最近，超微蜂窝基站已经被提议用于蜂窝通信网络。这种超微蜂窝基站通常由用户购买，在办公室或家庭中使用，它可通过互联网连接到核心网络。此后，该超微蜂窝基站将作为蜂窝网络中的常规基站，为该办公室或家庭内的移动电话(UE，用户)提供服务。
超微蜂窝通常设有一个特定(预定)用户的限制号码，为之提供个体化服务。超微蜂窝中的局部访问控制程序将服务限制为仅仅面向那些经该超微蜂窝设定/授权的用户。
移动电话(下文称为UE)能够识别其是否能访问任何基于PLMN码(来自其家庭PLMN或其它准许/等同的PLMN)的蜂窝。然而，对于容许PLMN码的蜂窝，UE通常无法确定它们将可以或不可以在哪些超微蜂窝上获得服务。因此UE通常会试图在所有不同的适当的超微蜂窝上注册。
“家庭”超微蜂窝(限定为一个或多个蜂窝，在其中，特别地向UE提供服务)会接受该注册并提供服务。然而，任何“被访问过的”超微蜂窝(限定为不向UE提供服务的任何蜂窝)都会拒绝该注册尝试。
授权用户的这一限制号码会导致许多问题，而这些问题在蜂窝网络内的传统基站中通常不会遇到。

本发明提供了一种对蜂窝通信网络中的用户设备进行管理的方法，该方法包括：
在基站中，接收来自所述基站中未授权用户设备的注册请求；
对来自所述用户设备的再次注册请求进行监控；以及
保持来自所述用户设备的注册请求总数的第一次计数。
本发明具有以下优点：注册请求的合计次数可用于确定拒绝再次注册请求的机制，在某种意义上减少对用户设备和对网络的负面影响。
附图说明
为了更好地理解本发明，以及更清楚地说明本发明如何实现其效果，现将引用以下附图，通过实施例进行说明，其中：
图1是一个方框图，阐明了根据本发明的一个方面所述的蜂窝无线通信网络的一部分；
图2阐明了本发明所述系统的一个方面；
图3阐明了本发明所述系统的另一个方面。

图1阐明了根据本发明的一个方面所述的蜂窝无线通信网络的一部分。特定地，图1显示了蜂窝无线通信网络中的核心网络(CN)10和无线电网络(RN)12。
通常，这些都是传统的网络，在此仅仅为理解本发明，在必需的有限范围内进行描述和说明。
因此，核心网络10与公共交换电话网络(PSTN)(图中未显示)和分组数据网络，例如互联网14，存在连接。无线电网络12可包括，例如，GSM无线电网络和/或UMTS无线网络，这些网络都是最常用和最传统的。如图1所示，无线电网络12具有多个与之连接的基站(BS)16a、16b、16c。
如本领域的技术人员所知，典型的无线电网络12会具有许多这种与之连接的基站。这些基站为各自的地理区域，或蜂窝，提供覆盖，由此可以为用户提供服务。通常，会有一组基站共同为整个预期服务区域提供覆盖，而其他基站则为该预期服务区域内的更小区域提供额外的覆盖，特别是那些预期有更多服务需求的更小区域。由第一组基站提供服务的蜂窝称为宏蜂窝，而由附加的基站提供服务的更小区域称为超微蜂窝。
图1显示了一个附加的基站18，该基站18可用于为一个非常小的区域提供覆盖，例如，在一个单独的住宅或办公楼内。这称为一个超微蜂窝基站(FBS)。超微蜂窝基站18可以由用户从普通的零售商店中购买得到，购买后，可以通过用户现有的宽带网接线20，经互联网14连接于移动网络运营商的核心网络10。因此，传统移动电话22的使用者可以通过超微蜂窝基站18与另一个设备建立连接，同样地，任何其他移动电话都可以通过移动网络运营商网络中的一个基站，例如基站16a、16b、16c，建立连接。
如图1所示，核心网络10包括一个管理系统(MS)11，该管理系统11特定地用于管理超微蜂窝基站18以及其他在互联网中使用着的超微蜂窝基站。
如上所述，宏蜂窝基站为整个预期服务区域提供覆盖，包括超微蜂窝基站18的位置和移动电话22的位置，而移动电话22又在超微蜂窝基站18的覆盖区域内。
当超微蜂窝基站成为UMTS网络的一部分，被访问的超微蜂窝会具有许多在3GPP标准下，就如何拒绝未授权的UE所定义的选项(例如，使用某个“拒绝理由”)。依赖于该拒绝应答，可能会出现以下两种不期望的结果：
“注册拒绝回路”：其中被拒绝的UE可能会退回至一个限定的周期，随后再次重复注册尝试。由于被访问的蜂窝将再次拒绝该请求(若使用相同/相似的拒绝应答)，该UE可能会进入一个连续的循环或“拒绝回路”(注册请求＞拒绝＞请求＞拒绝＞...等等)。在该UE中，这种循环将引起电池电量出现并不希望看到的快速消耗。在超微蜂窝基站中，拒绝回路将引起并不希望出现的信号加载，占用已授权用户的资源。这会依次导致延迟现象的增加，以及容量和性能的限制。
“家庭锁定”：为了防止上述的、在拒绝回路中反复的失败注册尝试，基站会针对该UE，通过将该超微蜂窝的位置区域码(LAC)放到一个“禁止”目录中，禁止该UE随后访问该超微蜂窝。该UE随后将被阻止访问任何共享同一LAC的其他超微蜂窝。如果UE的家庭超微蜂窝具有已被禁止的相同LAC，这可能会导致在该UE的家庭超微蜂窝上出现并不希望看到的“锁定”情况。当该UE漫游回家庭蜂窝时，它甚至无法尝试请求服务。
出现并不希望的“家庭锁定”的可能性与超微蜂窝网络中LAC码的使用范围的大小成反比。当LAC的范围较大，而每个超微蜂窝均具有唯一的LAC码，这是最理想的，但实际上，这是不可能的，因为：
a)根据3GPP标准的最大LAC范围是有限的(其数值约为65K)；并且
b)网络运营商可能会在他们的核心网络中设置参数选择/限制，这会进一步显著地降低这一范围值(例如，也许其数值仅仅为几千而矣)。
因此，本发明的目的在于最大限度地减少拒绝回路和家庭锁定现象的发生。
如上所述，可用于超微蜂窝基站的LAC的数量是有限的。根据本发明的一个方面，对超微蜂窝基站的LAC的分配进行管理，把家庭锁定的问题减小到最低限度。通电后，各个超微蜂窝基站从限定的LAC值范围内选择它的LAC。分配一个相对较大的LAC值范围，从中选择一个LAC值，使家庭锁定的出现机率最小化，因为LAC重复使用的机会将较低。分配一个较小的LAC值范围，将增大家庭锁定现象出现的机率，因为其重复使用的机会将较高。分配至超微蜂窝基站的LAC值范围会依据许多因素而发生变化。
然后，在管理系统11内，对可用的LAC值进行分组，各个超微蜂窝基站从适当的分组中选择其LAC。例如，各个超微蜂窝基站可以从适当的分组中随机地选择一个LAC，但也可以继续使用已选择的LAC，只要没有其他邻近的超微蜂窝基站在使用同一LAC。超微蜂窝基站可以通过例如直接探测毗邻基站的信号，或者通过与管理系统11进行通讯，获悉毗邻基站的LAC值。为了使后一技术更容易实现，一旦超微蜂窝基站选择了它的LAC，就会将所选择的数值报告给管理系统11。毗邻的超微蜂窝通常会设置不同的LAC值，从而使漫游的UE迁移至不同超微蜂窝的覆盖区时，仍然能够探测到。
各个超微蜂窝基站可以根据其预期的使用或配置方案进行分类。例如，在“家庭”类别中的基站，与在“商业”类别中的基站相比，可以设置较少的授权UE和要求较低的功率水平。再者，在“公共通道”类别中的基站只是让所有经过的UE使用，因此并没有授权用户的目录。由于未授权用户反复的失败访问尝试，基站可能会被分到“故障点”类别中(这一类别的详情，见下文)。本领域的技术人员可以设想许多不同的类别。类别种类的定义对单个系统的设计者来说是一个重要的任务，而此处列出的类别目录并非试图以任何方式详尽列明或限制本发明的范围。
根据本发明，公共通道超微蜂窝基站，例如，可以被分配一个更小范围的可用LAC值。公共通道基站被设计为可由任意UE使用，因此不会通过将UE的LAC放至一个禁止目录中而拒绝该UE(或者确实不会拒绝任何UE)。因此，拒绝回路和家庭锁定的问题通常不会在公共超微蜂窝中出现。
超微蜂窝基站的网络可以是，商业基站多于家庭基站。在这种方案中，家庭基站可以被分配更少的LAC值以供选择，从而有效地管理数量有限的可用LAC数值。
“故障点”超微蜂窝基站可以被分配大量的LAC数值，因为这些基站很可能会通过禁止UE访问其LAC而拒绝该UE，从而可能会造成家庭锁定。为此目的，在一个优选的实施例中，“故障点”类别中的每个基站都可以从预留的一系列LAC数值中被分配唯一的LAC，家庭锁定的现象也因此而不会发生。所以，若此类别中的一个基站选择了一个特定的LAC，管理系统11必须核实：没有其他基站已经选择了相同的LAC。
再者，各个超微蜂窝基站都可以监控周围的RF环境，以探测毗邻宏蜂窝基站的存在。例如，如果至少一个宏蜂窝基站，或“宏信号”，具有足够的信号水平，注册拒绝回路和家庭锁定问题出现的频率会更少：被超微蜂窝基站拒绝的UE在周围的宏蜂窝基站中成功注册的机率更高，由此UE向超微蜂窝重复尝试注册的可能性就小了。反之，若宏信号较弱，出现拒绝回路的可能性就会大，这时，当UE尝试访问网络时，其选择很少。
因此，根据本发明，超微蜂窝基站也可以从一组LAC值中选择其LAC，该组LAC值的选择则基于周围的宏信号。相对较小范围的LAC值可以被分配到能探测到足够宏信号的基站中，因为在这种情况下出现拒绝回路(并因此出现家庭锁定)的可能性较小。较大范围的LAC值可以被分配到只能探测到微弱宏信号或者完全探测不到宏信号的超微蜂窝基站中，因为在这种情况下出现拒绝回路(并因此出现家庭锁定)的可能性较大。
再者，管理系统11可以在各个超微蜂窝基站内设置一个参数，最基本的设置是它能选择其LAC值。例如，无论设备是否通电，LAC都可以被选择，并且该参数可以选择“固定”选项、“恢复”选项或“随机”选项。
使用“固定”选项时，事实上，管理系统11可以明确地向超微蜂窝基站报告所选择的LAC值。使用“恢复”选项时，只要未发现与毗邻超微蜂窝基站的LAC存在冲突，超微蜂窝基站可以简单地再次选择在其断电前所使用的LAC值。使用“随机”选项时，超微蜂窝基站可以随机地选择任何与其在断电前所使用的LAC值所不同的LAC值。通过对LAC的选择方式进行适当的选择，家庭锁定的风险仍然能够进一步降低。
如上所述，当UE尝试访问一个其未获授权的超微蜂窝基站时，该基站具有多种拒绝该UE的可能应答。下文略述其主要的拒绝方式：
使用拒绝理由#12、#13或#15“位置区域未允许”进行拒绝
它将位置区域标识(LAI)值添加至UE的LAI禁止目录中，该UE将立即停止进行再次的位置注册尝试。这会招致发生“家庭锁定”的风险，因此，这种方式可能以一种受控的方式被选择性地使用。
使用拒绝理由“进入一个新的蜂窝后再次尝试”进行拒绝
UE通常会将它视为一种异常的拒绝方法并停留在拒绝回路中。然而，预期将来会有更多的UE会采用该预期操作方式，并停止进行再次的位置注册尝试。
早期RR信号异常中断
一旦超微蜂窝探测到一个未预设的UE已经进入了拒绝回路，该超微蜂窝会有意地拒绝该UE随后的RRC连接请求(除非是进行紧急呼叫)。虽然UE将停留在拒绝回路中，但该超微蜂窝将不会在未预设的UE上浪费RRC资源。
接受注册但仅限于紧急呼叫服务
一旦超微蜂窝探测到一个未预设的UE进入了拒绝回路，它将：
1.接受注册请求。
2.向用户指明这一紧急服务限制。实现这一操作的选项有很多；然而，其中一种实现方法举例如下：
a.在完成各个位置更新程序后，超微蜂窝在MM-INFORMATION信息的网络名称栏中，使用如“仅限于紧急访问”的字符串，将MM-INFORMATION信息发送至该UE。
b.UE的屏幕上显示这些字符(在网络名称字符的位置上)。
3.超微蜂窝拒绝该未预设UE随后的除了紧急呼叫以外的所有服务请求。
注意：由于UE对MM-INFORMATION信息的支持是非强制的，所以这种方法并非对所有UE有效。
根据本发明，为了确定UE在拒绝回路中的持久性以及避免对蜂窝中暂时存在的UE采取不必要的操作，超微蜂窝可以由管理系统设置为用于探测和报告下列阈值处理。
当超微蜂窝接收到来自未预设UE的第一次位置更新请求时，它会开始一个监控周期(其持续时间可以由管理系统设定)，对该UE随后的注册尝试进行计数。若在监控周期的末期，计数超过第一阈值(同样由管理系统设定)，超微蜂窝将向管理系统提供一个“拒绝回路指示”(包含该UE的身份)。若计数随后超过更高的第二阈值，又一个信息会发送至管理系统。
超微蜂窝基站同样会以普通的方式对失败的注册尝试进行监控。这将上述的监控和探测方式扩展至对方案进行鉴别，其中，拒绝回路中的多个暂时UE的综合影响同样是突出的，尽管任何单独的UE本身都不会触发一个拒绝回路指示。因此，基站可以保留来自所有UE的失败注册尝试的总计数。这一计数随后与“故障点”阈值相比较。监控周期和阈值计数可以由管理系统设定，当超过这一阈值时，超微蜂窝将向管理系统提供一个“故障点指示”。
根据本发明，超微蜂窝基站可以根据是否已经超过了第一拒绝回路阈值或故障点阈值，对未授权UE的注册尝试作出不同的应答。换言之，超微蜂窝可以根据注册尝试是否为该UE的第一次注册尝试或拒绝回路中最近的尝试，而发送不同的、上文阐明的四种拒绝信息中的一种。
根据另一个实施例，超微蜂窝基站可以根据其在上文阐明的类别，例如“家庭”、“商业”、“公共”、“故障点”或者大量不同的可行类别中的任何一种，而作出不同的应答。例如，“公共”基站通常都不发出这四种可能的拒绝信息，因为“公共”基站的目的是为所有提出请求的UE提供服务。
根据另一个实施例，超微蜂窝基站可以根据周围的RF环境，作出不同的应答。换言之，基站会监控“宏信号”，以确定是否存在足够的、来自毗邻宏蜂窝基站的信号。当有足够的宏信号时，超微蜂窝基站会向未授权的UE作出不同的应答，而没有宏信号时，这种情况就不会发生。例如，如上所述，当存在足够的宏信号时，不会出现拒绝回路。在这种情况下，并不允许出现将LAI放至UE的禁止目录上的拒绝信息，从而防止出现家庭锁定。
图2显示了一个可能的拒绝机制的配置。因此，在图2所示的例子中，有三个基站类别，即家庭/商业(根据超微蜂窝基站是否能探测到来自具有可接受功率水平的宏蜂窝基站的信号，对此类别进行细分)，公共和故障点基站。对于一个或多个类别，该拒绝机制同样能取决于所讨论的注册尝试是否在监控周期内(也就是说，在第一阶段内)，或者在注册请求数量超过了第一阈值之后(也就是说，在第二阶段内)。
图2所示的表格同样显示了四种可能的拒绝机制的状态，即上文详述的四种拒绝机制，也就是说：使用理由“进入一个新的蜂窝后再次尝试”进行拒绝；仅提供紧急访问；使用一个会产生禁止位置区域标识(或位置区域码)的理由拒绝请求；以及拒绝RRC连接请求。
因此，对于表格中给出的所有阶段和类别，每个蜂窝中的状态都显示了该机制是否属于：
不被允许的，是指该机制在该阶段/类别组合中从不被执行，并且不能对该系统进行重新设置而使其运作；或者
可设置的，是指不管是对单个的超微蜂窝基站，还是(更通常地)对在超微蜂窝基站群中通用的程序，该机制都可以在管理系统11的动态控制下运作或中止。
对于每一个可设置的机制，其默认状态(运作或中止)都在图2所示的表格中在括号内列出。这些默认状态是所有可设置机制的标准或推荐状态，尽管理解并接受这些结果的技术人员被允许对设定的默认值进行更改。
因此，在超微蜂窝基站自身内，或许在系统设计者或移动网络运营商设定的限度内，各个应答都可以被自主地选择，但其目的是，在不同的网络中或不同的位置上，单个超微蜂窝基站设计都允许有不同的定制行为。因此，通过不依赖于管理系统而向UE作出应答，基站可减少管理系统的工作负荷以及加快解决问题所需要的时间。
然而，如上所述，当出现大量的来自一个或多个UE的失败注册请求时，基站也可以向管理系统发送一个指示，即已经超过“故障点”阈值。若故障点指示已被发送，管理系统会将该基站重新分类到“故障点”类别中。在一个优选的实施例中，管理系统可以仅仅在已经接收到一定数量的故障点指示之后，再对基站进行重新分类。在这种方式中，管理系统可以在一组独立的失败注册尝试之后，避免对基站进行重新分类。
当管理系统将一个基站重新分类到“故障点”类别中时，将适用不同的拒绝机制，如图2所示。
同样，当基站向管理系统发送一个信息，说明对一个特定的移动电话的拒绝次数已经超过阈值，则管理系统可以向该基站发送一个指示，说明如何对处于拒绝回路状态的该特定移动电话作出应答。接收到这一指示后，超微蜂窝基站会推断第一和第二阶段被终止(对该特定移动电话而言)，并且表格中的规则因此不再适用于该移动电话。
此后，基站将坚持遵循管理系统所发出的关于该特定移动电话的指示(不再涉及图2的表格所示的“规则”，应当注意的是，由管理系统指示的运作可能会不同于在第一和第二阶段所遵循的规则)。
例如，若管理系统已经接收了一个拒绝回路指示，所报告的超微蜂窝的LAC会与被拒绝的UE的家庭超微蜂窝的LAC进行比较。如果没有重复或交叠，管理系统会指示该超微蜂窝发出一个拒绝理由#12、#13或#15，即将该LAC放至该UE的禁止目录中，因为在那种情况下并没有引起家庭锁定的危险。相反，如果所报告的超微蜂窝的LAC与该UE的家庭蜂窝的LAC存在交叠，管理系统会阻止该超微蜂窝以理由#12、#13或#15发出拒绝。
因此，在这一操作阶段中，尽管是超微蜂窝基站执行恢复运作，但它是按照管理系统的指示执行运作的。
根据本发明的另一个方面，可用于超微蜂窝基站的LAC的数量可以通过使用虚拟变换技术人为地增加。
如上所述，可用于超微蜂窝基站的LAC的数量是有限的，并且这会受核心网络强加利用的限制而进一步减少。例如，由于分配至超微蜂窝网络的LAC可能会预分配至特定的类别，网络供应商可能向超微蜂窝网络或者某个特定类别中的超微蜂窝仅仅分配10个LAC。
为了克服这一问题，超微蜂窝基站的网络将各个由核心网络分配的LAC对应变换成数量更多的在超微蜂窝网络内使用的虚拟LAC。通过增加分配至超微蜂窝网络的LAC的数量，发生家庭锁定的可能性会大大地减少，这很简单，因为拒绝基站的LAC与UE家庭蜂窝的LAC相同的可能性减少了。
图3说明了这概念的一个例子。
在所示的例子中，核心网络中分配有10个LAC用于超微蜂窝网络。这10个LAC中的每一个LAC都在管理系统中对应变换为1,000个虚拟LAC。
超微蜂窝管理系统会利用未被宏蜂窝网络使用的LAC组，对这些虚拟范围进行整理和预分配。在一个典型的乡村，一个典型的宏蜂窝网络只使用数百个LAC，因为总共约有65,000个LAC，则可用于虚拟范围的LAC可高达64,000个。
因此，一旦超微蜂窝被设置为使用虚拟LAC，它将在无线电通讯接口上(即与UE通讯)发放这些虚拟值，并拦截和翻译每一个发至和来自核心网络的载有原始LAC的信号。
此外，根据另一个实施例，超微蜂窝会通过探测周围的RF环境而决定是否必须进行对应变换。例如，如果存在一个足够的宏信号，如前述，拒绝回路将不太可能出现。在这种情况下，基站会决定不必通过对应变换来增加LAC的数量。反之，如果宏信号较弱，则需要通过对应变换来降低出现家庭锁定的风险。
根据另一个优选的实施例，超微蜂窝会根据其在上文所限定的类别而决定是否必须进行对应变换。例如，“公共”超微蜂窝基站通常不要求进行对应变换，因为它被设定为不拒绝任何UE的注册尝试(因此不会出现家庭锁定)。
根据另一个实施例，在重要和持久的拒绝回路活动出现时，超微蜂窝基站会从一个由管理系统维持的保留目录中被分配一个唯一的虚拟LAC。由于LAC的数量有限，这一目录必须严格控制，并且唯一的LAC仅仅分配到情况最差的基站中。例如，这个解决方案可以应用于“故障点”类别中的基站，或者甚至是仅仅应用于该类别中最差的基站。通过向该基站分配一个唯一的LAC，系统可克服所有出现家庭锁定的风险，因为拒绝基站的LAC不可能再与UE的家庭蜂窝的LAC相匹配。
因此，这描述了数种方法，都可以用于克服超微蜂窝网络中的拒绝回路和家庭锁定的问题。