CN101026484A - 一种WiMAX系统中的基站测量控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及WiMAX通信技术，特别涉及一种WiMAX系统中的基站测量控制方法，以解决现有技术中无法获得基站运行过程中物理层参数信息的问题。本发明所述方法包括无线资源控制器向无线资源代理发送基站测量请求，该测量请求中包括需要测量的基站物理层运行参数信息和上报测量结果的条件或周期；无线资源代理根据设定的测量周期周期性测量所述运行参数信息，并在上报条件满足时或在上报周期达到时，将根据最近一个测量周期的测量数据生成的测量报告上报给无线资源控制器。同一技术构思，无线资源控制器之间也可以交互基站的物理层运行参数信息。应用本发明所述方法可以获得基站的运行数据，为无线资源管理提供依据。
Description
技术领域
本发明涉及WiMAX通信技术，特别涉及一种WiMAX系统中的基站测量控制方法。
背景技术
IEEE 802.16标准定义了BWA(Broadband Wireless Access，宽带无线接入)的无线城域网标准，该标准针对不同频段定义了不同的物理层技术，应用范围主要面向住宅、小办公室/家庭办公室、远程工作者以及SME(Small Enterprise，小企业用户)市场。
IEEE 802.16中定义的MAC(Media Access Control，媒体接入控制层)支持很不利的用户环境，能够应付在每个信道上可能有成百上千个用户的应用环境，支持连续式和突发式等不同的业务量。它具有ATM(Asynchronous TransferMode，异步传输模式)汇聚子层和分组汇聚子层，通过将多个高层数据单元经过汇聚子层处理后封装成一个MAC PDU(Media Access Control，媒体接入控制层；Protocol Data Unit，协议数据单元)发送，可以实现对ATM、IP(InternetProtocol，因特网协议)和以太网业务的协议透明性。
WiMAX(Worldwide Interoperability Microwave Access，微波接入全球互通)为世界微波接入互操作性行业组织，旨在提升IEEE 802.16(IEEE 802.16、IEEE802.16d、IEEE 802.16e)系列空口协议在全球的推广和应用。本文中所指的WiMAX均指满足IEEE 802.16空口协议的网络实体。
现有WiMAX系统包括ASN(Access Service Network，接入网)，ASN定义为WiMAX终端提供无线接入服务的网络功能集合，ASN包含了BS(BaseStation，基站)和ASN GW(GateWay，网关)网元，其中BS为WIMAX网络的基站设备，主要完成空中接口物理层和MAC(Media Access Control，媒体接入控制层)层的处理。
对于无线网络来说，空口的无线资源是最关键的系统资源，必须进行高效的管理，以提高系统容量和性能。在WIMAX网络中，RRM(Radio ResourceManagement，无线资源管理)的模型中主要包括两个功能实体RRA(RadioResource Agent，无线资源代理)和RRC(Radio Resource Controller，无线资源控制器)，现有WiMAX系统定义了两种RRM模型，第一种模型结构如图1所示，RRC位于BS外，RRC可以设置为独立的网络实体，也可以设置在ASNGW中，RRC之间通过R4接口连接，RRC于RRA之间通过R6接口连接。第二种模型结构如图2所示，RRC与RRA都位于BS中，RRC之间通过R8接口连接，RRC于RRA之间通过内部接口连接。其中：
RRA位于每个BS中，主要测量和收集无线资源的相关信息，并将测量结果上报给RRC，同时协助完成BS本地无线资源的管理和控制；
RRC主要根据RRA收集到的无线资源信息，完成无线资源的分配与控制，同时与其他RRC进行横向通信与控制。
现有技术定义了一对RRM管理的原语：RRM-PHY-parameters-request原语和RRM-PHY-parameters-report原语，RRM-PHY-parameters-request原语用于RRC请求RRA或其他RRC上报指定MS物理层参数信息的测量结果，RRM-PHY-parameters-report原语用于上报测量数据；但是，尽管BS的运行过程中的物理层参数信息对于优化BS的行为、提高无线资源的利用或者优化网络规划具有重要意义，现有的规范中却没有给出获取BS运行过程中物理层参数信息的实现方法。
发明内容
本发明提供一种WiMAX系统中的基站测量控制方法，以解决现有WiMAX系统中无法获得基站运行过程中物理层参数信息的问题。
一种WiMAX系统中的基站测量控制方法，包括如下步骤：
无线资源控制器向无线资源代理发送基站测量请求，该测量请求中包括需要测量的基站物理层运行参数信息和上报测量结果的条件或周期；
无线资源代理根据设定的测量周期周期性测量所述运行参数信息，并在上报条件满足时或在上报周期达到时，根据最近一个测量周期的测量数据生成测量报告并上报给无线资源控制器。
所述运行参数信息包括如下之一或任意组合：上行/下行公共信道占用资源、设定时间长度内的接入成功率、设定时间长度内的接入成功次数、设定时间长度内的接入失败次数、设定时间长度内的拒绝接入次数、下行发射功率、上行误包率、下行重传率。
所述下行发射功率是下行总发射功率，或者是不同频段范围分别对应的发射功率。
基于同一技术构思的另一种WiMAX系统中的基站测量控制方法，包括如下步骤：
第一无线资源控制器向第二无线资源控制器请求基站的物理层运行参数信息，该请求中包括指定的基站标识信息；
第二无线资源控制器根据所述运行参数对应的测量数据生成第一测量报告，并将该测量报告发送给第一无线资源控制器。
所述方法同时还包括如下步骤：
第二无线资源控制器向被指定的基站的无线资源代理发送基站测量请求，该测量请求中包括所述运行参数信息和上报测量结果的条件或周期；
无线资源代理根据设定的测量周期周期性测量所述运行参数信息，并在上报条件满足时或在上报周期达到时，根据最近一个测量周期的测量数据生成测量报告并上报给无线资源控制器。
所述指定基站为一个或一个以上。
所述运行参数信息包括如下之一或任意组合：上行/下行公共信道占用资源、设定时间长度内的接入成功率、设定时间长度内的接入成功次数、设定时间长度内的接入失败次数、设定时间长度内的拒绝接入次数、下行发射功率、上行误包率、下行重传率。
所述下行发射功率是下行总发射功率，或者是不同频段范围分别对应的发射功率。
本发明的有益效果如下：
本发明通过增加用于测量控制的一对原语：RRM-BS-Measurement-request原语和RRM-BS-Measurement-report原语，给出了RRC从RRA获取BS物理层运行参数以及RRC之间交互BS物理层运行参数的完整流程，并给出了需要上报的具体参数信息，为RRM的具体实施提供了可靠的参考数据，提高了资源管理的效率。
附图说明
图1为现有RRM模型1结构示意图；
图2为现有RRM模型2结构示意图；
图3为本发明实施例一实现流程图；
图4为本发明实施例二实现流程图。
具体实施方式
由于BS运行过程中的物理层参数信息，对于优化BS的行为、提高无线资源的利用或者优化网络规划具有非常重要的意义，为此本发明建议增加下列一对RRM原语：
1、RRM-BS-Measurement-request原语，用于RRC向RRA或其他RRC下发测量控制相关信息，其中携带需要测量的参数信息和测量报告触发条件或触发周期；
2、RRM-BS-Measurement-report原语，用于RRA或被请求RRC向RRC上报BS的测量报告。
BS运行过程中的物理层参数信息主要包括：
1、公共信道占用资源
上行公共信道平均占用的资源：
上行公共信道平均占用的资源是指在一定的时间范围内，公共信道所占用的空口平均资源。对WiMAX系统而言空口资源指子信道和OFDM符号。公共信道的资源开销将影响到系统的容量、负载、覆盖、接入、测量、切换等方面，确定合理的公共信道所占有的资源，也是系统设计的需要。
下行公共信道平均占用的资源：
下行公共信道平均占用的资源是指在一定的时间范围内，公共信道所占用的空口平均资源，对WiMAX系统而言空口资源指子信道和OFDM符号。公共信道的资源开销将影响到系统的容量、负载、覆盖、接入、测量、切换等方面，确定合理的公共信道所占有的资源，也是系统设计的需要。
2、一定时间内上行接入成功率或成功次数、或失败次数或拒绝次数和原因
当终端在相应信道(一般是公共信道)上发起一个接入消息，就可以称为一次接入，该接入由于冲突、资源等原因可能失败，因此需要统计一个BS的接入成功率和原因等相关信息，以便对系统进行相应的调整和优化，从而保证用户能够得到满意的服务。
3、上行RSSI(Received Signal Strength Indicator，接收信号强度)
RSSI是指在一个频段内所接收到的所有的无线信号强度，就是指这个频段里的噪声或干扰情况。当此频段内没有业务时，这个值需要用来确定在有业务时发送端需要发射的功率，同时RSSI可以用来指定这个频段内的负载情况。
RSSI可以是总的BS所分配带宽内的RSSI，也可以是在不同频段范围内的RSSI，OFDM的系统，可以根据不同的子信道、符号集合来统计RSSI。
4、下行发射功率
下行发送功率是指在一定频段内一定时间里下行的平均(最大或最小)发射功率情况，用于衡量下行功率消耗，主要用于功率控制等算法。
下行发射功率可以是下行总的发送功率，也可以是不同频段范围内的发射功率，象OFDM的系统，可以根据不同的子信道、符号集合来计算发送功率。
5、上行误包率和下行重传率
上行误包率是指一定时间内上行误包数和上行接收到的包总数的比例；下行重传率是指下行重传的包数与所有发送的包数的比例。这两个参数用于评估上下行无线信道总的质量，可以用于网络优化等。
对于OFDM的系统，可以根据不同的子信道、符号集合来统计。
6、上下行定时信息。
上下行定时信息包括可能的定时关系，如BS帧或时隙时间和GPS或其他时钟间的对应关系以及不同BS间的时间差关系等。
下面以具体实施例并结合附图详细说明本发明上述技术构思。
实施例一、RRC控制RRA测量上报BS的物理层参数信息
如图3所述，包括如下步骤：
S101、RRC向RRA发送RRM-BS-Measurement-request原语，请求RRA测量所属BS运行过程中的物理层参数，RRM-BS-Measurement-request原语中包括指定需要测量的参数信息和测量报告的事件或周期；
当BS启动成功并正常运行后，RRC向BS的RRA发送BS测量请求消息，要求BS对相关信息进行测量，消息中指示RRA上报测量报告的是基于事件还是周期的。
测量请求消息在控制信道下发，可以多次下发，比如要求BS上报新的测量内容或不需要BS上报某些当前上报的测量内容，一般情况需要测量内容改变的情况下要求重新下发。
触发测量报告的事件一般包括：BS启动、网络启动了新的功能要求新的测量数据、或网络关闭某些功能要求不要上报某些测量量等；
测量报告的周期可以根据需要或仿真或实际系统运行的情况来确定，一般与系统中所采用的时隙大小、帧长度、平滑或滤波大小有关。
S102、RRA根据指定的参数信息周期行测量BS物理层运行数据，并同时检测触发事件是否发生或触发周期是否到达，如果是，向RRC发送RRM-BS-Measurement-report原语，其中包括根据最近一个统计周期的测量数据生成的测量报告；
上述实施例中，根据不同的RRM模型，当RRA设置在BS中、RRC设置在ASN-GW中时或单独设置在一个物理实体中时，相关原语的交互过程发生在BS和ASN-GW/独立的物理实体之间，通过R6接口传递；当RRC和RRA都设置在同一个BS中，相关原语的交互过程发生在BS内部，通过内部接口传递；当RRC和RRA分别设置在相邻BS之间时，相关原语的交互过程发生在BS之间，通过R8接口传递。
本实施例给出了RRC从RRA获取BS物理层运行参数的完整流程，并给出了需要上报的具体参数信息，为RRM的具体实施提供了可靠的参考数据，提高了资源管理的效率。
实施例二、RRC之间通过测量控制交互BS的物理层参数信息
如图4所示，包括如下步骤：
S202、RRC1向RRC2发送RRM-BS-Measurement-request原语，请求指定BS的物理层参数信息，其中包括指定上报的资源信息和指定的BS标识信息；
当需要做BS之间切换或负载平衡时，RRC可能触发相邻RRC上报其中某些BS的测量信息。
S202、RRC2收到来自RRC1的RRM-BS-Measurement-request原语后，向RRC1发送RRM-BS-Measurement-report原语，其中包括根据被指定的BS最近一个统计周期的测量数据生成的测量报告；
RRC2处保存的测量数据是通过实施例一所述方法由BS上的RRA上报。
指定BS可以是一个或多个，RRC之间可以在RRM-BS-Measurement-report原语中以列表形式同时上报多个BS的测量信息。
上述实施例中，相关原语的交互通过R4接口传递。
本实施例给出了RRC之间交互BS物理层运行参数的完整流程，并给出了需要上报的具体参数信息，为RRM的具体实施提供了可靠的参考数据，提高了资源管理的效率。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (8)
1、一种WiMAX系统中的基站测量控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
无线资源控制器向无线资源代理发送基站测量请求，该测量请求中包括需要测量的基站物理层运行参数信息和上报测量报告的条件或周期；
无线资源代理周期性测量所述运行参数信息，并在上报条件满足时或在上报周期达到时，根据最近一个测量周期的测量数据生成测量报告并上报给无线资源控制器。
2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述运行参数信息包括如下之一或任意组合：上行/下行公共信道占用资源、设定时间长度内的接入成功率、设定时间长度内的接入成功次数、设定时间长度内的接入失败次数、设定时间长度内的拒绝接入次数、下行发射功率、上行误包率、下行重传率。
3、如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述下行发射功率是下行总发射功率，或者是不同频段范围分别对应的发射功率。
4、一种WiMAX系统中的基站测量控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
第一无线资源控制器向第二无线资源控制器请求基站的物理层运行参数信息，该请求中包括指定的基站标识信息；
第二无线资源控制器根据所述运行参数对应的测量数据生成第一测量报告，并将该测量报告发送给第一无线资源控制器。
5、如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法同时还包括如下步骤：
第二无线资源控制器向被指定基站的无线资源代理发送基站测量请求，该测量请求中包括所述运行参数信息和上报测量报告的条件或周期；
无线资源代理周期性测量所述运行参数信息，并在上报条件满足时或在上报周期达到时，根据最近一个测量周期的测量数据生成测量报告并上报给无线资源控制器。
6、如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述指定基站为一个或一个以上。
7、如权利要求4、5或6所述的方法，其特征在于，所述运行参数信息包括如下之一或任意组合：上行/下行公共信道占用资源、设定时间长度内的接入成功率、设定时间长度内的接入成功次数、设定时间长度内的接入失败次数、设定时间长度内的拒绝接入次数、下行发射功率、上行误包率、下行重传率。
8、如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述下行发射功率是下行总发射功率，或者是不同频段范围分别对应的发射功率。
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