CN1820526B - 转移管理信息的方法及无线发送/接收单元 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种转移管理信息的方法及无线发送/接收单元。所述该方法包括以下步骤：接收包括对管理信息的请求的第一消息；决定是否要提供管理信息至一接入点，如果决定提供管理信息，则编译储存于管理信息数据库中的管理信息；以及传输包括所请求的管理信息的第二消息至所述接入点。所述无线发送/接收单元包括站台管理实体；媒体接入控制层管理实体；以及管理信息库。

Description

转移管理信息的方法及无线发送/接收单元

技术领域

本发明关于一无线通信系统。特别是，本发明关于无线发送/接收单元(WTRU)与接入点(AP)之间用于传递管理信息的一种方法及系统，以将无线电资源管理(RRM)最佳化。

背景技术

无线局域网(WLAN)由于具有方便与灵活性的因素，因而愈来愈普遍。而其普及率也因为针对该网络应用的持续开发，而如预期的明显增加。

美国电子电机工程学会(IEEE)工作团队已定义具有提供较高数据传输速率与其它网络功能的扩充性的IEEE 802.11基线标准。在IEEE 802.11标准之下，网络实体包含管理信息库(MIB)，该MIB可能是媒体接入控制(MAC)层MIB或是物理(PHY)层MIB。而在管理信息库表格中的数据条目则使用IEEE 802.11标准。

连接至WLAN的网络管理实体(NME)则以传送帧的方式在彼此间通信。由IEEE 802.11标准中，定义了共三种类型的MAC帧：1)数据帧、2)控制帧、以及3)管理帧。此三种帧类型之下亦有子类型。例如，动作帧为管理帧下的一子分类。动作帧亦进一步由各项目录定义。近来，许多动作帧目录定义如下：0-频谱管理、1-服务品质管理、2-直接链接协议、以及3-无线电测量。

服务原语是指用在内部层或内部协议实体交换时，具有标准信令内容的内部信号信令，例如在站台管理实体(SME)与MAC层管理实体(MLME)之间。虽然该标准并未特别定义消息的特定格式，却已定义了该内容。服务原语一般被用在初始、确认或报告一特定动作，如：为了管理目的，由一WTRU传送一特定帧至另一WTRU。

为了符合IEEE 802.11的标准，SME整合入WTRU中，以提供正确的MAC操作，该SME是一个与层无关的实体，且可视为存在于一独立的管理平面或存在于用“远离侧”。因此该SME可看成是负责收集来自不同层间管理实体的层相关状态，以及相似地设定层间特定的参数值。SME典型地执行了表现如上述的一般系统管理实体的功能，以及执行标准管理通信协议。

更进一步的，根据IEEE 802.11标准，WTRU需包含中的配置设定，以控制其行为，这对接入点是重要的，使得接入点可了解WTRU的配置，以理解WTRU的行为，并改进在WALN RRM的表现。举例而言，WTRU在其MIB中针对成功接收却无法译码的数据帧保持持续追踪。对AP而言，这便是在提供一最小层级的服务品质给WTRU时的一重要信息。

RRM是WLAN中最重要的方面之一。WLAN可通过执行RRM来明显的提升其性能，包括减轻频带内的干扰与频率的再使用。目前于IEEE 802.11标准下定义的MIB并不包括足够的信息来支持WLAN RRM。因此就WLANRRM中之WTRU与AP的协同工作而言，必须有一个改进的MIB数据结构。

对于WTRU的物理测量数据或在基本服务组(BSS)中所有关于MAC性能的各种类统计特性的请求/报告消息传送及重新取回，在干扰减轻与RRM中是主要参数。然而物理测量或MAC性能统计特性，并不会通过L1-PHY或L2MAC协议实体传送到SME，该站台管理实体仅提供连结至一外部的WLAN RRM实体。而SME典型地包含读/写MIB的界面软件。举例而言，一旦接收到来自简易网络管理通信协议(SNMP)的命令，便会将对特定MIB条目的读取回报至SNMP。

在传统式的系统中，AP的MIB一般并不包括在WTRU的MIB中的物理测量数据或MAC性能统计特性。此外，NME并不清楚该WTRU的MIB中包含什么，因为在大多数的情况下，只有AP已经实施了管理协议(如SNMP)以读/写AP中的MIB，而不是WTRU中的MIB。

发明内容

本发明是提供一种转移管理信息的方法与无线通信系统。该系统包括至少一个接入点(AP)，含有第一管理实体与第二管理实体；以及至少一个无线发送/接收单元(WTRU)，含有第三管理实体与第四管理实体。该AP传送包括目录字段与动作细节字段的管理信息库(MIB)信息请求动作帧至WTRU。WTRU响应于接收该信息请求动作帧，决定是否以提供管理信息至AP。当WTRU提供管理信息给AP时，该WTRU编译储存于其内部MIB中的管理信息。该管理信息库列出包含关于无线电资源管理(RRM)的多个表格以及包含物理层的测量结果的至少一个表格。

为进一步说明本发明的上述目的、结构特点和效果，以下将结合附图对本发明进行详细的描述。

附图说明

图1A是根据本发明的无线通信系统操作方块图；

图1B为根据本发明的使用于图1A的无线通信系统中AP与WTRU的局部特征描述方块图；

图2为显示根据本发明的WTRU与AP间的通信其MIB信息的信号流图；

图3显示根据本发明的WTRU与AP间的通信对于测量回报的需求/响应之信号流图；

图4描述根据本发明的示范方法，其在利用网络管理实体中的服务原语进行管理信令传输时之信号流图；

图5说明根据本发明的包含帧主体的示范MIB信息动作帧；

图6说明图5中的动作帧，其帧主体的细节；

图7A与图7B结合起来参考，为一符合本发明的示范方法的流程图，其包含网络实体间的管理信令传输时之方法步骤。

具体实施方式

下述的WTRU包含但不限制为用户设备、移动站台、固定或移动用户单元、传呼器或是其它适用于无线环境中的设备等。而下述的AP包含但不限制为基站、节点B、站点控制器或是其它于无线环境中的其它接口设备。

本发明可参考下列实施例及所伴随的图式，得以更详细说明。本发明适用于WLAN IEEE 802.11标准下之一附加品(802.11基线、802.11a、802.11b与802.11g)并可适用于IEEE 802.11e、802.11h与802.16。

本发明可进亦步应用于时分双工(TDD)、频分双工(FDD)、与时分同步码分多址(TDSCDMA)，如同一般应用于通用移动电信系统(UMTS)、CDMA 2000与一般的CDMA，亦可良好适用于其它的无线系统。

本发明的特征为整合于集成电路(IC)共同运作，或是被用于包含多个相互连接组件的电路中。

图1A为无线通信系统100的方块图，其包含多个WTRU 105、多个AP110、分布式系统(DS)115、NME 120与网络125。该WTRU 105与AP 110形成各自的基本服务组(BSS)130，该BSS 130与DS 115形成扩展服务组(ESS)。而AP 110与NME 120通过网络125连接。该无线通信系统100为WLAN。

图1B为描述使用于无线通信系统100中的AP 110与WTRU 105的局部方块图。该AP 110包含第一管理实体150、第二管理实体155与第一MIB160。该WTRU 105包含第三管理实体165、第四管理实体170与第二MIB175。此MIB 160与175由一个或多个储存设备组成(例如，计数器、寄存器或其它的存储器设备)，用来储存配置参数、性能度量以及错误指示。

该第一管理实体150可以为SME。第二管理实体155可以为MLME。第三管理实体165可以为MLME。第四管理实体170可以为SME。

本发明扩充AP 110中MIB 160的数据内容，使其可在WTRU 105中储存MIB 175的内容。NME 120可要求AP 110获得及提供储存于WTRU 105中MIB 175的至少一部分信息。一旦AP 110储存该信息，该NME 120便可接入包含MIB 175中至少一部分信息的MIB 160。

图2描述符合本发明的支持WTRU 105与AP 110之间的通信以获得MIB数据的方法。一旦AP 110决定从目标WTRU 105重新取回MIB数据后，该AP 110便传输MIB信息请求帧205至目标WTRU 105。该目标WTRU 105编译MIB数据(储存于第二MIB 175中的)，并传送MIB信息回报帧210至AP 110。

参考图1A与图1B，启动重新取回目标WTRU MIB内容的过程也可由NME 120发起，其利用触发储存于AP 110的第一管理实体150传送一原语至第二管理实体155，并传送MAC信令帧至目标WTRU 105等等。

MIB信息回报帧210可优选地被产生为动作帧的新目录。然而，该MIB信息回报帧210亦可以被产生成管理帧的新子类别，或可包括附属于目前现存或于未来发展的管理帧或动作帧的新信息元素(IE)。

图3描述支持WTRU 105与AP 110之间的通信以使AP 110要求WTRU105执行一或多个测量并回报WTRU 105之特定物理参数至AP 110。一旦AP 110决定从无线发送/接收单元(WTRU)105请求物理测量数据，该AP 110传送一测量请求动作帧305至目标WTRU 105，以测量并回报目标WTRU105的特定物理参数。这些测量可能包含传输功率、链接界限(link margin)、纯信道评估(clear channel assessment，CCA)报告、接收功率指标(RPI)，直方图报告、或其它任何相关的物理参数。这些可以是绝对值、统计值或直方图数值、或是利用任何算法与最佳化所计算的结果。在执行该请求测量后，目标WTRU 105编译测量数据并传输测量回报动作帧310至该AP 110。该测量数据储存于AP 110的MIB 160与WTRU 105的MIB 175中。

位于WTRU 105的MIB 175储存两种不同信息目录，第一个目录包括了多种的物理测量，如：信号功率、干扰程度、噪音直方图等等。第二个目录则是多种MAC性能统计结果，如：CCA忙碌比例、平均延缓时间、错误帧计数等等。

当所接收的物理测量值与MAC性能统计被储存于AP 110的MIB 160中时，这使得用于RRM的该实体可以利用。MIB 160为MAC MIB或PHYMIB。由于RRM消息传递也在MAC层中执行，因此MAC MIB是较佳的，而该层也较物理层为快速。物理测量数据通过储存于AP 110的MIB 160中，使得于外部实体中亦可利用。因此，使得有效的负载控制与BSS的范围调整便可能执行。

图4描绘利用AP 110与WTRU 105间的服务原语以获得MIB信息方法400的示范信号流图。内部消息传递使用本发明新介绍的服务原语来执行。使用方法400，AP 110可重新取得储存于WTRU105的MIB 175中的数据，并将该重新取得的数据储存于AP 110的MIB 160中。

该AP 110包括SME 450与MLME 455，该WTRU 105包括MLME 465与SME 470。该AP 110中的SME 450决定是否请求来自WTRU 105的MIB信息(步骤402)。如果在步骤402中，SME 450决定了请求来自于WTRU 105的MIB信息，则在步骤404中，由SME 450传输第一消息(MLME-MIBREQUEST.req)至请求MIB信息的AP 110的MLME 455。而在步骤406中，MLME 455传输第二信息(MLME-MIBREQUEST.cfm)455至SME 450，确认收到此第一消息(MLME-MIBREQUEST.req)。在步骤408中，MLME 455传输第三信息(MIB信息请求帧)至请求MIB信息的目标WTRU 105，并由该目标WTRU 105的MLME 465接收此第三消息(MIB信息请求帧)。在步骤410中，MLME 465传输第四消息(MLME-MIBREQUEST.ind)至请求MIB信息的目标WTRU 105的SME470。

仍然参考图4，在步骤412中，SME 470决定是否提供MIB信息以响应第四消息(MLME-MIBREQUEST.ind)。部分关于步骤412中的决定可能也包括WTRU 105是否具有AP所请求的MIB信息元素。在某些错误状况，该AP 110可能请求WTRU 105的MIB 175中未储存的MIB信息元素。同样，也可能要求执行安全性检查，举例而言，如果WTRU 105有理由相信，关于该MIB信息请求并非来自合法的(即经授权的)AP 110，则WTRU 105的SME 470可能决定不发送所请求的MIB信息。

仍旧参考图4，在步骤414中，如果SME 470在步骤412中决定了提供MIB信息(即接受该MIB信息请求)，则SME 470便编译储存于WTRU 105的MIB 175中的MIB信息。在步骤416中，SME 470传输第五消息(MLME-MIBREPORT.req)至MLME 465。在步骤418中，MLME 465传输第六消息(MLME-MIBREPORT.cfrn)至SME 470，确认收到该第五消息(MLME-MIBREPORT.req)。在步骤420中，MLME 465传输包括所请求的信息的第七消息(MIB信息回报帧)至AP 110，而该AP 110的MLME 455接收该第七消息(MIB信息回报帧)。在步骤422中，MLME 455传输包括所请求的MIB信息的第八消息(MLME-MIBREPORT.ind)至SME 450。所请求的MIB信息可以储存于AP 110的MIB 160中。该MIB信息请求便于步骤424中完成。

根据本发明，通过禁止WTRU 105的外部实体直接读取MIB 160内容而对WTRU 105中MIB 160的内容提供了保护措施。信令帧与相关的层间原语则由AP 110或WTRU 105中层之间进行交换。MAC帧直接携带包含物理测量和MAC性能统计值的特定MIB条目，则用来建立WTRU相关的MIB条目，因此形成“对等表格(peer table)”。在一替换实施例中，利用WTRU105所执行的测量，如信号强度测量，是从该WTRU 105经由MAC帧传输至该AP 110，并被储存至该AP 110的MIB 160中，而该WTRU 105不在自已的MIB 175之中储存该测量值。

该MIB的数据条目则利用IEEE 802.11标准来定义。然而，目前利用IEEE 802.11标准所定义的MIB并没有包括足够的信息来支持WLAN RRM。因此，在WLAN RRM方面，本发明介绍一改进的MIB数据结构，以协助WTRU 105与AP 110之间的协同工作。

如下面的表1范例中，根据本发明，该表包含一个列表，其包括六个(6)含有RRM相关信息的MIB表格以及一个(1)含有PHY测量值的MIB表格。依照IEEE 802.11标准，这些表格最好可以分别由IEEE 802.11 RRM MIB与IEEE 802.11 PHY MIB所包含。然而每个MIB表格可以被包括作为其它现存的IEEE 802.11 MIB表格的扩展，包含但不限制为802.11 PHY、802.11MAC与802.11 SMT(站台管理，station management)。

表1

MIB表格	描述
		doc11peerPhyMeasTable	对等PHY测量
doc11BSSGlobalStatusTable	基本服务组中WTRU的关联、鉴别与漫游状态
		doc11BSSGlobalStatisticsTable	MAC与PHY基本服务组之统计值与测量值
doc11BSSRrmConfigurationTable	基本服务组RRM参数的配置

doc11BSSRrmActionsTable	用于NME强化/优先化动作的接口；网络监测工具
		doc11peerCapabilityTable	对等能力
doc11peerConfigurationTable	对等配置

回报或关于被动遵守一特定WTRU的对等物理层测量值，写入MIB表格doc11peerPhyMeasTable，其包含一该AP的BSS，与由接入点本身或特定WTRU所观测到的邻近服务组。例如由BSS之AP的PhyMeas包含一接收到的信号强度指示(RSSI)，与位错误率(BER)。

随着注重BSS的全字段状态，所有与WTRU有关的关联、漫游、鉴别、安全状态，以及历程等的高水平信息，被储存于MIB表格doc11BSSGlobalStatusTable。其它的例子则包括网络中WTRU的数目与其它尚未激活的WTRU数目。

MAC与PHY BSS，以及接入点测量值，例如负荷、雍塞度、干扰、干扰来源与其邻近，则被储存于MIB表格doc11BSSGlobalStatisticsTable。

关于RRM的BSS控制组态，例如AP控制MIB表格的数据多少时间以及何时执行一特定工作被储存于MIB表格doc11BSSRrmConfigurationTable。

外部NME的动作项目与网络监测工具的列表，则包含于MIB表格doc11BSSRrmActionsTable。该信息储存于此MIB表格，并作为NME强化与优先化WLAN动作的接口。

对等特征与能力的可利用性则储存于MIB表格doc11peerCapabilityTable。举例而言，具有两个天线的WTRU的信息便储存于该MIB表格中，在另一个例子中，具有加密能力的WTRU的信息亦储存于该MIB表格中。

关于上述提及的对等特征与能力的实际配置信息，则储存于MIB表格doc11peerConfigurationTable。利用一例子说明，具有加密能力的WTRU，其相关的配置便是加密特征的开/关状态。

利用上述包含关于BSS的RRM信息的MIB表格，RRM信息则分布至多个AP、WTRU与NME之中。

图5说明MIB信息帧500的示范结构，其包括根据本发明的帧主体字段505。该MIB信息帧500为动作帧(即MAC帧)，但它应该被理解的该MIB信息帧500的格式，可被格式化为一管理帧或附加于管理帧或动作帧的信息元素。

该MIB信息帧500包括了指明MAC帧的特定特征的类别与子类别字段，以及其应该如何被处理。数据所使用的MAC帧类别与管理帧的不同，一子类别字段则被用来分辨不同的管理帧种类，该MAC帧则用来重新取得WTRU 105的MIB信息。

图6说明该MIB信息帧500的帧主体505，包括目录字段605与动作细节字段610。该目录字段605包括MIB信息目录与指明该帧500的特定特征与其如何被处理，而该动作细节字段610包括随目录字段所变化的动作细节。举例而言，该动作细自字段610可能指定需测量的特定频率。一典型的MIB请求则具体指明哪个MIB条目该被WTRU 105所回报，例如，仅一特定表格、特定表格中的个别数值，或是其它类似的。

图7A与图7B结合起来参考，为一包含在符合本发明的网络实体之间，传输管理信息方法步骤的示范方法700的流程图。

方法700在无线通信系统100中实施，此系统包括至少一个AP 110与至少一个WTRU 105(参考图1A)。如图1B所指出的，该AP 110包含第一管理实体150与第二管理实体155。此外，如图1B所说明的，该WTRU 105包含第三管理实体165与第四管理实体170。

参考图7A与图1B，该AP 110的第一管理实体150决定是否要从WTRU105请求管理信息(步骤705)。在步骤710中，若第一管理实体150在步骤705中决定了请求来自于WTRU 105的管理信息，该第一管理实体150便传输第一消息至该请求管理信息的AP 110中的第二管理实体155。在步骤715中，该第二管理实体155传输第二消息至该第一管理实体150，以确认接收到第一消息。在步骤720中，该第二管理实体155传输包括对管理信息的请求的第三消息至WTRU 105。在步骤725中，该WTRU 105的第三管理实体165接收该第三消息。在步骤730中，该第三管理实体165传输包括对管理信息的请求的第四消息至该WTRU 105的第四管理实体170。在步骤735中，该第四管理实体170决定是否提供储存的管理信息以响应该第四消息。在步骤740中，如果该第四管理实体170在步骤735中决定提供管理信息，该第四管理实体170便编译储存于该WTRU(即MIB 175中)的管理信息。

现在参考图7B与图1B，在步骤745中，该第四管理实体170传输包括所请求的管理信息的第五消息至该第三管理实体165。在步骤750中，该第三管理实体165传输第六消息至第四管理实体170，以确认接收了该第五消息。在步骤755中，该第三管理实体165传输包括所请求的管理信息的第七消息至该AP 110。在步骤760中，该AP 110中的第二管理实体155接收了该第七消息。在步骤765中，该第二管理实体155传输包括所请求的管理信息的第八消息至第一管理实体150。因此，所请求的信息便储存于该AP 110的MIB 160之中。

虽然本发明已参照当前的具体实施例来描述，但是本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，在没有脱离本发明精神的情况下还可作出各种等效的变化或替换，因此，只要在本发明的实质精神范围内对上述实施例的变化、变型都将落在本申请的权利要求书的范围内。

Claims (11)

1.一种转移管理信息的方法，该方法包括以下步骤：

接收包括对管理信息的请求的第一消息；

传送包括对管理信息的请求的第二消息至站台管理实体；

决定是否要提供管理信息至一接入点；

响应于决定提供管理信息至接入点，而编译储存于无线电资源管理管理信息库中的管理信息；

将包括所请求的管理信息的第三消息传送至媒体接入控制层管理实体；

向所述站台管理实体传送第四消息以确认所述第三消息的接收；以及

传输包括所请求的管理信息的第五消息至所述接入点。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述第一消息包括管理信息库请求动作帧，该帧包含目录字段与动作细节字段。

3.如权利要求1所述的方法，其中所述管理信息库包括含有关于无线电资源管理的信息的多个表格以及含有物理层测量值的至少一个表格。

4.如权利要求1所述的方法，其中所述管理信息库包括含有基本服务组全字段统计信息的表格。

5.如权利要求1所述的方法，其中所述第五消息包括管理信息库回报动作帧，该帧包含目录字段与动作细节字段。

6.一种转移管理信息的设备，该设备包括：

用于接收包括对管理信息的请求的第一消息的装置；

用于传输包括所述对管理信息的请求的第二消息至站台管理实体的装置；

用于决定是否要提供管理信息至接入点的装置；

响应于决定提供管理信息至所述接入点，用于编译储存于无线电资源管理管理信息库中的管理信息的装置；

用于传输包括所请求的管理信息的第三消息到媒体接入控制层管理实体的装置；

用于向所述站台管理实体传送第四消息以确认所述第三消息的接收的装置；以及

用于传输包括所请求的管理信息的第五消息至接入点的装置。

7.如权利要求6所述的设备，其中所述第一消息包括管理信息库信息请求动作帧，该帧包含目录字段与动作细节字段。

8.如权利要求6所述的设备，其中所述管理信息库列出在发起测量请求中使用的至少一个无线电资源管理请求表格。

9.如权利要求8所述的设备，其中所述表格中的每个条目代表单个的测量请求，其组成了完整的测量请求动作帧。

10.如权利要求8所述的设备，其中第五消息包括管理信息库信息回报动作帧，该帧包含目录字段和动作细节字段。

11.如权利要求6所述的设备，其中所述设备被配置为在无线局域网内运行。

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