具体实施方式
如所指示的,本文所描述的布置的优选应用领域是遵循IEEE802.16g标准或者WiMAX论坛规范的通信网络。对于所属技术领域的技术人员来说该网络的总规划和布置是众所周知的,从而本文有必要提供一个详细的说明。下面将主要采用来自IEEE 802.16g标准的术语,条件是相同的概念同样还将应用到遵循WiMAX论坛规范(即第2和第3阶段规范)的网络。
附图中的图例示了在这样的网络中在基站集群(BS集群,左侧)和网络控制和管理系统(NCMS,右侧)之间的协作。
在本文所描述的布置中,NCMS能够控制基站集群内排列域(Permutation Zone)和无线资源的分配。根据WiMAX论坛第1阶段规范,基站集群在这里被定义为基站实体的集合,这些基站实体在物理上位于同一地点并且能够共享功能部件(即,物理上的基站站点(site))。
网络(如WiMAX网络)支持频率复用,即所有的小区/区段工作在相同的频道以最大化频谱效率。用户能够对仅仅占用整个信道带宽的一小部分的子信道进行操作。
灵活的子信道复用通过子信道分段和排列域而变得容易。段(segment)是可用的OFDMA子信道的子部分(subdivision)(一段可以包括所有的子信道)。一段被用于部署单个MAC实例。
排列域是DL或UL中的使用相同排列的许多连续OFDMA符号。DL或UL子帧(sub-frame)可以包括一个以上的排列域。
如果一个或多个基站集群中的不同802.16BS实体的排列域被对准(align)并且在每个域中使用不同的子信道,则CCI、移动到移动的和基站到基站的干扰可以被彻底消除。
当该基站集群中的所有基站实体在时间和频率上被同步时实现了排列域“对准”(即排列域被对准),这意味着对于由NCMS中的上述RRC实体控制的所有BS集群的所有BS实体而言每个排列域的开始时间(starting time)是相同的。
在本文所描述的布置中,当一组子信道被802.16BS实体使用时,NCMS将向相同BS集群的其他802.16BS实体发送不要使用指定的子信道组的命令信号以避免CCI或者在CCI的受控级别(controlledlevel)为可容忍(tolerable)的情况下进行传输:这种类型动态信道分配技术在文献中通常被称为“信道借用”方法。
IEEE 802.16g/D2规范为基站和NCMS之间的无线资源测量和报告过程提供了一组RRM(无线资源管理)原语。
附图的图示出了在NCMS(RRC模块)和受控基站集群中的三个802.16BS实体100之间的消息流。每个实体100将通常被认为包括具有相关联的核心服务接入点(C-SAP)接口的无线资源代理(RRA)。
一般而言,每个基站实体100与NCMS之间的“会话(dialogue)”将包括用于备用容量报告和通知管理的三个RRM消息,即:
-从NCSM到实体100的请求消息102,即C-RRM-REQ(SpareCapacity Report,Report type=3)(备用容量报告,报告类型=3);
-从实体100到NCSM的响应消息104,即C-RRM-RSP(SpareCapacity Report)(备用容量报告);和
-从NCSM到实体100的通知消息106,即C-RRM-NOTFY(Neighbor-BS Permutation Zones Status Update)(邻近基站排列域状态更新)。
实施本文所描述的布置需要把这些消息修改成使NCMS知道详细的无线资源备用容量信息以及向802.16BS实体命令其在每个排列域内可使用的无线资源来避免CCI问题。此外,为避免发生移动到移动的和基站到基站的干扰,RRC可以发送相同的通知消息106给不同基站集群中的基站实体。
特别地,在消息102中,NCMS发送C-RRM-REQ(OperationType==Action,Action_Type==Spare Capacity Report)(操作类型==动作,动作_类型==备用容量报告)原语给该基站集群中的所有802.16BS实体。
在目前的规范版本中,这个原语被用于周期性地或事件驱动地请求BS发送备用容量消息。
C-RRM-REQ的当前格式如下:
C-RRM-REQ
(
Message_id,
Operation_Type(Action),
Action_Type(Spare Capacity Report),
Object_id(BS_ID or NCMS node),
Attribute_List:
Spare Capacity Report Type,
Report Characteristics,
)
Report Characteristics(报告特性)表明该报告是周期性发送还是事件驱动发送。本文所描述的布置优选使用周期性报告。
目前,阶段备用容量报告类型(Spare Capacity Report Type)>2留给了将来的类型。如所示的那样,本文引入备用容量报告类型=3用于请求新的备用容量报告类型。
当802.16BS实体收到C-RRM-REQ(Operation Type==Action,Action_Type==Spare Capacity Report,Spare Capacity Report Type==3)(操作类型==动作,动作_类型==备用容量报告,备用容量报告类型==3)请求102时,它将周期性地发送如下所示的C-RRM-RSP响应消息104(斜体字表示相对于当前的标准版本而修改的属性):
C-RRM-RSP
(
Message_id,
Operation_Type(Action),
Object_id(BS_ID or NCMS node),
Attribute_List:
// For each DLand UL permutation Zone 1 to n
}
)
新的消息属性描述如下。
OFDMA symbol offset(OFDMA符号偏移(offset)):
表示域的开始(从帧的前序(preamble)开始计算,从0开始)
Permutation(排列):
表示用于当前排列域的排列方案。以下类型是可行的:
-DL PUSC排列;
-DL FUSC排列;
-DL可选FUSC排列;
-DL AMC;
-DL TUSC1;
-DL TUSC2;
-UL PUSC;
-UL AMC。
Available Permutation Zone Radio Resources(可用排列域无线资源):
每个排列域的报告的平均可用子信道和符号资源的百分数(Percentage of reported average available sub channels and symbolsresources per permutation zone)。
Permutation Zone Radio Resource Fluctuation(排列域无线资源波动):
无线资源波动(Radio Resource Fluctuation)用于表明用于当前排列域的DL数据业务吞吐量(traffic throughput)的波动程度。
基于从基站集群中的802.16BS实体100处采集的C-RRM-RSP消息104,NCMS可决定(decide),即:
-排列域大小,和
-待由每个802.16BS实体使用的特定排列域内的无线资源(例如:其能通过哪个子信道来进行传输)。
NCMS应通过发送给该BS集群中的所有802.16BS实体100的新消息106(即C-RRM-NOTFY(Event_Type==Neigbor-BS PermutationZones Radio Resource Status Update)(事件_类型==邻近基站排列域无线资源状态更新))来执行其决策(例如,两个先前分配的改变)。C-RRM-NOTFY(Event_Type==Neigbor-BS Permutation Zones StatusUpdate)(事件类型==邻近基站排列域状态更新)消息106的结构如下所示(同样,斜体字表示被修改的属性)。
C-RRM-NOTFY
(
Message_id,
Event_Type(Neighbor-BS Permutation Zones Status Update),
Object_id(BS_ID or NCMS node),
Attribute_List:
N_NEIGHBORS,
BS List:
BS_ID,
DCD Configuration Change Count,
UCD Configuration Change Count,
)
在如附图所示的示例性实施例中,RRC模块位于NCMS中,而为受控的BS集群内的三个802.16BS实体100的每一个都提供了RRA。
虽然没有严格强制,但这样的部分布置是有利的,因为它“流线化(streamline)”上述过程,即:
-首先,NCMS将发送C-RRM-REQ(Spare Capacity Report,ReportType=3)(备用容量报告,报告类型=3)消息102给所有的802.16BS实体100,请求周期性的C-RRM-RSP(Spare Capacity Report)传输;
-以周期性的时间间隔,所有的802.16BS实体100把要求的C-RRM-RSP(Spare Capacity Report)消息104发送回NCMS,根据每个排列域的报告的平均可用子信道和符号资源的百分数来指明每个DL和UL排列域的可用无线资源;
-当NCMS收到这些响应时,它可以提供(have available)所有要求的无线资源信息,以便(基于本身已知的程序)评估每个排列域的适当大小和每个802.16BS实体的每个排列域的子信道的适当数量;以及
-最后,NCMS由通过C-RRM-NOTFY(Neighbor-BS PermutationZones Status Update)消息106传送其决策来将其决策发送给每个802.16BS实体100,C-RRM-NOTFY消息106包括在排列域中的DL和UL帧划分和在BS实体中可用于传输的特定子信道。
以下是对前述涉及的RRC过程的当前优选实施例的更为详细的描述。作为一个例子,将要考虑的情况是由共享相同频带的位于同一地点的三个802.16BS实体100构成的BS集群,如图1所示。
将假设第一DL域开始于PUSC排列方案来传输FCH和DL-MAP。为了避免CCI问题,人们可能设想为所有的剩余DL帧周期保持相同的排列方案(参见图2),这是一种在所考虑的BS集群中具有段复用3(即频率复用3)的方法:图示地,三个802.16BS实体使用不同的子信道。
当单个802.16BS实体100的业务负荷增加时,例如当较多数量的连接必须被服务时,分配给特定BS实体100的带宽是按照子信道的数量而增加的,并且这只能采用不同的排列方案(例如,PUSC W/所有子信道、FUSC、AMC等)。
随后,假设在BS集群中第二DL排列域被采用(例如:PUSC w/所有子信道)以提高特定802.16BS实体100的可用带宽,该特定802.16BS实体100必须为更大的小区提供更多的活动连接(activeconnection)。采用的排列方案允许所有的802.16BS实体100通过完全的子信道组来传输,如图3所示,其表示在没有RRC协调(coordination)的情况下在PUSC和PUSC w/所有子信道模式中的DL帧。
所采用的排列方案从而将频率复用因子(factor)从3减少到1,因为他们都使用相同的子信道并且一个明显的影响是在这三个802.16BS实体之间(例如,在小区边界)引入干扰。
因此应该理解所述的布置免除了与在一个小区中需要更多带宽有关的CCI问题。在802.16BS实体100和NCMS之间的消息中引入的修改使得现在可能去协调每个排列域的起始符号偏移,而且给每个802.16BS实体100分配不同的子信道子集。每个子集中的子信道数量是通过RRC模块动态评估的并且可顾及每个小区的业务负荷而以结合的方式被定义设置(can be defined set in a joined mannerconsidering the traffic load in each cell)。
图4所示的例子是在具有RRC协调而没有CCI的PUSC和PUSCw/所有子信道模式中具有DL帧的子信道的动态分配(dynamicallocation of sub channels with DL frame in PUSC and PUSC w/all subchannels mode with RRC coordination and no CCI)。特别的,图4涉及这样的情况,即第一802.16BS实体100需要再有两个子信道来容纳新的连接,而第二BS实体100仅需要附加的子信道并且第三BS实体具有更低的业务负荷并且可以仅被分配两个子信道。
借助于本文所述的布置中引入的修改RRM消息,NCMS可中央分配无线资源,指明待被每个BS实体使用的子信道组,避免CCI问题的发生。
本文所述的安排使得可以设计RRC算法,其决策基于小区业务负荷情况以动态分配无线资源。而且,本文所述的布置使得可以通过给不同802.16BS实体100分配公共的子信道子集来容忍CCI的受控级别:例如参见图5的图,其表示在PUSC和PUSC w/所有子信道模式下有RRC协调并具有CCI的受控级别的DL帧。
所考虑的例子示出了由第一和第二802.16BS实体所共享的一组子信道。由本文所述的布置所引入的修改消息使得每个BS实体100能够知道被分配给相同BS集群中的其他BS实体100的子信道。因此,所有的BS实体100可识别那些完全没有CCI的子信道和那些可以潜在接受CCI的受控级别的子信道。
本领域普通技术人员显然可以立即认识到本文所述的布置可以例如容易扩展到被ASN-GW控制的多个BS集群。因此,在不违背本发明的基本原理的情况下,参照仅作为示例所描述的内容可在细节和实施方式上进行变化,甚至略微的改变,而不超出如所附权利要求书所限定的本发明的范围。