CN101184009B - 宽带无线城域网络系统及其空闲和休眠模式的实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种宽带无线城域网络系统及其空闲和休眠模式的实现方法。其完成宽带无线城域网络空闲模式和休眠模式下基站的数据组织、数据处理；以及寻呼消息处理。其高效管理所有空闲和休眠终端，并高效的广播事务指示消息，指示终端是否有下行数据。

Description

宽带无线城域网络系统及其空闲和休眠模式的实现方法 

技术领域

本发明涉及宽带无线城域网络系统(IEEE 802.16 WirelessMAN)技术领域，特别是涉及一种宽带无线城域网络系统及其空闲和休眠模式的实现方法。 

背景技术

IEEE 802.16 WirelessMAN是一种能够在城域范围内提供高速无线接入的宽带网络(见Carl Eklund，Roger B.Marks，“IEEE Standard 802.16：A TechnicalOverview of the WirelessMAN^TM Air Interface for Broadband Wireless Access.IEEE C802.16-02/05，2002)。IEEE 802.16工作组于2004年10月1日发布了IEEE Std 802.16-2004标准，该标准设置了工作于2-66GHz频带的固定宽带无线接入系统空中接口物理层(PHYsical，PHY)和媒体接入控制层(Media AccessControl，MAC)规范(见LAN/MAN Standards Committee，“Part 16：Air Interfacefor fixed Broadband Wireless Access Systems”，IEEE Std 802.16^TM-2004)。而后，IEEE Std 802.16e标准于2006年2月发布，该标准设置了移动宽带无线接入系统的空中接口规范。 

在IEEE802.16e协议中，提出了采取空闲和休眠模式来节省终端所耗费的功率及空口资源。 

多个基站(Base Station，BS)覆盖区域可以组成一个组，称为寻呼组(PagingGroup)。寻呼组的目的是构成一个连续的区域，在这个区域内终端(MobileSubscribe Station，MS)没有必要发送上行业务，但是可以通过下行寻呼信道来判断是否有发送给它的下行业务。寻呼组必须足够大以保证大多数终端在较长时间内保持在一个寻呼组范围内；寻呼组又要足够小，以保证在一个寻呼组对终端进行寻呼的开销是合理的。 

空闲模式是IEEE802.16e标准定义的宽带无线城域网络中的一种终端工作模式。在空闲模式下，终端可以在很大的一个区域内移动，每隔一定周期接收下行广播业务消息，通过广播消息通知终端是否有下行业务发送，终端在这个 区域内漫游过程中不必在漫游的小区向这个小区的基站进行注册。同时，终端漫游到不同小区时，不必进行切换等正常操作流程，从而有利于节省终端功率和空口资源。 

在宽带无线城域网络中，基站被划分到称为寻呼组的逻辑组内。寻呼组的目的是为终端提供一个连续的覆盖区域，在这些区域里，终端不需要传输上行数据，但当存在它的下行数据时可以被寻呼到。 

在终端处于空闲模式中，允许终端经过由多个基站组成的寻呼组空中链路环境时，在没有向一个特定的基站注册的情况下，可以周期性的接收下行广播寻呼(MOB_PAG-ADV)消息，该消息用以通知空闲中的终端存在下行数据，或者轮询空闲终端并要求终端进行位置更新。 

处于空闲状态中的终端通过位置更新而向网络报告它的位置信息。终端发生位置更新的情况有终端检测到自己的寻呼组标识符(Paging Group ID)发生变化或者全球唯一标识符的24位哈希(HASH)地址遗漏门限值hash_skip_threshold的值大于全球唯一标识符的24位哈希地址遗漏计数器hash_skip_counter的值等情况。 

在与基站的正常操作过程中，终端可以通过发送消息请求进入空闲模式。类似地，基站也可以通过发送消息主动要求终端进入空闲模式。 

休眠模式是终端执行先前与基站协商的暂时脱离基站空中接口的状态。休眠模式让各种连接与功率节省类(Power Saving Class，PSC)关联，以达到节能的目的。 

功率节省类(PSC)是一组具有相同要求的连接。例如：所有的尽力而为服务(Best Efforts，BE)和非实时轮询服务(Non-Real-Time Polling Service，nrtPS)连接可以被归为一单独的类；而两个不同的非请求授予服务(UnsolicitedGrant Service，UGS)连接，如果两个传输时隙间的间隔不同，可以被归为两个不同的功率节省类(PSC)。 

终端的功率节省类(PSC)由功率节省类标识符SLPID标志。 

与功率节省类相关的休眠参数有第一次休眠开始帧、初始休眠窗口大小、侦听窗口大小、最终休眠窗口指数、最终休眠窗口基等。 

IEEE802.16e协议规定了三种不同的功率节省类：功率节省类I(PowerSaving Class of type I，PSC I)，功率节省类II(Power Saving Class of type II，PSC II)和功率节省类III(Power Saving Class of type III，PSC III)。 

当终端进入休眠模式时，终端的状态可以分为清醒(正常)和休眠状态，一般休眠状态有可用时隙休眠状态和不可用时隙休眠状态之分，在可用时隙休眠状态下，终端可以像正常状态一样收发数据；在不可用时隙休眠状态下，基站认为该终端不可用。 

IEEE 802.16工作组制定了终端的空闲和休眠模式标准，但对基站中如何实现该空闲和休眠模式没有具体规定。由于IEEE802.16面向的是宽带无线城域网络系统，因此，需要一个高效的空闲和休眠模式，解决基站和终端之间的空闲和休眠实现。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种宽带无线城域网络系统及其空闲和休眠模式的实现方法，其高效管理所有空闲和休眠终端。 

为实现本发明目的而提供的一种宽带无线城域网络系统，包括基站和终端，所述基站包括终端空闲操作信息表模块和终端空闲管理信息表模块，其中： 

所述终端空闲操作信息表模块，用于当基站初始化时，创建终端空闲操作信息表，所述终端空闲操作信息表的每个表项记录一个终端的基本连接标识符、资源保留定时器标识； 

所述终端空闲管理信息表模块，用于当基站初始化时，创建终端空闲管理信息表，所述终端空闲管理信息表的每个表项记录一个终端的全球统一标识符MAC地址，寻呼信息，寻呼控制器标识； 

其中，当终端请求进入空闲模式时，基站在终端空闲操作信息表中和终端空闲管理信息表中各添加一个表项，并对该表项的字段赋值；在基站与终端完成进入空闲模式消息交互过程后，当资源保留定时器超时时，基站根据终端的基本连接标识符索引出该终端在空闲操作信息表中的操作信息表项并删除；在空闲状态中，终端进行位置更新、重入网操作时，基站使用全球唯一标识符MAC地址从终端空闲管理信息队列中索引到该终端空闲管理信息表的表项，并对节点字段的值进行更新操作。 

所述终端包括解析模块，用于当终端处于空闲模式并在寻呼可用时隙里收到基站的广播寻呼消息时，解析该广播寻呼消息，对该消息进行处理。 

为实现本发明目的还提供一种宽带无线城域网络系统空闲模式的实现方 法，包括下列步骤： 

步骤S1，当基站初始化时，创建终端空闲操作信息表和终端空闲管理信息表； 

步骤S2，当基站收到终端的解注册请求DREG-REQ消息请求进入空闲或者基站发送未请求的解注册命令DREG-CMD消息使终端进入空闲模时，基站在终端空闲操作信息表中和终端空闲管理信息表中各添加一个表项，并对该表项的字段赋值； 

步骤S3，在基站与终端完成进入空闲模式消息交互过程后，当资源保留定时器超时时，基站根据终端的基本连接标识符索引出该终端在空闲操作信息表中的操作信息表项，并删除； 

步骤S4，在空闲状态中，终端进行位置更新、重入网操作时，基站使用全球唯一标识符MAC地址从终端空闲管理信息队列中索引到该终端空闲管理信息表的表项，并对节点字段的值进行更新操作。 

步骤S5，当终端处于空闲模式并在寻呼可用时隙里，收到基站的广播寻呼消息时，解析广播寻呼消息，对该消息进行处理。 

所述步骤S5中，所述解析广播寻呼消息，包括如下步骤： 

步骤S51，收到了寻呼消息后，首先判断终端是不是处于空闲状态，如果是则转到步骤S52，否则返回； 

步骤S52，判断寻呼消息的寻呼组列表中是否包括自己所在的寻呼组，如果不包含自己所在的寻呼组，那么进入步骤S53，否则进入步骤S54； 

步骤S53，发送包含有寻呼控制器在内的测距消息进行寻呼组更新； 

步骤S54，判断寻呼消息是否包括自己的全球唯一标识符的24位的哈希地址标识符MAC Address hash，如果包括则进入步骤S58，否则进入步骤S55； 

步骤S55，如果终端和基站协商的全球唯一标识符的24位哈希地址遗漏门限值hash_skip_threshold为0xff，那么终端结束解析寻呼消息过程，否则转到步骤S56； 

步骤S56，如果终端和基站协商的全球唯一标识符的24位哈希地址遗漏计数器hash_skip_counter的值大于终端和基站协商的全球唯一标识符的24位哈希地址遗漏门限值hash_skip_threshold，那么进入步骤S57；否则全球唯一标识符的24位哈希地址遗漏计数器hash_skip_counter的值加一，返回； 

步骤S57，发送包含有全球唯一标识符的24位哈希地址遗漏门限值hash_skip_threshold在内的测距消息进行位置更新； 

步骤S58，如果终端和基站协商的全球唯一标识符的24位哈希地址遗漏门限值hash_skip_threshold不为0xff和0x00时，全球唯一标识符的24位哈希地址遗漏计数器的值hash_skip_counter清零，解析动作码，如果动作码为0x00，则退出；如果动作码为0x01，那么进入步骤S59，否则进入步骤S510； 

步骤S59，发送测距消息进行位置更新； 

步骤S510，发送测距消息进行空闲重入网。 

为实现本发明目的进一步提供一种宽带无线城域网络系统，包括基站和终端，所述基站包括休眠模式信息表模块，休眠标识符管理队列模块和休眠终端下行数据缓存标志队列模块，其中： 

所述休眠模式信息表模块，用于维护休眠模式下的休眠模式信息表；所述休眠模式信息表的表项包括功率节省类标识符队列、功率节省类队列、休眠标识符SPLID、业务指示MOB_TRF-IND消息接收标志； 

所述休眠标识符管理队列模块，用于通过休眠标识符管理队列，管理所述休眠标识符SPLID的分配与回收； 

所述休眠终端下行数据缓存标志队列模块，用于通过休眠终端下行数据缓存标志队列，维护休眠终端在休眠窗口时下行数据到来的终端信息；所述休眠终端下行数据缓存标志队列包括终端基本连接标识符、终端的休眠标识符SLPID、业务指示处理标志、业务指示消息发送标志和传输连接标识符CID队列； 

其中，在建立一条连接时，完成终端休眠模式信息表、休眠标识符管理队列的操作过程；基站和终端根据连接类型和服务质量QoS参数协商为该连接关联合适的功率节省类，从功率节省类标识符队列为功率节省类分配功率节省类标识符PSCID，并为其建立功率节省队列及其表项；在修改业务连接服务流参数时，基站和终端都要重新协商该连接相关的功率节省类的相关参数；在删除业务连接时，则要删除与此连接相关的功率节省队列和其节点空间。 

所述功率节省类标识符队列用来管理功率节省类节点的分配和回收，所述功率节省类节点由功率节省类标识符ID和标志该功率节省类标识符ID可不可用的标志位组成。 

所述功率节省类队列的表项包括功率节省类标识符ID、功率节省类类型、功率节省类状态和功率节省类休眠参数表； 

所述功率节省类队列的表项由功率节省标识符CID索引。 

所述功率节省类休眠参数表的表项包括功率节省类第一次休眠开始帧、初始休眠窗口大小、侦听窗口大小、最终休眠窗口指数、最终休眠窗口和与功率节省类关联的连接标识符CID队列； 

其中功率节省类关联的连接CID队列的节点由连接标识符CID组成。 

所述传输连接标识符CID队列包含的是与该功率节省类关联的传输连接；此队列中的节点通过基本连接标识符索引。 

为实现本发明目的更进一步提供一种宽带无线城域网络系统休眠模式的实现方法，包括下列步骤： 

步骤S1’，建立终端休眠模式信息表、休眠标识符管理队列和休眠终端下行数据缓存队列，维护终端在休眠模式下的操作和管理信息； 

其中，所述休眠模式信息表的表项包括功率节省类标识符队列、功率节省类队列、休眠标识符SPLID、业务指示MOB_TRF-IND消息接收标志；所述休眠终端下行数据缓存标志队列包括终端基本连接标识符、终端的休眠标识符SLPID、业务指示处理标志、业务指示消息发送标志和传输连接标识符CID队列； 

所述维护终端在休眠模式下的操作和管理信息，包括下列步骤： 

在建立一条连接时，完成终端休眠模式信息表、休眠标识符管理队列的操作过程；基站和终端根据连接类型和服务质量QoS参数协商为该连接关联合适的功率节省类，从功率节省类标识符队列为功率节省类分配功率节省类标识符PSCID，并为其建立功率节省队列及其表项；在修改业务连接服务流参数时，基站和终端都要重新协商该连接相关的功率节省类的相关参数；在删除业务连接时，则要删除与此连接相关的功率节省队列和其节点空间； 

步骤S2’，基站使用定时管理方法管理所有休眠终端，在定时事件触发时管理终端的状态转换，广播业务指示消息，指示终端是否有下行数据。 

所述步骤S1’中，完成终端休眠模式信息表、休眠标识符管理队列的操作过程，包括如下步骤： 

步骤S11.1’，根据建立的连接的标识符CID，判断是什么类型的CID；如果为传输CID那么进入步骤S11.2’；如果为基本连接标识符等管理消息CID那么进入步骤S11.6’； 

步骤S11.2’，如果连接类型为非实时轮询服务nrtPS和尽力而为服务BE，那么进入步骤S11.3’；如果为非请求授予服务UGS、实时轮询服务rtPS，那么进入步骤S11.5’； 

步骤S11.3’，遍历功率节省类队列，查看是否已经存在为尽力而为服务BE业务或者非实时轮询服务nrtPS业务建立的功率节省类节点，如果存在，则把该连接CID添加到功率节省类关联的连接标识符CID队列中；否则进入步骤S11.4’； 

步骤S11.4’，为该连接建立一个功率节省类队列节点，加入功率节省类队列中，并把基站与终端协商好的休眠参数写入功率节省类休眠参数表中；把该连接CID作为队列节点加入到传输连接标识符队列中；并为该功率节省类分配功率节省类标识符PSCID和休眠标识符SLPID； 

步骤S11.5’，为该连接建立一个功率节省类队列节点，加入功率节省类队列中，并把基站与终端协商好的休眠参数写入功率节省类休眠参数表中；把该连接CID作为队列节点加入到传输连接标识符CID队列中；并为该功率节省类分配功率节省类CID； 

步骤S11.6’，遍历功率节省类队列，查看是否已经存在为此类的管理操作和多播连接建立了相应的功率节省类，如果存在，则把该服务流连接CID添加到功率节省类关联的连接标识符CID队列中；否则进入步骤S11.7’； 

步骤S11.7’，为该连接建立一个功率节省类队列节点，加入功率节省类队列中，并把基站与终端协商好的休眠参数写入功率节省类休眠参数表中；把该连接CID作为队列节点加入到传输连接标识符CID队列中；并为该功率节省类分配功率节省类CID。 

所述步骤S2’中，所述基站使用定时管理方法管理所有休眠终端，包括下列步骤： 

步骤S21’，基站查找第一个终端的休眠模式信息表，如果查到终端不存休眠模式信息表则进入步骤S22’，否则进入步骤S23’； 

步骤S22’，基站查找下一个休眠终端的休眠模式信息表，如果已查完所有休眠终端则进入步骤S212’；如果找到则进入步骤S23’；否则进入步骤S22’继续查找； 

步骤S23’，查找该终端的休眠模式信息表中功率节省类队列是否存在功率节省类队列节点，如果不存在则返回步骤S22’，否则进入步骤S25’； 

步骤S24’，查找功率节省类队列是否存在下一个功率节省类队列节点，如果不存在则返回步骤S22查找下一个终端，否则进入步骤S25’； 

步骤S25’，读出该功率节省类队列节点中的功率节省类状态；如果是杀死状态则进入步骤S26’，如果是休眠状态则进入步骤S27’，如果是侦听状态则进入步骤S210’； 

步骤S26’，如果当前帧号小于该功率节省类休眠参数表中的休眠开始的帧号，那么返回步骤S24’，如果当前帧号等于该功率节省休眠参数表中的休眠开始的帧号，那么置该功率节省类状态为休眠，并返回步骤S24’； 

步骤S27’，如果当前帧号小于休眠窗口结束时帧号，那么返回步骤S24’，如果当前的帧号等于休眠窗口结束时帧号那么进入步骤S28’； 

步骤S28’，从休眠终端下行数据缓存标志队列查看是否存在该终端的休眠终端下行数据缓存标志队列，如果存在则业务指示处理标志置0，否则跳过，再进入步骤S29’； 

步骤S29’，置功率节省类状态为侦听，并返回步骤S24’； 

步骤S210’，如果当前帧号小于侦听窗口结束时帧号，那么返回步骤S24’遍历下一个功率节省类队列节点，否则进入步骤S211’； 

步骤S211’，置该功率节省类状态为休眠，计算下一个休眠窗口的长度，返回步骤S24’； 

步骤S212’，判断是否存在休眠终端下行数据缓存标志队列节点，如果存在进入步骤S213’，否则进入步骤S215’； 

步骤S213’，如果终端休眠终端下行数据缓存标志队列节点的业务指示处理标志为1，返回步骤S212’，否则进入步骤S214’； 

步骤S214’，累加终端的侦听窗口的平均帧号和终端的个数，用累加侦听窗口的平均帧号和去除以终端的个数得到平均的侦听窗口帧号AVE_FRM； 

步骤S215’，如果终端的个数为零，返回，否则进入步骤S216’； 

步骤S216’，判断是否存在休眠终端下行数据缓存标志队列节点，如果存在进入步骤S217’，否则进入步骤S220’； 

步骤S217’，如果终端休眠终端下行数据缓存标志队列节点的业务指示处理标志为1，返回步骤S216’，否则进入步骤S218’； 

步骤S218’，如果步骤S214’计算出的平均的侦听窗口帧号AVE_FRM大于终端侦听窗口的开始帧号而小于终端侦听窗口结束帧号，则进入步骤S219’，否则进入步骤S216’； 

步骤S219’，业务发送指示标志位置1； 

步骤S220’，统一发送的广播业务指示MOB_TRF-IND消息；进入步骤S221’； 

步骤S221’：单独为进入侦听窗口而没有在步骤S220’中统一发送的终端发送MOB_TRF-IND消息。 

本发明的有益效果是：本发明的宽带无线城域网络系统及其空闲和休眠模式的实现方法，高效管理所有空闲和休眠终端，并高效的广播事务指示消息，指示终端是否有下行数据。 

附图说明

图1是空闲模式信息数据结构示意图； 

图2是处理广播寻呼消息流程图； 

图3是休眠模式信息数据结构示意图； 

图4是建立功率节省类的流程图； 

图5是基站管理所有休眠终端流程图。 

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明的一种宽带无线城域网络系统及其空闲和休眠模式的实现方法进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。 

如图1所示，本发明的宽带无线城域网络系统，包括基站和终端。 

所述基站包括终端空闲操作信息表模块和终端空闲管理信息表模块，其中： 

所述终端空闲操作信息表模块，用于通过终端空闲操作信息表，维护终端进入空闲状态时的操作信息；所述终端空闲操作信息表的每个表项记录一个终端的基本连接标识符、资源保留定时器。终端空闲模式操作信息表由基本连接标识符索引。 

所述终端空闲管理信息表模块，用于通过终端空闲模式管理信息表，维护终端处于空闲状态时的管理信息；所述终端空闲模式管理信息表的每个表项记录一个终端的全球统一48位标识符MAC地址，寻呼信息，寻呼控制器标识符等管理信息。所述终端空闲管理信息表由终端的全球统一48位标识符MAC地址索引； 

本发明的宽带无线城域网络系统，在基站中，为终端空闲模式设置了终端空闲操作信息表模块和终端空闲管理信息表模块，完成终端进入空闲模式、处 于空闲模式和结束空闲模式过程。 

基站在终端进入空闲模式、处于空闲模式和结束空闲模式重入网的过程中，终端空闲操作信息表模块和终端空闲管理信息表模块对终端空闲操作信息表和终端空闲管理信息表进行维护操作。 

当基站初始化时，终端空闲操作信息表模块和终端空闲管理信息表模块创建终端空闲操作信息表和终端空闲管理信息表； 

当基站收到终端的解注册请求DREG-REQ消息，请求进入空闲模式或者基站发送未请求的解注册命令DREG-CMD消息使终端进入空闲模式时，基站的终端空闲操作信息表模块和终端空闲管理信息表模块，在终端空闲操作信息表中和终端空闲模式管理信息表中各添加一个表项。 

在基站与终端完成进入空闲模式消息交互过程后，当资源保留定时器超时时，基站的终端空闲操作信息表模块根据终端的基本连接标识符索引出该终端在终端空闲操作信息表的操作信息表项，并删除该表项； 

在空闲状态过程中，在终端进行位置更新、重入网操作时，终端空闲管理信息表模块使用全球唯一48位标识符MAC地址从终端空闲管理信息表中索引到该终端的表项信息，并对这些信息进行更新等操作。 

所述终端包括解析模块，用于当终端处于空闲模式并在寻呼可用时隙里收到基站的广播寻呼消息MOB_PAG-ADV时，解析该广播寻呼消息，对该消息进行处理。 

解析模块对处于空闲状态的终端，在寻呼可用时隙收到广播寻呼消息MOB_PAG-ADV时，对该消息进行处理。 

终端的解析模块收到广播寻呼消息后，首先判断自己的寻呼组标识符(Paging Group ID)是否变化，如果变化则发送测距消息RNG-REQ进行寻呼组更新；其次判断是否包含自己的全球统一48位标识符MAC地址，如果包括则解析出动作码，根据动作码执行位置更新或者空闲模式重入网操作；如果不包括则判断全球唯一标识符的24位哈希(HASH)地址遗漏门限值hash_skip_threshold的值；如果这个值为0xff则返回，如果是不为0xff和0x00则判断全球唯一标识符的24位哈希地址遗漏计数器hash_skip_counter是否比hash_skip_threshold的值大，如果大则进行位置更新，并置hash_skip_counter为0，否则hash_skip_counter的值加一。 

相应地，本发明还提供一种宽带无线城域网络系统空闲模式的实现方法，包括下列步骤： 

步骤S1，当基站初始化时，创建终端空闲操作信息表和终端空闲管理信息表； 

步骤S2，当基站收到终端的解注册请求DREG-REQ消息请求进入空闲或者基站发送请求的解注册命令DREG-CMD消息使终端进入空闲模式时，基站在终端空闲操作信息表中和终端空闲管理信息表中各添加一个表项，并对该表项的字段赋值； 

步骤S3，在基站与终端完成进入空闲模式消息交互过程后，当资源保留定时器超时时，基站根据终端的基本连接标识符索引出该终端在空闲操作信息表中的操作信息表项，并删除； 

步骤S4，在空闲状态中，终端进行位置更新、重入网操作时，基站使用全球唯一48位标识符MAC地址从终端空闲管理信息队列中索引到该终端空闲管理信息表的表项，并对节点字段的值进行更新操作； 

步骤S5，当终端处于空闲模式并在寻呼可用时隙里，收到基站的广播寻呼消息MOB_PAG-ADV时，解析广播寻呼消息，对该消息进行处理。 

如图2所示，所述解析广播寻呼消息，包括如下步骤： 

步骤S51，收到了寻呼消息后，首先判断终端是不是处于空闲状态，如果是则转到步骤S52，否则返回； 

步骤S52，判断寻呼消息的寻呼组列表中是否包括自己所在的寻呼组，如果不包含自己所在的寻呼组，那么进入步骤S53，否则进入步骤S54； 

步骤S53，发送包含有寻呼控制器在内的测距消息进行寻呼组更新； 

步骤S54，判断寻呼消息是否包括自己的全球唯一标识符的24位哈希地址标识符MAC Address hash，如果包括则进入步骤S58，否则进入步骤S55； 

步骤S55，如果终端和基站协商的全球唯一标识符的24位哈希地址遗漏门限值hash_skip_threshold为0xff，那么终端结束解析寻呼消息过程，否则转到步骤S56； 

步骤S56，如果终端和基站协商的全球唯一标识符的24位哈希地址遗漏计数器hash_skip_counter的值大于终端和基站协商的全球唯一标识符的24位哈希地址遗漏门限值hash_skip_threshold，那么进入步骤S57；否则全球唯一 标识符的24位哈希地址遗漏计数器hash_skip_counter的值加一，返回； 

步骤S57，发送包含有全球唯一标识符的24位哈希地址遗漏门限值hash_skip_threshold在内的测距消息进行位置更新； 

步骤S58，如果终端和基站协商的全球唯一标识符的24位哈希地址遗漏门限值hash_skip_threshold不为0xff和0x00时，全球唯一标识符的24位哈希地址遗漏计数器的值hash_skip_counter清零，解析动作码，如果动作码为0x00，则退出；如果动作码为0x01，那么进入步骤S59，否则进入步骤S510； 

步骤S59，发送测距消息进行位置更新； 

步骤S510，发送测距消息进行空闲重入网。 

本发明的宽带无线城域网络系统，为实现休眠模式，所述基站还包括休眠模式信息表模块，休眠标识符管理队列模块和休眠终端下行数据缓存标志队列模块，其中： 

所述休眠模式信息表模块，用于维护休眠模式下的休眠模式信息表； 

所述休眠标识符管理队列模块，用于通过休眠标识符管理队列，管理休眠标识符SLPID的分配与回收； 

所述休眠终端下行数据缓存标志队列模块，用于通过休眠终端下行数据缓存标志队列，维护休眠终端在休眠窗口时下行数据到来的终端信息。 

本发明的宽带无线城域网络系统，为休眠模式设置休眠模式信息表模块、休眠标识符管理队列模块和休眠终端下行数据缓存标志队列模块，维护终端在休眠模式下的基站的操作和管理信息； 

如图3所示，所述休眠模式信息表的表项包括功率节省类标识符队列、功率节省类队列、休眠标识符SPLID、业务指示MOB_TRF-IND消息接收标志等； 

所述功率节省类标识符队列用来管理功率节省类节点的分配和回收，所述功率节省类节点由功率节省类标识符ID和标志该功率节省类标识符ID可不可用的标志位组成； 

所述功率节省类队列用来管理与终端关联的每个功率节省类，该功率节省类队列的表项包括功率节省类标识符ID、功率节省类类型、功率节省类状态和功率节省类休眠参数表等； 

该功率节省类队列的表项由功率节省标识符CID索引； 

其中功率节省类休眠参数表的表项包括功率节省类第一次休眠开始帧、初始休眠窗口大小、侦听窗口大小、最终休眠窗口指数、最终休眠窗口和与功率节省类关联的连接标识符CID队列等； 

其中功率节省类关联的连接CID队列的节点由连接标识符CID组成； 

所述休眠终端下行数据缓存标志队列，维护休眠终端在休眠窗口时下行数据到来终端信息； 

该休眠终端下行数据缓存标志队列包括终端基本连接标识符、终端的休眠标识符SLPID、业务指示处理标志、业务指示消息发送标志和传输连接标识符CID队列等； 

其中传输连接标识符CID队列包含的是与该功率节省类关联的传输连接；此队列中的节点通过基本连接标识符索引。 

本发明还提供一种宽带无线城域网络系统休眠模式的实现方法，包括下列步骤： 

步骤S1’，建立终端休眠模式信息表、休眠标识符管理队列和休眠终端下行数据缓存队列，维护终端在休眠模式下的操作和管理信息； 

步骤S2’，基站使用定时管理方法管理所有休眠终端，在定时事件触发时管理终端的状态转换，广播业务指示MOB_TRF-IND消息，指示终端是否有下行数据。 

所述步骤S1’中，维护终端在休眠模式下的操作和管理信息，包括如下步骤： 

步骤S11’，在建立一条连接时，完成终端休眠模式信息表、休眠标识符管理队列的操作过程；基站和终端根据连接类型和服务质量QoS参数协商为该连接关联合适的功率节省类，从功率节省类标识符队列为功率节省类分配功率节省类标识符PSCID，并为其建立功率节省队列及其表项； 

步骤S12’，在修改业务连接服务流参数时，基站和终端都要重新协商该连接相关的功率节省类的相关参数，以保证QoS的需要； 

步骤S13’，在删除业务连接时，则要删除与此连接相关的功率节省队列 和其节点空间。 

如图4所示，所述步骤S11’中，所述完成对休眠模式信息表、休眠标识符管理队列的操作过程，包括如下步骤： 

步骤S11.1’，根据建立的连接的标识符CID，判断是什么类型的CID；如果为传输CID那么进入步骤S11.2’；如果为基本连接标识符等管理消息CID那么进入步骤S11.6’； 

步骤S11.2’，如果连接类型为非实时轮询服务nrtPS和尽力而为服务BE，那么进入步骤S11.3’；如果为非请求授予服务UGS、实时轮询服务rtPS，那么进入步骤S11.5’； 

步骤S11.3’，遍历功率节省类队列，查看是否已经存在为尽力而为服务BE业务或者非实时轮询服务nrtPS业务建立的功率节省类节点，如果存在，则把该连接CID添加到功率节省类关联的连接标识符CID队列中；否则进入步骤S11.4’； 

步骤S11.4’，为该连接建立一个功率节省类队列节点，加入功率节省类队列中，并把基站与终端协商好的休眠参数写入功率节省类休眠参数表中；把该连接CID作为队列节点加入到传输连接标识符队列中；并为该功率节省类分配功率节省类标识符PSCID和休眠标识符SLPID； 

步骤S11.5’，为该连接建立一个功率节省类队列节点，加入功率节省类队列中，并把基站与终端协商好的休眠参数写入功率节省类休眠参数表中；把该连接CID作为队列节点加入到传输连接标识符CID队列中；并为该功率节省类分配功率节省类CID； 

步骤S11.6’，遍历功率节省类队列，查看是否已经存在为此类的管理操作和多播连接建立了相应的功率节省类，如果存在，则把该服务流连接CID添加到功率节省类关联的连接标识符CID队列中；否则进入步骤S1.7’； 

步骤S11.7’，为该连接建立一个功率节省类队列节点，加入功率节省类队列中，并把基站与终端协商好的休眠参数写入功率节省类休眠参数表中；把该连接CID作为队列节点加入到传输连接标识符CID队列中；并为该功率节省类分配功率节省类CID。 

如图5所示，所述步骤S2’中，所述基站使用定时管理方法管理所有休眠 终端，包括下列步骤： 

步骤S21’，基站查找第一个终端的休眠模式信息表，如果查到终端不存休眠模式信息表则进入步骤S22’，否则进入步骤S23’； 

步骤S22’，基站查找下一个休眠终端的休眠模式信息表，如果已查完所有休眠终端则进入步骤S212’；如果找到则进入步骤S23’；否则进入步骤S22’继续查找； 

步骤S23’，查找该终端的休眠模式信息表中功率节省类队列是否存在功率节省类队列节点，如果不存在则返回步骤S22’，否则进入步骤S25’； 

步骤S24’，查找功率节省类队列是否存在下一个功率节省类队列节点，如果不存在则返回步骤S22查找下一个终端，否则进入步骤S25’； 

步骤S25’，读出该功率节省类队列节点中的功率节省类状态；如果是杀死状态则进入步骤S26’，如果是休眠状态则进入步骤S27’，如果是侦听状态则进入步骤S210’； 

步骤S26’，如果当前帧号小于该功率节省类休眠参数表中的休眠开始的帧号，那么返回步骤S24’，如果当前帧号等于该功率节省休眠参数表中的休眠开始的帧号，那么置该功率节省类状态为休眠，并返回步骤S24’； 

步骤S27’，如果当前帧号小于休眠窗口结束时帧号，那么返回步骤S24’，如果当前的帧号等于休眠窗口结束时帧号那么进入步骤S28’； 

步骤S28’，从休眠终端下行数据缓存标志队列查看是否存在该终端的休眠终端下行数据缓存标志队列，如果存在则业务指示处理标志置0，否则跳过，再进入步骤S29’； 

步骤S29’，置功率节省类状态为侦听，并返回步骤S24’； 

步骤S210’，如果当前帧号小于侦听窗口结束时帧号，那么返回步骤S24’遍历下一个功率节省类队列节点，否则进入步骤S211’； 

步骤S211’，置该功率节省类状态为休眠，计算下一个休眠窗口的长度，返回步骤S24’； 

步骤S212’，判断是否存在休眠终端下行数据缓存标志队列节点，如果存在进入步骤S213’，否则进入步骤S215’； 

步骤S213’，如果终端休眠终端下行数据缓存标志队列节点的业务指示处理标志为1，返回步骤S212’，否则进入步骤S214’； 

步骤S214’，累加终端的侦听窗口的平均帧号和终端的个数，用累加侦听窗口的平均帧号和去除以终端的个数得到平均的侦听窗口帧号AVE_FRM； 

步骤S215’，如果终端的个数为零，返回，否则进入步骤S216’； 

步骤S216’，判断是否存在休眠终端下行数据缓存标志队列节点，如果存在进入步骤S217’，否则进入步骤S220’； 

步骤S217’，如果终端休眠终端下行数据缓存标志队列节点的业务指示处理标志为1，返回步骤S216’，否则进入步骤S218’； 

步骤S218’，如果步骤S214’计算出的平均的侦听窗口帧号AVE_FRM大于终端侦听窗口的开始帧号而小于终端侦听窗口结束帧号，则进入步骤S219’，否则进入步骤S216’； 

步骤S219’，业务发送指示标志位置1； 

步骤S220’，统一发送的广播业务指示MOB_TRF-IND消息；进入步骤S221’； 

步骤S221’：单独为进入侦听窗口而没有在步骤S220’中统一发送的终端发送MOB_TRF-IND消息。 

本发明的宽带无线城域网络系统及其空闲和休眠模式的实现方法，高效管理所有空闲和休眠终端，并高效的广播事务指示消息，指示终端是否有下行数据。 

当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。 

Claims (13)

1.一种宽带无线城域网络系统，包括基站和终端，其特征在于，所述基站包括终端空闲操作信息表模块和终端空闲管理信息表模块，其中：

所述终端空闲操作信息表模块，用于当基站初始化时，创建终端空闲操作信息表，所述终端空闲操作信息表的每个表项记录一个终端的基本连接标识符、资源保留定时器标识；

所述终端空闲管理信息表模块，用于当基站初始化时，创建终端空闲管理信息表，所述终端空闲管理信息表的每个表项记录一个终端的全球统一标识符MAC地址，寻呼信息，寻呼控制器标识；

其中，当终端请求进入空闲模式时，基站在终端空闲操作信息表中和终端空闲管理信息表中各添加一个表项，并对该表项的字段赋值；在基站与终端完成进入空闲模式消息交互过程后，当资源保留定时器超时时，基站根据终端的基本连接标识符索引出该终端在空闲操作信息表中的操作信息表项并删除；在空闲状态中，终端进行位置更新、重入网操作时，基站使用全球唯一标识符MAC地址从终端空闲管理信息队列中索引到该终端空闲管理信息表的表项，并对节点字段的值进行更新操作。

2.根据权利要求1所述的宽带无线城域网络系统，其特征在于，所述终端包括解析模块，用于当终端处于空闲模式并在寻呼可用时隙里收到基站的广播寻呼消息时，解析该广播寻呼消息，对该消息进行处理。

3.一种宽带无线城域网络系统空闲模式的实现方法，其特征在于，包括下列步骤：

步骤S1，当基站初始化时，创建终端空闲操作信息表和终端空闲管理信息表；

步骤S2，当终端请求进入空闲模式时，基站在终端空闲操作信息表中和终端空闲管理信息表中各添加一个表项，并对该表项的字段赋值；

步骤S3，在基站与终端完成进入空闲模式消息交互过程后，当资源保留定时器超时时，基站根据终端的基本连接标识符索引出该终端在空闲操作信息表中的操作信息表项，并删除；

步骤S4，在空闲状态中，终端进行位置更新、重入网操作时，基站使用 全球唯一标识符MAC地址从终端空闲管理信息队列中索引到该终端空闲管理信息表的表项，并对节点字段的值进行更新操作。

4.根据权利要求3所述的宽带无线城域网络系统空闲模式的实现方法，其特征在于，还包括如下步骤：

步骤S5，当终端处于空闲模式并在寻呼可用时隙里，收到基站的广播寻呼消息时，解析广播寻呼消息，对该消息进行处理。

5.根据权利要求4所述的宽带无线城域网络系统空闲模式的实现方法，其特征在于，所述步骤S5中，所述解析广播寻呼消息，包括如下步骤：

步骤S51，收到了寻呼消息后，首先判断终端是不是处于空闲状态，如果是则转到步骤S52，否则返回；

步骤S52，判断寻呼消息的寻呼组列表中是否包括自己所在的寻呼组，如果不包含自己所在的寻呼组，那么进入步骤S53，否则进入步骤S54；

步骤S53，发送包含有寻呼控制器在内的测距消息进行寻呼组更新；

步骤S54，判断寻呼消息是否包括自己的全球唯一标识符的24位哈希地址标识符MAC Address hash，如果包括则进入步骤S58，否则进入步骤S55；

步骤S55，如果终端和基站协商的全球唯一标识符的24位哈希地址遗漏门限值hash_skip_threshold为0xff，那么终端结束解析寻呼消息过程，否则转到步骤S56；

步骤S56，如果终端和基站协商的全球唯一标识符的24位哈希地址遗漏计数器hash_skip_counter的值大于终端和基站协商的全球唯一标识符的24位哈希地址遗漏门限值hash_skip_threshold，那么进入步骤S57；否则全球唯一标识符的24位哈希地址遗漏计数器hash_skip_counter的值加一，返回；

步骤S57，发送包含有全球唯一标识符的24位哈希地址遗漏门限值hash_skip_threshold在内的测距消息进行位置更新；

步骤S58，如果终端和基站协商的全球唯一标识符的24位哈希地址遗漏门限值hash_skip_threshold不为0xff和0x00时，全球唯一标识符的24位哈希地址遗漏计数器的值hash_skip_counter清零，解析动作码，如果动作码为0x00，则退出；如果动作码为0x01，那么进入步骤S59，否则进入步骤S510；

步骤S59，发送测距消息进行位置更新；

步骤S510，发送测距消息进行空闲重入网。 

6.一种宽带无线城域网络系统，包括基站和终端，其特征在于，所述基站包括：休眠模式信息表模块，休眠标识符管理队列模块和休眠终端下行数据缓存标志队列模块，其中：

所述休眠模式信息表模块，用于维护休眠模式下的休眠模式信息表；所述休眠模式信息表的表项包括功率节省类标识符队列、功率节省类队列、休眠标识符SPLID、业务指示MOB_TRF-IND消息接收标志；

所述休眠标识符管理队列模块，用于通过休眠标识符管理队列，管理所述休眠标识符SPLID的分配与回收；

所述休眠终端下行数据缓存标志队列模块，用于通过休眠终端下行数据缓存标志队列，维护休眠终端在休眠窗口时下行数据到来的终端信息；所述休眠终端下行数据缓存标志队列包括终端基本连接标识符、终端的休眠标识符SLPID、业务指示处理标志、业务指示消息发送标志和传输连接标识符CID队列；

其中，在建立一条连接时，完成终端休眠模式信息表、休眠标识符管理队列的操作过程；基站和终端根据连接类型和服务质量QoS参数协商为该连接关联合适的功率节省类，从功率节省类标识符队列为功率节省类分配功率节省类标识符PSCID，并为其建立功率节省队列及其表项；在修改业务连接服务流参数时，基站和终端都要重新协商该连接相关的功率节省类的相关参数；在删除业务连接时，则要删除与此连接相关的功率节省队列和其节点空间。

7.根据权利要求6所述的宽带无线城域网络系统，其特征在于，所述功率节省类标识符队列用来管理功率节省类节点的分配和回收，所述功率节省类节点由功率节省类标识符ID和标志该功率节省类标识符ID可不可用的标志位组成。

8.根据权利要求7所述的宽带无线城域网络系统，其特征在于，所述功率节省类队列的表项包括功率节省类标识符ID、功率节省类类型、功率节省类状态和功率节省类休眠参数表；

所述功率节省类队列的表项由功率节省标识符CID索引。

9.根据权利要求8所述的宽带无线城域网络系统，其特征在于，所述功率节省类休眠参数表的表项包括功率节省类第一次休眠开始帧、初始休眠窗口大小、侦听窗口大小、最终休眠窗口指数、最终休眠窗口和与功率节省类关联 的连接标识符CID队列；

其中功率节省类关联的连接CID队列的节点由连接标识符CID组成。

10.根据权利要求6所述的宽带无线城域网络系统，其特征在于，所述传输连接标识符CID队列包含的是与该功率节省类关联的传输连接；此队列中的节点通过基本连接标识符索引。

11.一种宽带无线城域网络系统休眠模式的实现方法，其特征在于，包括下列步骤：

步骤S1’建立终端休眠模式信息表、休眠标识符管理队列和休眠终端下行数据缓存队列，维护终端在休眠模式下的操作和管理信息；

其中，所述休眠模式信息表的表项包括功率节省类标识符队列、功率节省类队列、休眠标识符SPLID、业务指示MOB TRF-IND消息接收标志；所述休眠终端下行数据缓存标志队列包括终端基本连接标识符、终端的休眠标识符SLPID、业务指示处理标志、业务指示消息发送标志和传输连接标识符CID队列；

所述维护终端在休眠模式下的操作和管理信息，包括下列步骤：

在建立一条连接时，完成终端休眠模式信息表、休眠标识符管理队列的操作过程；基站和终端根据连接类型和服务质量QoS参数协商为该连接关联合适的功率节省类，从功率节省类标识符队列为功率节省类分配功率节省类标识符PSCID，并为其建立功率节省队列及其表项；在修改业务连接服务流参数时，基站和终端都要重新协商该连接相关的功率节省类的相关参数；在删除业务连接时，则要删除与此连接相关的功率节省队列和其节点空间；

步骤S2’，基站使用定时管理方法管理所有休眠终端，在定时事件触发时管理终端的状态转换，广播业务指示消息，指示终端是否有下行数据。

12.根据权利要求11所述的宽带无线城域网络系统休眠模式的实现方法，其特征在于，所述步骤S1’中，完成终端休眠模式信息表、休眠标识符管理队列的操作过程，包括如下步骤：

步骤S11.1’，根据建立的连接的标识符CID，判断是什么类型的CID；如果为传输CID那么进入步骤S11.2’；如果为基本连接标识符等管理消息CID那么进入步骤S11.6’；

步骤S11.2’，如果连接类型为非实时轮询服务nrtPS和尽力而为服务BE， 那么进入步骤S11.3’；如果为非请求授予服务UGS、实时轮询服务rtPS，那么进入步骤S11.5’；

步骤S11.3’，遍历功率节省类队列，查看是否已经存在为尽力而为服务BE业务或者非实时轮询服务nrtPS业务建立的功率节省类节点，如果存在，则把该连接CID添加到功率节省类关联的连接标识符CID队列中；否则进入步骤S11.4’；

步骤S11.4’，为该连接建立一个功率节省类队列节点，加入功率节省类队列中，并把基站与终端协商好的休眠参数写入功率节省类休眠参数表中；把该连接CID作为队列节点加入到传输连接标识符队列中；并为该功率节省类分配功率节省类标识符PSCID和休眠标识符SLPID；

步骤S11.5’，为该连接建立一个功率节省类队列节点，加入功率节省类队列中，并把基站与终端协商好的休眠参数写入功率节省类休眠参数表中；把该连接CID作为队列节点加入到传输连接标识符CID队列中；并为该功率节省类分配功率节省类CID；

步骤S11.6’，遍历功率节省类队列，查看是否已经存在为此类的管理操作和多播连接建立了相应的功率节省类，如果存在，则把该服务流连接CID添加到功率节省类关联的连接标识符CID队列中；否则进入步骤S11.7’；

步骤S11.7’，为该连接建立一个功率节省类队列节点，加入功率节省类队列中，并把基站与终端协商好的休眠参数写入功率节省类休眠参数表中；把该连接CID作为队列节点加入到传输连接标识符CID队列中；并为该功率节省类分配功率节省类CID。

13.根据权利要求11所述的宽带无线城域网络系统休眠模式的实现方法，其特征在于，所述步骤S2’中，所述基站使用定时管理方法管理所有休眠终端，包括下列步骤：

步骤S21’，基站查找第一个终端的休眠模式信息表，如果查到终端不存休眠模式信息表则进入步骤S22’，否则进入步骤S23’；

步骤S22’，基站查找下一个休眠终端的休眠模式信息表，如果已查完所有休眠终端则进入步骤S212’；如果找到则进入步骤S23’；否则进入步骤S22’继续查找；

步骤S23’，查找该终端的休眠模式信息表中功率节省类队列是否存在功 率节省类队列节点，如果不存在则返回步骤S22’，否则进入步骤S25’；

步骤S24’，查找功率节省类队列是否存在下一个功率节省类队列节点，如果不存在则返回步骤S22查找下一个终端，否则进入步骤S25’；

步骤S25’，读出该功率节省类队列节点中的功率节省类状态；如果是杀死状态则进入步骤S26’，如果是休眠状态则进入步骤S27’，如果是侦听状态则进入步骤S210’；

步骤S26’，如果当前帧号小于该功率节省类休眠参数表中的休眠开始的帧号，那么返回步骤S24’，如果当前帧号等于该功率节省休眠参数表中的休眠开始的帧号，那么置该功率节省类状态为休眠，并返回步骤S24’；

步骤S27’，如果当前帧号小于休眠窗口结束时帧号，那么返回步骤S24’，如果当前的帧号等于休眠窗口结束时帧号那么进入步骤S28’；

步骤S28’，从休眠终端下行数据缓存标志队列查看是否存在该终端的休眠终端下行数据缓存标志队列，如果存在则业务指示处理标志置0，否则跳过，再进入步骤S29’；

步骤S29’，置功率节省类状态为侦听，并返回步骤S24’；

步骤S210’，如果当前帧号小于侦听窗口结束时帧号，那么返回步骤S24’遍历下一个功率节省类队列节点，否则进入步骤S211’；

步骤S211’，置该功率节省类状态为休眠，计算下一个休眠窗口的长度，返回步骤S24’；

步骤S212’，判断是否存在休眠终端下行数据缓存标志队列节点，如果存在进入步骤S213’，否则进入步骤S215’；

步骤S213’，如果终端休眠终端下行数据缓存标志队列节点的业务指示处理标志为1，返回步骤S212’，否则进入步骤S214’；

步骤S214’，累加终端的侦听窗口的平均帧号和终端的个数，用累加侦听窗口的平均帧号和去除以终端的个数得到平均的侦听窗口帧号AVE_FRM；

步骤S215’，如果终端的个数为零，返回，否则进入步骤S216’；

步骤S216’，判断是否存在休眠终端下行数据缓存标志队列节点，如果存在进入步骤S217’，否则进入步骤S220’；

步骤S217’，如果终端休眠终端下行数据缓存标志队列节点的业务指示处理标志为1，返回步骤S216’，否则进入步骤S218’； 

步骤S218’，如果步骤S214’计算出的平均的侦听窗口帧号AVE_FRM大于终端侦听窗口的开始帧号而小于终端侦听窗口结束帧号，则进入步骤S219’，否则进入步骤S216’；

步骤S219’，业务发送指示标志位置1；

步骤S220’，统一发送的广播业务指示MOB_TRF-IND消息；进入步骤S221’；

步骤S221’：单独为进入侦听窗口而没有在步骤S220’中统一发送的终端发送MOB_TRF-IND消息。 

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