BS (например, осуществленную посредством встроенного приемника для измерения макросот), чтобы, например, при изменении макросотовой констелляции допускать вывод об изменении размещения Home-BS. Для этого Home-BS также сохраняет соответствующий «отпечаток соты» окружающей сети мобильной радиосвязи (при необходимости, расширенный дополнительными параметрами, как, например, PLMN ID) и использует эти информации, чтобы себя самостоятельно деактивировать, когда «отпечаток соты» изменился без того, чтобы также изменялся индикатор модификации. Специально при использовании PLMN ID макросотовой сети он является надежным индикатором того, что Home-BS эксплуатируется на другой территории. Изменение «отпечатка соты» при том же самом PLMN ID указывает на изменение местонахождения внутри той же самой территории. Деактивация Home-BS при изменении местонахождения может таким образом осуществляться автоматически.

Изобретение относится к беспроводной связи. Технический результат заключается в обеспечении географической локализации оконечного устройства внутри сотовой сети. Каждая сота сети мобильной радиосвязи может идентифицироваться на основе идентификатора, содержащего идентификацию соты и идентификацию области, оконечное устройство мобильной радиосвязи выполнено с возможностью приема и обработки идентификаторов и сохранения одного или более идентификаторов. Географическая локализация оконечного устройства мобильной радиосвязи осуществляется посредством сравнения принятого в идентификатора с одним или более сохраненными идентификаторами. При модификации идентификации соты и/или идентификации области идентификатора соты на оконечное устройство мобильной радиосвязи передается дополнительная информация, и новый идентификатор соты сохраняется вместо старого идентификатора. 9 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Способ географической локализации оконечного устройства (101) мобильной радиосвязи внутри сотовой сети (110) мобильной радиосвязи, при котором каждая сота (102, 103, 104) сети (110) мобильной радиосвязи может идентифицироваться на основе идентификатора, содержащего идентификацию соты и идентификацию области, и при этом упомянутый идентификатор передается, причем оконечное устройство (101) мобильной радиосвязи выполнено с возможностью приема и обработки подобных идентификаторов, а также сохранения одного или более идентификаторов, причем географическая локализация оконечного устройства (101) мобильной радиосвязи в пределах сотовой сети (110) мобильной радиосвязи осуществляется посредством сравнения принятого в текущий момент идентификатора с одним или более сохраненными идентификаторами, отличающийся тем, что при модификации идентификации соты и/или идентификации области идентификатора соты (102, 103, 104) дополнительно к модифицированному идентификатору на оконечное устройство (101) мобильной радиосвязи передается дополнительная информация, которая указывает, что идентификатор соты изменился, и что новый идентификатор сохраняется вместо старого идентификатора.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при идентификации сохраненного в оконечном устройстве (101) мобильной радиосвязи географического положения инициируется поиск оконечным устройством (101) мобильной радиосвязи базовой станции (100).

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что идентификаторы, посылаемые от сотовой сети (110) мобильной радиосвязи на оконечное устройство (101) мобильной радиосвязи, содержат дополнительные географические информации.

4. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что при приеме дополнительной информации, указывающей на модификацию идентификации, инициируется поиск оконечным устройством (101) мобильной радиосвязи базовой станции (100).

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительная информация указывает на модификацию идентификации соты макросоты (102, 103, 104) в сотовой сети мобильной радиосвязи.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительная информация указывает на модификацию идентификации (120) области макросоты (102, 103, 104) в сотовой сети (110) мобильной радиосвязи, в особенности модификацию идентификатора зоны отслеживания (TAI) и идентификатора зоны местонахождения (LAI) или идентификатора зоны роуминга (RAI) макросоты (102, 103, 104) в сотовой сети (110) мобильной радиосвязи.

7. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительная информация, соответственно, после модификации идентификации соты и/или идентификации области, передается по широковещательному каналу (ВСН) сотовой сети (110) мобильной радиосвязи.

8. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительная информация передается не в двоичной форме, а в инкрементной форме, включающей в себя, по меньшей мере, два значения.

9. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что, по меньшей мере, один идентификатор определенной соты (102, 103, 104) для идентификации географического положения в географической близости или на дальности действия определенной базовой станции (100) сохраняется в оконечном устройстве (101) мобильной радиосвязи.

10. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что в случае оконечного устройства (101) мобильной радиосвязи речь идет о базовой станции (100), которая имеет основанное на компьютерной сети соединение с сетью (110) мобильной радиосвязи, и которая деактивируется при обнаружении смены местоположения базовой станции (100).