[发明专利]无线网络中的基站邻居的自动发现和管理

说明书

相关申请的交叉引用

本申请根据35 USC 119(e)要求2007年8月9日提交的、序列号为No.60/954,895的美国临时申请的优先权，该申请通过引用合并于此。

技术领域

本发明通常涉及无线通信系统，更具体地，涉及网络架构和基站邻居自动发现(识别或学习)、配置和/或动态调节(tuning)以优化网络性能的方法。

背景技术

当引入新的电信基础结构或者向现有基础结构增加容量(诸如增加接入点(“AP”)或者基站收发器站(“BTS”，这里也称为“基站”))时，网络运营商承担的一些最有挑战性、代价最高的任务包括网络规划、开发和运行工作。建立和优化这种网络的这些工作意义重大，在获得最佳并且稳定的系统之前，一般需要漫长的周期。这通常是基于在部署的时候BTS的初始人工配置进行的。

基站邻居信息对无线网络运营至关重要，因为这样的信息被基站、网络控制器和接入服务网络(“ASN”)网关(取决于网络架构)用于各种应用，包括无线电资源管理(RRM)，与切换(交接)相关的邻居BTS通信，和基于BTS邻居拓扑的多步寻呼。邻居信息对新兴的高数据速率4G无线系统，诸如遵照无线规范——诸如由3GPP(第三代合作伙伴计划)发布的LTE(长期演进)和由全球微波接入互操作性论坛(WiMAX)发布的关于接口自动发现的无线规范——建立(或者将建立)的4G无线系统，的成功运营同样至关紧要。这种WiMAX规范也被称为电气和电子工程师协会(IEEE)802.16e-2005标准，并通过引用将其合并于此。

接入点和基站收发器站向用户(以及他们的被称为“用户站”的通信设备)提供对无线接入服务网络(ASN)的无线连通性。这些接入点具有不同的名称，这取决于网络架构和按照其构建网络的标准，不过它们通常共有相似的特性，诸如天线和基站收发器。在蜂窝部署中，天线被安装到物理结构，诸如塔、建筑物和其它高架结构上。一旦与ASN连接，用户就具有绕ASN移动的能力，同时他们的呼叫会话(数据或话音)根据需要从一个基站转移到另一个基站。在网络内，每个BTS(无线或有线地)与一个控制器节点连接。控制器节点可以采取通常负责控制许多BTS并与所述许多BTS通信的“网关”(GW)的形式。这种网关可以与全局网络连接，所述全局网络可以是公共交换电话网(“PSTN”)，因特网，或者其它有线或无线通信网络。对无线网络运营商来说，重要的是保证当呼叫会话从一个BTS切换到另一个BTS时，这些呼叫会话保持连续性。如上所述，当网络出现时，网络运营商一般填充BTS邻居列表，但是这种人工配置未能考虑当出现计划(和未计划)的BTS服务中断，或者由于禁止参与呼叫切换的满负荷工作的缘故，在其它情况下全面运作的BTS在相对短时间内变得不可用时网络的固有动态特性，诸如伴随大型集会(例如，主要的体育比赛和戏剧/音乐活动)之类的活动，或者异常事件(高速公路上的事故等)发生这样的满负荷工作。

新兴的4G无线技术，诸如LTE和WiMAX的部署和运行面临存在于蜂窝/PCS网络中的许多挑战。不过，由于在许多情况下，这些新兴的4G技术部署在更高的频带(1.5GHz-11GHz)，因此在这些新兴的4G技术中，这些挑战中的一些更加突出。影响这种部署的问题之一涉及“阴影效应”，一种涉及障碍物(诸如建筑物，水塔等)周围的衍射的现象。在较高的频率下，这样的衍射变得更成问题，因为信号波长相应地减小。此外，在升高的频率下(并且取决于主要的RF条件)，BTS和用户终端之间的视线(LOS)会变得更成问题。尽管市区是高数据速率理应有益的地方，不过市区也会加剧LOS问题(例如，建筑物，障碍物等)。一些场所将没有任何LOS，而其它场所将在小区站点(BTS位置)附近具有可接受的LOS，在远离小区站点的区域中具有较差的LOS。4G无线技术是为高数据速率而设计的。一般来说，只有在高信噪比(SNR)下才能够实现高数据速率。由于在许多位置LOS是不可能的(或者受到限制)，因此在导致无LOS，同时SNR较低的位置，许多用户站受到严重影响。通常在障碍物之后的用户站可获得网络(即，能够检测到控制信道)，但是数据吞吐率较低。大量用户将处于不支持用户站和BTS之间的高数据速率的不利位置。于是，解决阴影/LOS问题是在市区和稠密的市区，在较高的频率下部署和运行新兴的4G无线技术的主要问题。