发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种在无线蜂窝移动通信系统中利用中继站协助处理用户终端的请求的方法及装置,不仅可以减轻中继站的运行负荷,节省系统无线资源,还可以利用中继站对基站进行协助,从而减轻了基站的运行负荷、缩短了系统响应时间、进一步提高了系统的性能和效率。
为此,本发明提供的技术方案如下:
一种利用中继站协助处理用户终端的请求的方法,包括:
中继站从基站获得信道资源信息,对所述信道资源进行监测;
中继站通过所述信道资源收到用户终端发送的请求后,如果没有监听到基站对所述请求的响应,则将其收到的请求发送给基站。
其中,中继站按下述步骤判断基站是否响应所述请求:
中继站收到所述请求,开始计时,监听基站是否响应所述请求;如果基站在预设置时间内未响应所述请求,则中继站判定基站未响应所述请求。
其中,所述预设置时间由基站设定,并通知中继站。
其中,基站根据其直接覆盖中继站附近的区域的能力设置所述预设置时间,若基站的覆盖能力越强,所述预设置时间越小。
其中,基站根据其与中继站之间可用于进行通信的无线资源设置所述预设置时间,若所述无线资源越多,所述预设置时间越小。
其中,基站根据请求的响应时间设置所述预设置时间,若要求请求的响应时间越短,所述预设置时间越小。
其中,基站根据其处理能力或负荷情况设置所述预设置时间,若基站的处理能力越强或负荷越小,所述预设置时间越小。
其中,基站根据中继站的处理能力或负荷情况设置所述预设置时间,若中继站的处理能力越强或负荷越小,所述预设置时间越大。
其中,中继站按下述步骤判断基站是否响应所述请求:
中继站如果监听到基站对所述请求的响应,或监听到基站发送的预设置指示消息,则判定基站响应所述请求;否则,判定基站未响应所述请求。
其中,中继站按下述步骤从基站获得所述信道资源信息:
基站通过广播消息发送其为终端用户分配的信道资源;
中继站接收到所述广播消息,获得用户终端的信道资源信息。
其中,进一步包括:
中继站接收用户终端的请求时,测量所述用户终端的发射参数,并将获得的发射参数随同所述请求一起发送给基站。
其中,所述用户终端的发射参数包括:发射功率、载波频率以及时隙信息中至少之一。
基于上述方法,本发明还提供一种利用中继站协助处理用户终端的请求的装置,该装置包括:
信道资源获得单元,用于从基站获得信道资源信息;
用户监测单元,用于对信道资源获得单元所获得的信道资源进行监测,接收用户终端发送的请求;
基站监听单元,用于收到用户终端发送的请求后,监听基站对所述请求的响应;
发送单元,用于在没有监听到基站对所述请求响应时,将所述请求发送给基站。
其中,所述基站监听单元包括:计时单元、监听单元和通知单元;
所述计时单元用于在用户监听单元收到请求时,开始计时,在监听单元监听到基站响应所述请求时停止计时,或在到达预设置时间时停止计时;
所述监听单元用于在计时单元开始计时后,监听基站是否响应所述请求;
所述通知单元,用于对计时单元和监听单元进行监听,如果在预设置时间内监听单元未监听到基站响应所述请求,则通知发送单元发送所述请求。
其中,所述预设置时间由基站设定,并通知计时单元。
其中,所述监听单元包括:
响应监听单元,用于监听基站对所述请求的响应;
消息监听单元,用于监听基站发送的预设置指示消息;
判断单元,用于对响应监听单元和消息监听单元监听,如果响应监听单元监听到基站对所述请求的响应,或消息监听单元监听到基站发送的预设置指示消息,则判定基站响应所述请求;否则,判定基站未响应所述请求,将判断结果发送给通知单元。
其中,所述装置还包括:
测量单元,用于在用户监听单元接收用户终端的请求时,测量所述用户终端的发射参数;
添加单元,用于将测量单元获得的发射参数通知发送单元,发送单元将所述发送参数随同所述请求一起发送给基站。
在本发明中,中继站从基站获得信道资源信息后,将对所述信道资源进行监听。当中继站通过所述信道资源收到用户终端发送的请求时,将监听基站是否响应该请求。中继站如果没有监听到基站对所述请求的响应,则将其收到的请求发送给基站。可以看出,在本发明中,中继站收到上行的请求后,并不立刻转发该请求给基站,而是对基站进行监听。只有当中继站没有监听到基站发送的响应消息时,此时表明基站未收到用户终端的上行请求,中继站才将该请求发送给基站。这样,不仅可以减轻中继站的运行负荷,更重要的是节省了系统的无线资源。本发明还进一步提供了一种方法及装置,即,中继站在接收用户终端的请求的同时,测量用户终端的发射参数,并将获得的发射参数随同所述请求一起发送给基站。这样,不仅可以节省系统的无线资源,还可以利用中继站对基站进行协助,减轻基站的运行负荷、缩短了系统响应时间、进一步提高了系统的性能和效率。
具体实施方式
本发明的核心在于,当中继站通过其监听的信道资源收到用户终端的请求后,不会立刻将该请求发送给基站,而是等待基站的响应消息。中继站如果在预设置的时间内收到基站发送的该请求的响应消息,获知基站已经收到该请求,则不再向基站发送该请求。中继站如果在预设置的时间内没有收到基站发送的该请求的响应消息,获知基站没有收到该请求,则向基站发送该请求。
下面,结合具体实施方式对本发明的方法做进一步具体说明,图2是本发明的方法流程图。
基站为用户终端分配上行信道资源后,在步骤201中,基站将其分配的上行信道资源信息通过广播消息发送。中继站将通过基站发送的广播消息获知各用户终端将要使用的上行信道资源,并将对基站通知的上行信道资源进行监测。
基站为用户终端分配上行信道资源,用户终端通过广播消息获知基站分配的上行信道资源后,将通过相应的上行信道资源发送相应的上行请求。中继站通过对基站通知的上行信道资源的监测,可以接收到用户终端发送的上行请求。
其中,所述上行信道资源包括:时隙资源、载波资源和调制/编码方式等。
当用户终端通过基站分配的上行信道资源,向基站发送上行请求时,在步骤202中,该上行请求将被中继站接收到。
中继站从其监测的上行信道资源接收到用户终端的上行请求后,不是立刻将该上行请求发送给基站,而是在步骤203中,开始计时,并监听基站的响应。中继站将根据基站的响应情况决定是否向基站发送其接收到的上行请求。
开始计时后,中继站将在步骤204中判断在预设置的时间Thelp内是否监听到基站的响应消息,即收到基站发送的该请求的响应消息。如果在预设置的时间Thelp内监听到基站对用户终端发送的上行请求进行了响应,则表明基站接收到了用户终端发送的上行请求,中继站将执行步骤205,即,不再向基站发送该上行请求。中继站如果在预设置的时间Thelp内监听到基站对用户终端发送的上行请求没有进行响应,则表明基站未收到用户终端发送的上行请求,则中继站将执行步骤206,即,向基站发送该上行请求。
其中,中继站判断在预设置的时间Thelp内是否监听到基站对该请求的响应,一种方法如图3所示。
中继站收到用户终端的请求,将在步骤301中开始计时并监听基站的响应消息,在步骤302中,查询是否监听到基站对该请求的响应,如果是,则在步骤304中,停止计时,判定基站对该请求进行了响应,表明基站已经收到该请求;否则,在步骤303中,判断是否到达预设置的时间Thelp,如果到达,则在步骤305中停止计时,判定基站未对该请求进行响应,表明基站没有收到该请求;否则,继续执行步骤302。
在实际运行中,基站对用户终端请求的响应,有的时候会有延时,这样将导致中继站计时也要相应地延长,增加了中继站地计时负荷。为减轻中继器的负荷,在本发明中,基站收到用户终端的请求后,可以立刻发送明示的指示消息,通知中继站其已经收到相关请求。中继站在预设置的时间内监听到基站发送的所述指示消息后,将立即停止计时,并获知基站已经收到用户终端的请求,从而减小了延时,减轻了中继站的计时负荷。由于基站可以根据具体情况决定是否发送明示的指示消息,对中继站来说,只要中继站监听到明示的指示消息或基站的响应,都可以获知基站已经接收到用户终端的请求。
在上述方法中,中继站仅仅是将其接收到上行请求发送给基站,即中继站只是进行转发上行请求的操作。在实际情况中,中继站在接收用户终端发送的上行请求时,还可以对相应用户终端的发射参数进行测量,包括:发射功率、载波频率以及时隙信息。当中继站向基站发送上行请求时,同时将相应用户终端的发射参数一起发送给基站。这样,可以使基站同时获得用户终端的请求和发射参数,不仅缩短了系统响应时间,而且减轻了基站的运行负荷,进一步提高了系统的性能和效率。
在对本发明提供的方法进行详细说明之后,下面对本发明应用于不同的场景做进一步具体说明。
本发明可以应用在基于IEEE802.16的无线蜂窝移动系统的起始测距过程中。
当用户终端在基站确定的起始测距信道资源发送码分多址接入(CDMA)码时,启动起始测距程序。基站采用CDMA码的特性进行内容解析。当基站成功解析用户终端的起始测距请求后,基站为所述用户终端分配上行链路带宽,表明成功解析CDMA码,并继续进行下一步的入网程序。但是,当用户终端处在不利的位置,如阴影衰落区,可能导致基站无法接收到用户终端发送的CDMA码,基站将不会响应起始测距请求,无法进行后续的操作。
采用本发明,中继站获得基站分配的起始测距信道资源后,将对所述起始测距信道资源进行监听。当用户终端在基站确定的起始测距信道资源发送CDMA码时,即使基站没有收到CDMA码,中继站也可以通过所述测距信道资源收到用户终端发送的CDMA码,并进行内容解析。中继站将监听基站对起始测距请求的响应情况。如果中继站发现该请求被基站成功处理,则保持静默;否则,将CDMA码和解析出的内容发送给基站。基站根据来自中继站的信息选择决定适合承担执行特定用户终端起始测距程序的中继站。同理,本发明也可用于周期性测距的处理过程,这里不再重复说明。
本发明还可以应用在基于IEEE802.16的无线蜂窝移动系统的用户终端入网过程中。
用户终端入网的一个重要过程是用户终端根据基站的要求调整无线传输参数,如发射功率、载波频率以及时隙参数。如果能加快为用户终端的参数调整过程,就可以减少用户终端入网的处理时间,加快用户终端的入网时间。采用本发明有助于加快用户终端调整参数的过程,从而减小用户终端入网的处理时间。
用户终端在进行入网操作时,首先监听基站的广播消息,获得可以利用的信道资源信息。用户终端通过相关的信道资源,向基站发送入网请求。如果这些请求可以被基站接收到,则基站将响应该请求,并发送一个携带参数调整命令的响应消息给所述用户终端。用户终端在接收到所述响应消息后,将根据其中的参数调整命令调整相关参数。然后,用户终端将再次发送入网请求给所述基站并继续等待响应消息。如此反复进行几次后,请求入网的用户终端的发射参数将得到适当地调整,入网程序可进行下一步操作。但是,当用户终端处在不利的位置,如阴影衰落区,可能导致基站无法接收到用户终端发送的入网请求,基站将不会响应用户终端的入网请求,也就无法进行后续的操作,这样将延长用户终端的入网时间。
采用本发明,中继站获得基站分配的起始测距信道资源后,将对所述起始测距信道资源进行监听。当用户终端企图接入某个基站时,首先通过该基站的广播消息获知可利用的信道资源信息,再利用该基站分配的信道资源发送入网请求。当用户终端向基站发送入网请求时,即使基站没有接收到用户发送的入网请求,中继站也会通过其监听的信道资源接收到该入网请求,并测量用户终端的发射参数。中继站将监听基站对该入网请求的响应情况。如果中继站发现该入网请求被基站成功处理,则保持静默;否则,将该入网请求及用户终端的发射参数一起发送给基站。基站将对该入网请求进行响应,并根据中继站发送的用户终端的发射参数获得调整参数,将携带调整参数的响应消息发送给用户终端。可以看出,采用本发明,可以缩短基站的响应时间,加速用户终端调整参数的过程,从而可以减少用户终端的的入网时间。
预设置的时间Thelp在本发明的方案中极为重要,通过Thelp可以控制中继站对上行请求的处理方式,例如:
当设置Thelp=0时,如果中继站接收到上行请求,则立刻将该请求发送给基站。如果需要利用中继站消除系统的阴影衰落区域,或基站具有充足的无线资源,则可以设置Thelp=0。
当设置Thelp=∞时,中继站将不能向基站发送其接收到的上行请求,如果确信基站能够处理其覆盖区域内所有的上行请求,则可以设置Thelp=∞。
在设置Thelp时,应该考虑多种因素,包括:基站可直接覆盖的中继站附近的区域、基站与中继站之间可用于进行通信的无线资源、对上行请求处理的延迟要求和基站的运行负荷。
基站根据需要可以动态地设置Thelp,并将其设置的Thelp的信息通知中继站,中继站将根据基站通知的Thelp的信息进行相应地设置。基站设置Thelp的方法包括:基站根据其直接覆盖中继站附近的区域的能力设置Thelp,若基站的覆盖能力越强,Thelp越小;基站根据其与中继站之间可用于进行通信的无线资源设置Thelp,若所述无线资源越多,Thelp越小;基站根据请求的响应时间设置Thelp,若要求请求的响应时间越短,Thelp越小;基站根据其自身的处理能力或负荷情况设置所述预设置时间,若基站的处理能力越强或负荷越小,Thelp越小;基站根据中继站的处理能力或负荷情况设置Thelp,若中继站的处理能力越强或负荷越小,Thelp越大。
Thelp值设置得越小,不仅可以缩短相应的响应时间,而且可以减小中继站的运行负荷。但Thelp值设置得越小,也将提高无线资源的使用频率,相应地,需要用于基站和中继站进行通信的无线资源也就越多。通过精细地设置Thelp,可以精确地控制中继站处理上行请求的操作过程。通过分配不同的Thelp值,可以使中继站根据不同的时延向基站发送其接收的上行请求。
基于上述方法,本发明还提供一种利用中继站协助处理用户终端的请求的装置,图4是该装置的示意图,该装置包括:信道资源获得单元41、用户监测单元42、基站监听单元43和发送单元44。其中,基站监听单元43包括计时单元431、监听单元432和通知单元433。监听单元432包括响应监听单元4321、消息监听单元4322和判断单元4323。
基站为用户终端分配上行信道资源后,将其分配的信道资源信息通过广播消息发送。信道资源获得单元41通过基站发送的广播消息获得用户终端将要使用的上行信道资源信息。信道资源获得单元41将其获得的上行信道资源信息通知用户监测单元42,用户监测单元42将对所述信道资源进行监测,通过所述信道资源接收用户终端发送的上行请求。其中,所述上行信道资源包括:时隙资源、载波资源和调制/编码方式等。
当用户终端通过基站分配的上行信道资源,向基站发送上行请求时,该上行请求将被用户监测单元42接收到。
用户监测单元42从其监测的上行信道资源接收到用户终端的上行请求后,将触发基站监听单元43对基站进行监听,监听基站对所述上行请求的响应。如果监听单元43没有监听到基站对所述请求的响应,则将该结果通知发送单元44,发送单元44将用户监测单元42收到的所述请求发送给基站。
其中,用户监测单元42从其监测的上行信道资源接收到用户终端的上行请求后,将触发基站监听单元43中的计时单元431开始计时。计时单元431开始计时,监听单元432也开始监听基站是否响应所述请求。通知单元433同时对计时单元431和监听单元432进行监听,如果在预设置时间Thelp内,监听单元432未监听到基站响应所述请求,则通知单元433通知发送单元44发送所述上行请求。
其中,所述预设置时间Thelp由基站设置,并通知计时单元431。
其中,监听单元432通过响应监听单元4321监听基站对所述请求的响应,通过消息监听单元4322监听基站发送的预设置指示消息,并通过判断单元4323对响应监听单元4321和消息监听单元4322进行监听。如果响应监听单元4321监听到基站对所述请求的响应,或消息监听单元4322监听到基站发送的预设置指示消息,则判断单元4323判定基站响应所述请求,并将基站响应所述请求的判断结果发送给通知单元433;否则,判定基站未响应所述请求。
在图4所示的装置的基础上,本发明还提供一种利用中继站协助处理用户终端的请求的装置,图5是该装置的示意图。与图4相比,图5所示的装置中增加了测量单元51和添加单元52。
在用户监测单元42接收用户终端的请求时,通过测量单元51可以测量所述用户终端的发射参数,测量单元51将获得的发射参数发送到添加单元52,并由添加单元52将测量单元51获得的发射参数通知发送单元44。发送单元44将所述发送参数随同所述请求一起发送给基站。
与现有技术相比,本发明的改进之处在于,中继站通过其监听的信道资源收到用户终端的请求后,如果在预设置时间内没有收到基站发送的相应信息,则将其收到的请求发送给基站。可以看出,在本发明中,中继站收到上行的请求后,并不立刻转发该请求给基站,而是对基站进行监听。只有当中继站没有收到基站发送的响应消息时,此时表明基站未收到用户终端的上行请求,中继站才将该请求发送给基站。这样,不仅可以减轻中继站的运行负荷,更重要的是节省了系统的无线资源。本发明还进一步提供了一种方法,即,中继站在接收用户终端的请求的同时,测量用户终端的发射参数,并将获得的发射参数随同所述请求一起发送给基站。这样,不仅可以节省系统的无线资源,还可以利用中继站对基站进行协助,减轻基站的运行负荷、缩短了系统响应时间、进一步提高了系统的性能和效率。
以上所述的实施例仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。