СПОСОБ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ПИНГ-ПОНГ-ХЭНДОВЕРА В МОБИЛЬНЫХ РАДИОСЕТЯХ Российский патент 2013 года по МПК H04W36/30 

Изобретение относится к способу предотвращения пинг-понга-хэндовера в сетях мобильной радиосвязи, особенно в сетях с сетевыми элементами от разных. производителей, в соответствии с ограничительной частью п.1 формулы.

Пинг-понг-хэндовером называют многократную нежелательную передачу мобильной радиостанции (например, мобильный телефон) в режиме активной связи (созданное соединение) от исходной базовой станции к целевой базовой станции.

В существующих мобильных радиосистемах, например 2G (GSM - Global System for Mobile Communication - глобальная система мобильной связи) или 3G (UMTS -Universal Mode Telecommunication System - универсальная система мобильной связи), центральные сетевые компоненты, например Base Station Controller (BSC) (контроллер базовой станции) или Radio Networt Controller (RNC) (контроллер сети радиосвязи), являются ответственными за принятие решения о передаче мобильной радиостанции в режиме активного соединения от одной базовой станции к другой (хэндовер).

Решение о хэндовере принимается посредством специфического для данного производителя алгоритма хэндовера в BSC или RNC на основе результатов измерений (measurement reports) мобильных или базовых станций.

Напряженность поля приема мобильной радиостанции и производные от нее величины, например баланс мощности, влияют на принятие решения о том, должна ли быть начата процедура хэндовера. Измерения напряженности поля приема, например в сетях 3G и 2G, влияющие на принятие решения о хэндовере, хорошо известны.

Из-за сильно изменяющегося во времени и пространстве радиополя необходимо учитывать данные измерений, т.е. напряженность поля приема мобильной радиостанции, с соответствующим гистерезисом при принятии решения о хэндовере.

Возникновение хэндоверов мобильной станции между двумя базовыми станциями выше среднего позволяет сделать вывод о том, что между этими двумя базовыми станциями возникает эффект пинг-понг-хэндовера.

До сих пор величина устанавливаемого гистерезиса выбирается сначала на уровне стандартного значения, а затем оптимизируется вручную. До сих пор эффект пинг-понг-хэндовера идентифицировался лишь косвенно за счет возникновения слишком сильного хэндовера или за счет жалоб абонентов на прерывание соединения или его плохое качество.

Только за счет последующих измерений удалось точно идентифицировать точную причину проблем качества соединения или сильного возникновения хэндовера. Если было установлено, что проблемы качества соединения или возникновения сильного хэндовера были вызваны пинг-понг-хэндовером, то согласовывались пороговые значения хэндовера или гистерезис в соответствующих сетевых элементах.

В разрабатываемой в настоящее время системе мобильной радиосвязи LTE (Long Term Evolution - долгосрочное развитие), называемой также Super 3G или 3GPP (партнерство по проекту в области технологии третьего поколения), в которой отсутствует центральный элемент управления и управление радиоинтерфейсом (RRM - Radio Resource Management - управление радиоресурсами) децентрализовано, повышается вероятность нежелательных пинг-понг-хэндоверов между двумя базовыми станциями (например, eNodeB), что представляет собой техническую проблему.

Еще большие проблемы ожидаются в случае граничащих между собой eNodeB разных производителей, поскольку здесь, как правило, будут разными также используемые алгоритмы принятия решений.

В US 2006/0003768 А1 раскрыт способ предотвращения пинг-понга-хэндовера в сетях мобильной радиосвязи с большим числом радиосот, образованных удаленными друг от друга стационарными базовыми станциями, а также с находящимися в их зонах передачи и приема стационарными и/или мобильными радиостанциями, например мобильными телефонами. Многократные нежелательные передачи мобильной радиостанции в режиме активной связи при созданном соединении от исходной базовой станции к целевой базовой станции предотвращаются за счет процедуры хэндовера. Для инициирования процедуры хэндовера между мобильными радиостанциями и базовыми станциями передаются системные сообщения. Для инициирования процедуры хэндовера в системных сообщениях передается «историческая» информация об уже осуществленных процедурах хэндовера, и на основе этой информации автоматически с помощью мобильных радиостанций и/или, по меньшей мере, одной из участвующих базовых станций определяются и устанавливаются оптимальные рабочие параметры мобильных радиостанций и/или, по меньшей мере, одной из участвующих базовых станций.

Поэтому задачей изобретения является усовершенствование на основе описанного выше уровня техники способа предотвращения пинг-понг-хэндовера в сетях мобильной радиосвязи, особенно в сетях с сетевыми элементами разных производителей, таким образом, чтобы во избежание пинг-понг-хэндовера параметры мобильного радиоустройства и/или базовых станций, в частности гистерезис по величине напряженности поля приема, устанавливались автоматически и самопроизвольно без необходимости дорогостоящих «ручных» измерений.

Характерным для изобретения является то, что для начала процедуры хэндовера в соответствующих системных сообщениях передается соответствующая информация об истории уже осуществленных хэндоверов. С помощью этой исторической информации оптимальные параметры, в частности гистерезис по величине напряженности поля сигнала, принимаемого мобильным радиоустройством, определяются и устанавливаются системой автоматически.

Благодаря этому уменьшаются или вообще становятся совершенно ненужными операции по ручной оптимизации, а расходы могут быть сокращены. Благодаря этому также возможно, чтобы система мобильной радиосвязи оптимизировала себя сама без необходимости использования соответствующих, специфических для производителя алгоритмов принятия решений (RRM-алгоритмы).

Для реализации способа самооптимизации необходимо следующее.

Следует обнаружить возникновение эффекта пинг-понг-хэндовера. Следует принять контрмеры по предотвращению пинг-понг-хэндовера, например согласовать значения гистерезиса, пороговые значения хэндовера и вообще RRM-параметры.

Пинг-понг-хэндовер может быть обнаружен с помощью данных предшествующих хэндоверов.

За счет дополнительной передачи информации о хэндоверах, предшествующих текущему хэндоверу, целевая базовая станция (например, eNodeB) может обнаружить наличие пинг-понг-хэндовера и принять соответствующие контрмеры по предотвращению будущих пинг-понг-хэндоверов.

Информацией для обнаружения пинг-понг-хэндовера является, например, следующая.

Обнаружение базовых станций, запрашивающих хэндовер последними. Основание для запроса базовой станции на хэндовер, например напряженность поля, баланс мощности, качество, расстояние и т.д. и частота запросов на хэндовер в единицу времени.

Если эта информация передается в соответствующих системных сообщениях сети мобильной радиосвязи дополнительно к запросам на хэндовер, то установленные в сетевых элементах алгоритмы принятия решений могут обнаружить пинг-понг-хэндоверы и согласовать свои параметры, например гистерезис или пороговые значения, так, чтобы пока пинг-понг-хэндоверы больше не возникали.

Ниже изобретение более подробно поясняется с помощью чертежей, иллюстрирующих его другие признаки и преимущества.

На чертежах:

- фиг.1: принципиальная схема напряженности поля между двумя соседними базовыми станциями со слишком малым гистерезисом по напряженности поля в месте приема мобильным радиоустройством, находящимся между базовыми станциями, в соответствии с уровнем техники;

- фиг.2: принципиальная схема напряженности поля между двумя соседними базовыми станциями с оптимизированным гистерезисом по напряженности поля в месте приема мобильным радиоустройством, находящимся между базовыми станциями, согласно изобретению.

На фиг.1 изображена диаграмма напряженности поля в соответствии с уровнем техники между двумя граничащими между собой и расположенными на расстоянии Х друг от друга базовыми станциями 1, 2, образующими соответственно радиосоты 3, 4, между которыми в зоне границы 5 находится мобильное радиоустройство 6 в виде мобильного телефона.

Напряженность поля, создаваемого левой базовой станцией 1, изображена как напряженность 7 поля, фактически принимаемого мобильным радиоустройством 6, в виде неправильной волновой линии, причем непрерывно падающая слева направо кривая 8 соответствует среднему значению напряженности 7 поля в соответствующем месте приема.

То же относится к правой базовой станции 2, напряженность поля, излучаемого этой станцией, изображена как напряженность 9 поля, фактически принимаемая мобильным радиоустройством 6, в виде неправильной волновой линии, причем непрерывно возрастающая слева направо кривая 10 соответствует среднему значению напряженности 9 поля в месте приема.

На границе 5 между обеими радиосотами 3, 4 обеих базовых станций 1, 2 находится мобильное радиоустройство 6, причем оба средних значения 8, 10 напряженности 7, 9 поля в месте приема имеют приблизительно одинаковую величину у. В этой граничной зоне с приблизительно одинаковыми средними значениями 8, 10 напряженности 7, 9 поля в месте приема осуществляется известная сама по себе процедура хэндовера, так что в зависимости от критериев инициирования (например, пороговое значение хэндовера с гистерезисом по напряженности 7, 9 поля в месте приема) мобильного радиоустройства 6 происходит затем переключение с одной базовой станции 1, 2 на другую базовую станцию 2, 1, в результате чего мобильное радиоустройство 6 перемещается из одной радиосоты 3, 4 в другую радиосоту 4, 3.

Во избежание постоянного перемещения мобильного радиоустройства 6 в граничной зоне 5 от одной базовой станции 1, 2 к другой и тем самым из одной радиосоты 3,4 в другую заданы определенные критерии инициирования, например в виде порогового значения 11 хэндовера с гистерезисом по напряженности 7, 9 поля в месте приема мобильного радиоустройства 6, здесь в виде указывающих вверх стрелок, при этом гистерезис 11 представляет собой разность между уровнями напряженности 7, 9 поля в месте приема мобильного радиоустройства 6.

Если заданная разность между уровнями напряженности 7, 9 поля в месте приема мобильным радиоустройством 6, от обеих базовых станций 1, 2, не превышена, то мобильное радиоустройство 6 остается на заявленной базовой станции 1 или 2 и хэндовер не осуществляется. Если же разность между уровнями превышена, то происходит хэндовер мобильного радиоустройства 6 от заявленной базовой станции 1 или 2 к соседней базовой станции 2 или 1, имеющей более высокую напряженность 9 или 7 поля в месте приема.

В качестве альтернативы или дополнительно к критерию хэндовера по пороговому значению 11 хэндовера с гистерезисом могут быть также привлечены абсолютные значения напряженности 7, 9 поля в месте приема и/или общие RRM-параметры.

На фиг.2 показано распределение напряженности 7, 9 поля в месте приема мобильным радиоустройством 6 между двумя базовыми станциями 1, 2, согласно изобретению, причем пороговое значение 11 хэндовера с гистерезисом, т.е. разность уровней плюс-минус допуск на гистерезис между двумя уровнями напряженности 7, 9 поля в месте приема, существенно больше, чем на фиг.1, т.е. уже имеет оптимизированное значение.

Направление перемещения мобильного радиоустройства 6 от левой базовой станции 1 к правой базовой станции 2, т.е. из левой радиосоты 3 в правую радиосоту 4, обозначено на обеих фигурах буквой Z. Направление перемещения мобильного радиоустройства 6 может быть, разумеется, встречным направлению Z, так что происходит перемещение справа влево из правой радиосоты 4 в левую радиосоту 3, т.е. от правой базовой станции 2 к левой базовой станции 1.

Изобретение относится к мобильной связи. Технический результат заключается в предотвращении пинг-понга-хэндовера в мобильных радиосетях. Для инициирования процедуры хэндовера в системных сообщениях передается историческая информация об уже осуществленных хэндоверах, и посредством нее автоматически определяются и устанавливаются оптимальные рабочие параметры мобильных радиостанций и базовых станций. Параметры, в частности гистерезис напряженности поля приема мобильного радиоустройства и/или базовых станций, во избежание пинг-понг-хэндовера устанавливается автоматически. 5 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Способ предотвращения пинг-понг-хэндовера в сетях мобильной радиосвязи с большим числом радиосот (3, 4), образованных удаленными друг от друга стационарными базовыми станциями (1, 2), и с находящимися в их зонах передачи и приема стационарными и/или мобильными радиостанциями (6), например мобильными телефонами, причем многократные нежелательные хэндоверы мобильной радиостанции (6) от исходной базовой станции (1 или 2) к целевой базовой станции (2 или 1) в режиме активной связи при созданном соединении предотвращают за счет процедуры хэндовера, при этом для инициирования процедуры хэндовера между мобильными радиостанциями (6) и базовыми станциями (1,2) передают системные сообщения, причем в системных сообщениях передают информацию о процедурах хэндовера и на основе этой информации с помощью мобильных радиостанций (6) и/или, по меньшей мере, одной из участвующих базовых станций (1,2) автоматически определяют и устанавливают рабочие параметры мобильных радиостанций (6) и/или, по меньшей мере, одной из участвующих базовых станций (1, 2), отличающийся тем, что в качестве информации используют историческую информацию об уже осуществленных процедурах хэндовера, причем историческая информация включает в себя основание для запроса базовой станции (1,2) на хэндовер, такое как напряженность (7, 9) поля в месте приема и/или передачи сигнала мобильной радиостанции (6) и/или базовых станций (1, 2) и частоту запросов базовой станции на хэндовер на единицу времени, при этом рабочие параметры мобильных радиостанций (6) и/или, по меньшей мере, одной из участвующих базовых станций (1,2) включают в себя гистерезис (11), который представляет собой величину разности напряженности (7, 9) поля приема и/или передачи сигнала мобильных радиостанций (6) и/или, по меньшей мере, одной из участвующих базовых станций (1, 2), и устанавливает указанный гистерезис (11) для мобильных радиостанций (6).

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что историческая информация включает в себя сигналы опознавания базовой станции (1 или 2), последней запрашивающей хэндовер.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что рабочие параметры мобильных радиостанций (6) и/или, по меньшей мере, одной из участвующих базовых станций (1, 2) включают в себя заданные верхние и/или нижние абсолютные значения напряженности (7, 9) поля приема и/или передачи сигнала, которые, в частности, устанавливают в соответствующих сетевых элементах (6), инициирующих хэндовер.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что рабочие параметры мобильных радиостанций (6) включают в себя RRM-параметры (параметры управления радиоресурсами), которые, в частности, устанавливают посредством мобильных радиостанций (6).

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что сеть мобильной радиосвязи (3, 4) является сетью мобильной радиосвязи GSM, UMTS или LTE или равноценной сетью мобильной радиосвязи, например WiMAX.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что его применяют в сетях (3, 4), содержащих сетевые элементы одних и тех же и разных производителей.