DE112005001958B4

DE112005001958B4 - Verfahren und System zur Netzverwaltung und Dienstbereitstellung für Breitband-Funknetze

Info

Publication number: DE112005001958B4
Application number: DE112005001958T
Authority: DE
Inventors: Joey Chou; Shlomo Ovadia
Original assignee: Intel Corp
Current assignee: Intel Corp
Priority date: 2004-08-17
Filing date: 2005-07-29
Publication date: 2013-11-07
Anticipated expiration: 2025-07-30
Also published as: US20060039313A1; TW200620907A; WO2006023249A1; US7339913B2; DE112005001958T5; GB2430842A; TWI287920B; GB0700607D0; GB2430842B; CN101006695B; CN101006695A

Abstract

Verfahren zur Bereitstellung von Dienstabläufen in einem Breitband-Funknetz, welches das Folgende umfasst: Identifizieren einer Teilnehmerstation (SS), welche versucht, auf das Breitband-Funknetz Zugriff zu nehmen, wobei das Breitband-Funknetz eine Luftschnittstelle verwendet, welche durch einen auf IEEE (Institute of Electronic and Electrical Engineers) 802.16 basierenden Breitband-Funkstandard definiert ist; Abrufen von Dienstablaufparametern, welche der SS entsprechen, wobei die Dienstablaufparameter dynamische Dienstablaufinformationen umfassen, die der gewünschten Dienstebene entsprechen, darunter die Anzahl der Aufwärtsstrecken-/Abwärtsstrecken-(UL/DL)-Verbindungen, die angefordert werden, zusammen mit den Datengeschwindigkeiten und Dienstgüte(QoS)-Parametern für diese Verbindungen; Erzeugen von Dienstabläufen für die SS basierend auf den abgerufenen Dienstablaufparametern, wobei die Dienstabläufe der SS ermöglichen, auf das Breitband-Funknetz Zugriff zu nehmen; Speicher von Dienstablauf-bezogenen Daten in entsprechenden Verwaltungs-Informations-Basis(MIB)-Datenstrukturen an einer Basisstation (BS) und einer Teilnehmerstation (SS); Verwenden von SNMP-(Einfachen Netzwerkverwaltungsprotokoll)-Mitteilungen, um auf die MIB-Datenstrukturen Zugriff zu nehmen, wobei die Datenstruktur auf der Basisstation dieselbe ist wie diejenige auf der Teilnehmerstation.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Das Gebiet der Erfindung betrifft allgemein Funkkommunikationsnetze und betrifft insbesondere, aber nicht ausschließlich, ein Verfahren und System zur Netzverwaltung und Dienstbereitstellung für Breitband-Funknetze.
Die WO 02/44922 A1 beschreibt ein Verfahren sowie eine Vorrichtung, die es dem Benutzer eines Modems für die kabelgebundene Internetdatenübertragung ermöglicht, mit dem Kabelmodemmanager zu kommunizieren, um den Dienstablauf dynamisch zu beeinflussen. Die Bereitstellung verschiedener Dienstabläufe erfolgt unter Verwendung von Data Over Cable Service Interface Specifications (DOCSIS).
Die US 2002/0132611 A1 offenbart ein Verfahren zum Zuteilen von Dienstparameterwerten, die eine Dienstgüte einer Übermittlung definieren, zu Übermittlungen zwischen einem Nutzergerät und einem Punktzugangsnetzwerk, welches auf Anforderung einer solchen Übermittlung hin durch ein Nutzergerät eines Teilnehmers, der bei einem Funkzugangsnetzwerk registriert ist, ein Bestimmen von Werten von Dienstattributen umfasst, die für die von dem Nutzergerät angeforderte Übermittlung zu benutzen sind.
Die US 2002/0159411 A1 offenbart ein Verfahren zur Planung des Informationsaufkommens in einem Mobilfunknetzwerk mit einer Vielzahl von Antennen.
In der Norm IEEE 802.16.1mc-00/01, 24.12.1999 mit dem Titel „Media Access Control Protocol Based an DOCSIS 1.1” ist ferner das MAC-Protokoll des 802.16.1-Schnittstellenstandards beschrieben. Ferner werden in diesem Dokument nähere Einzelheiten der IEEE 802.16-Funkschnittstelle erläutert.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und ein System zur Netzverwaltung und zur Dienstbereitstellung für Breitband-Funknetze mit verbesserter Dienstgüte bereitzustellen, die die gleichzeitige Unterstützung mehrerer Funkverbindungen erlauben. Diese Aufgabe wird durch das Verfahren gemäß Anspruch 1, das maschinenlesbare Medium gemäß Anspruch 8, die Vorrichtung gemäß Anspruch 13 sowie das System gemäß Anspruch 18 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
HINTERGRUNDINFORMATIONEN
IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers) 802.16 ist eine aufkommende Familie von Luftschnittstellenstandards für den kombinierten ortsfesten, tragbaren und mobilen Breitband-Funkzugang (Mobile Broadband Wireless Access, MBWA). Ursprünglich konzipiert als Funkstandard, um kosteneffektive Letzte-Meile-Breitband-Anschlußmöglichkeiten für diejenigen zu ermöglichen, welche nicht an ein verdrahtetes Breitband wie ein Kabel oder DSL angeschlossen sind, sind die Charakteristika nun vermehrt auf breitere Marktsegmente für mobile Hochgeschwindigkeits-Breitbandanwendungen gerichtet. Die IEEE-802.16-Architektur richtet sich nicht nur an das herkömmliche „Letzte-Meile”-Problem, sondern unterstützt auch nomadische und mobile Clients, welche in Bewegung sind. Die MBWA-Architektur wird von der IEEE-802.16-Arbeitsgruppe und dem Worldwide-Interoperability-for-Microwave-Access(WiMAX)-Forum standardisiert. Zur Vereinfachung werden die Begriffe 802.16 und WiMAX in der vorliegenden Beschreibung austauschbar verwendet, um sich auf die IEEE-802.16-Familie von Luftschnittstellenstandards zu beziehen.
1 zeigt ein vereinfachtes Breitband-Funknetz mit Punkt-zu-Mehrpunkt(PMP)-Architektur zum Betrieb sowohl in lizensierten als auch in Lizensierungsausnahme-Frequenzbändern, typischerweise unterhalb 11 GHz. Andere Arten von Architekturen (nicht dargestellt), wie Maschen-Breitband-Funknetze, sind auch möglich. Ein Weitverkehrs-IP(Internetprotokoll)-Netz 100 ist unter Verwendung von Funkzugangsknoten (RANs) 102A und 102B mit einem Breitband-Funknetz verbunden. Jeder RAN ist über eine verdrahtete Verbindung, z. B. einen Lichtleiter (dargestellt als Lichtleiterverbindungen 103A, 103B und 103C), oder über eine Punkt-zu-Punkt-Funkverbindung (nicht dargestellt) mit einer oder mehreren Funkzellen (dargestellt zwischen RAN 102A oder 102B als Funkzellen 104A, 104B und 104C) verbunden. Am Netzknoten einer Funkzelle befindet sich eine entsprechende Basisstation (BS) 106A, 106B und 106C. Ein Basisstationensystem umfaßt ein hochentwickeltes Antennensystem (AAS), welches sich typischerweise auf einem Funkturm befindet und benutzt wird, um Hochgeschwindigkeitsdaten zu mehreren Teilnehmerstationen (SSs) 108 zu übertragen und über unidirektionale Funkverbindungen 110 Daten von den Teilnehmerstationen zu empfangen (jede SS-Übertragung in Aufwärtsrichtung ist von den anderen unabhängig). Insbesondere kann jede SS 108 (über eine geeignete BS) unter Benutzung der PHY + MAC(Physical + Media-Access-Control, Physikalischen + Medienzugangssteuerungs-)-Schichtmerkmale, welche durch den IEEE-P802.16-Luftschnittstellenstandard definiert sind, auf das Netz 100 zugreifen. Eine SS kann einer ortsfesten Teilnehmerstelle (z. B. in einer Wohnung oder einem Büro) entsprechen oder kann einem mobilen Teilnehmer entsprechen, welcher über ein mobiles Gerät, z. B. einen Persönlichen Digitalen Assistenten (PDA), einen Laptop-Computer usw., auf das Breitband-Funknetz zugreifen könnte. Bei einer ortsfesten SS wird typischerweise eine Richtantenne benutzt, während bei einer mobilen oder tragbaren SS gewöhnlich eine Rundstrahlantenne benutzt wird.
Die Übertragung von Datenbündeln vom Netz 100 zu einer SS 108 erfolgt in folgender Weise. Die Datenbündel, wie z. B. IP-Pakete oder Ethernet-Rahmen bzw. -Datenübertragungsblöcke, werden im IEEE-802.16-2004-Datenrahmen bzw. -übertragungsblockformat verkapselt und von einem geeigneten RAN zu einer geeigneten BS in einer vorgegebenen Zelle weitergeleitet. Die BS überträgt dann unter Benutzung einer unidirektionalen Funkverbindung 110, welche als „Abwärtsstrecke” bezeichnet wird, Nicht-Sichtverbindungs(NLOS)-Daten zu jeder SS 108. Die Übertragung von Daten von einer SS 108 zum Netz 100 erfolgt in umgekehrter Richtung. In diesem Fall werden die verkapselten Daten unter Benutzung einer unidirektionalen Funkverbindung, welche als „Aufwärtsstrecke” bezeichnet wird, von einer SS zu einer geeigneten BS übertragen. Die Datenpakete werden dann zu einem geeigneten RAN weitergeleitet, in IP-Pakete oder Ethernet-Rahmen bzw. -Datenübertragungsblöcke umgewandelt und darauf zu einem Zielknoten im Netz 100 übertragen. Die Datenbündel können unter Verwendung entweder von Frequenzduplextechnik (Frequency-Division-Duplexing, FDD)- oder von Zeitduplextechnik(Time-Division-Duplexing, TDD)-Schemen übertragen werden. Im TDD-Schema wird sowohl für die Aufwärtsstrecke als auch für die Abwärtsstrecke derselbe RF-Kanal benutzt, es wird aber nicht gleichzeitig übertragen, und im FDD-Schema arbeiten die Aufwärtsstrecke und die Abwärtsstrecke auf verschiedenen RF-Kanälen, manchmal gleichzeitig.
Mehrere BSs sind dafür konfiguriert, ein zellenartiges Funknetz zu bilden. Ein Netz, bei welchem ein gemeinsam benutztes Medium verwendet wird, erfordert einen Mechanismus, um es effizient gemeinsam zu benutzen. In jeder Zelle ist die Funknetzarchitektur eine Zwei-Wege-PMP, welche ein gutes Beispiel für ein gemeinsam benutztes Medium ist; hier ist das Medium der Raum (die Luft), durch welchen sich die Funkwellen fortpflanzen. Die Abwärtsstrecke von der Basisstation (BS) zu einer SS arbeitet auf einer PMP-Basis. Bestimmungen innerhalb des IEEE 802.16-2004-Standards umfassen eine zentrale BS mit AAS in jeder Zelle. Ein solches AAS umfaßt eine sektorisierte Antenne, welche mehrere unabhängige Sektoren gleichzeitig handhaben kann. Unter dieser Art von Konfiguration können die unten beschriebenen Operationen der Basisstationen für jeden der unabhängigen Sektoren verwirklicht werden, derart, daß in dem Netz mehrere ortsgleiche Basisstationen mit mehreren Sektorantennen verwendet werden können, welche eine gemeinsame Steuervorrichtung gemeinsam benutzen. Innerhalb eines gegebenen Frequenzkanals und Antennensektors empfangen alle Stationen dieselbe Übertragung oder Teile davon.
In der anderen Richtung benutzen die Teilnehmerstationen gemeinsam die Aufwärtsstrecke zur BS auf Bedarfsbasis. In Abhängigkeit von der benutzten Dienstklasse kann die SS mit durchgehenden Übertragungsrechten ausgestattet sein, oder das Übertragungsrecht kann durch die BS nach dem Empfang einer Anforderung von einer SS gewährt werden. Außer einzeln adressierten Mitteilungen können auch Mitteilungen auf Sammelsendungsverbindungen (Steuermitteilungen und Videoverteilung sind Beispiele für Sammelsendungsanwendungen) gesendet werden oder an alle Stationen gesendet werden. Innerhalb jedes Sektors bleiben die Benutzer bei einem Übertragungsprotokoll, welches die Konkurrenz zwischen den Benutzern steuert und ermöglicht, daß der Dienst auf die Laufzeit- und Bandbreiteerfordernisse jeder Benutzeranwendung zurechtgeschnitten wird.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorstehenden Aspekte und viele der Vorteile der vorliegenden Erfindung sind einfacher zu verstehen unter Bezugnahme auf die folgende detaillierte Beschreibung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen, wobei gleiche Bezugsziffern sich über die verschiedenen Ansichten hinweg auf gleiche Teile beziehen, solange es nicht anders angegeben ist:
1 ist ein schematisches Diagramm eines beispielhaften Breitbandfunknetzes mit Punkt-zu-Punkt-Topologie basierend auf der IEEE-802.16-Standardfamilie;
2 ist ein schematisches Diagramm eines Verwaltungs-Bezugsmodells für Breitband-Funkzugangsnetze gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
3 ist eine schematische Darstellung einer Management- bzw. Verwaltungs-Informations-(Daten-)Basis(MIB)-Struktur, welche in dem Verwaltungs-Bezugsmodell der 2 verwendet wird, um Bereitstellungs- und Verwaltungsoperationen zu erleichtern;
4a zeigt eine beispielhafte Konfiguration für eine Funk-MAN(Großstadtnetz)-Basisstation(BS)-Dienstablauftabelle für bereitgestellte Dienste, welche dem wmanIfBsProvisionedSfTable-Objekt der 3 entspricht, gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
4b zeigt eine beispielhafte Konfiguration für eine Funk-MAN-BS-Dienstklassentabelle, welche dem wmanIfBsServiceClassTable-Objekt der 3 entspricht, gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
4c zeigt eine beispielhafte Konfiguration für eine Funk-MAN-BS-Klassifizierungsregeltabelle, welche dem wmanIfBsClassifierRuleTable-Objekt der 3 entspricht, gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
4d zeigt eine beispielhafte Konfiguration für eine Funk-MAN-BS-Teilnehmerstationstabelle für registrierte Teilnehmerstationen, welche dem wmanIfBsRegisteredSsTable-Objekt der 3 entspricht, gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
4e zeigt eine beispielhafte Konfiguration für eine Funk-MAN-Dienstablauftabelle gemeinsamer Dienste, welche dem wmanIfCmnCpsServiceFlowTable-Objekt der 3 entspricht, gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
5 ist ein schematisches Diagramm, welches ein Schema gemäß einer Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht, über welches Dienstklassen bereitgestellt werden können;
6 ist ein Ablaufdiagramm, welches Operationen gemäß einer Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht, die während Bereitstellungsdienstabläufen für eine Teilnehmerstation durchgeführt werden;
7 ist ein schematisches Diagramm, welches eine beispielhafte Gruppe von Tabelleneinträgen veranschaulicht, die während der Dienstablauf-Bereitstellungsoperationen der 6 in die Tabellen der 4a bis 4e eingetragen werden; und
8 ist ein Mitteilungsflußdiagramm, welches Operationen und Mitteilungen veranschaulicht, die verwendet werden, um unter Verwendung des Mitteilungssystems für die Ergänzung dynamischer Dienste (DS) einen Dienstablauf einzurichten; und
9 ist ein schematisches Diagramm einer Vorrichtung, welche von einer Teilnehmerstation oder Basisstation verwendet werden kann, um Aspekte der hierin beschriebenen Ausführungsformen durchzuführen.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Es werden hierin Ausführungsformen eines Verfahrens und Systems der Netzverwaltung und Dienstbereitstellung für Breitband-Funknetze beschrieben. In der folgenden Beschreibung werden zahlreiche spezielle Einzelheiten ausgeführt, um ein gründliches Verständnis der Ausführungsformen der Erfindung zu ermöglichen. Der Fachmann auf dem betreffenden Fachgebiet wird jedoch erkennen, daß die Erfindung auch ohne eines oder mehrere der speziellen Einzelheiten oder mit anderen Verfahren, Komponenten, Materialien usw. ausgeführt werden kann. In anderen Fällen sind wohlbekannte Strukturen, Materialien oder Operationen nicht detailliert dargestellt oder beschrieben, um eine Verschleierung von Aspekten der Erfindung zu vermeiden.
In dieser Beschreibung bedeutet eine Bezugnahme auf „eine Ausführungsform”, daß ein bestimmtes Merkmal, eine Struktur oder eine Eigenschaft, welche in Verbindung mit der Ausführungsform beschrieben sind, in mindestens einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthalten sind. Somit betrifft das Auftreten des Ausdrucks „in einer Ausführungsform” an verschiedenen Stellen in dieser Beschreibung nicht notwendigerweise jeweils dieselbe Ausführungsform. Ferner können die bestimmten Merkmale, Strukturen oder Eigenschaften in einer oder mehreren Ausführungsformen in jeder geeigneten Weise kombiniert sein.
Ein wichtiger Aspekt von WiMAX-Netzen ist die Dienstbereitstellung. Um dem Endbenutzer den Zugriff auf ein WiMAX-Netz zu ermöglichen, müssen die SS und die Dienstabläufe des Benutzers (also der unidirektionale Fluß von MAC-Dienstdateneinheiten auf einer Verbindung mit einer bestimmten Dienstgüte (QoS)) bereitgestellt sein. Anders als die Unterstützung mit begrenzter QoS, welche von den einfacheren Wi-Fi-Netzen (also IEEE 802.11) bereitgestellt werden, die gewöhnlich verwendet werden, um in den heutigen Umgebungen für einen Funknetzzugang zu sorgen, unterstützt die IEEE-802.16-Architektur eine reichhaltige Gruppe von QoS-Merkmalen. Ferner wird bei WiMAX eine technisch ausgereiftere Funk-Luftschnittstelle verwendet als bei Wi-Fi, was somit komplexere Dienstbereitstellungsüberlegungen erfordert.
Spezieller basiert WiMAX auf einer zentralisierten Steuerungsarchitektur, wo die Ablaufsteuerung in der BS die vollständige Kontrolle über den Funkmedienzugang aller SS hat. WiMAX kann gleichzeitig mehrere Funkverbindungen unterstützen, welche durch einen vollständigen Satz von QoS-Parametern gekennzeichnet sind. Überdies stellt WiMAX die Paketklassifiziereinheit bereit, um diese Verbindungen mit verschiedenen Benutzeranwendungen und Schnittstellen umzusetzen, z. B. Ethernet, TDM (Time-Division-Multiplexing, Zeitmultiplextechnik), ATM (Asynchronous Transfer Mode, Asynchrone Übermittlung), IP (Internet-Protokoll), VLAN (Virtual Local Area Network, Virtuelles Lokales Datennetz) usw. Der reichhaltige Merkmalssatz und die Flexibilität bei WiMAX erhöht jedoch die Komplexität des Diensteinsatzes und der Dienstbereitstellung für ortsfeste und mobile Breitband-Funkzugangsnetze.
2 zeigt ein Verwaltungsbezugsmodell 200 für Breitband-Funkzugangs (Broadband-Wireless-Access, BWA)-Netze gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Das Modell umfaßt ein Netzverwaltungssystem (Network Management System, NMS) 202, verwaltete Knoten (dargestellt als verwaltete Knoten 204 ₁ und 204 _N für beispielhafte Teilnehmerstationen 1 (206) und N (208) und ein verwalteter Knoten 210 für eine Basisstation 212) und eine Dienstablauf-Datenbank (Service Flow Database) 214, für welche ein Datenbankserver 216 die Wirtsfunktion ausübt. Das NMS 202 und die Dienstablauf-Datenbank sind über ein Netz 218, bei welchem es sich typischerweise um ein Weitverkehr-Netz (WAN) oder das Internet handeln kann, im Datenaustausch mit den BS (z. B. der Basisstation 212) des WiMAX-Netzes verbunden. BS- und SS-verwaltete Knoten sammeln und speichern verwaltete Objekte in einem 802.16-Management-Information-Base bzw. Verwaltungs-Informations-Basis(MIB)-Format, wie durch die MIB-Beispiele 220, 222 und 224 dargestellt. In einer Ausführungsform werden verwaltete Objekte unter Verwendung des Simple Network Management Protocol bzw. Einfachen Netzverwaltungsprotokolls (SNMP) für die NMS (z. B. NMS 202) verfügbar gemacht, wie durch IETF RFC (Anforderung zur Kommentierung) 1157 spezifiziert (d. h. http://www.faqs.org/rfcs/rfc1157.html).
Die Dienstablauf-Datenbank 214 enthält den Dienstablauf und die damit zusammenhängenden QoS-Daten, welche die BS und SS bei der Erzeugung von Transportverbindungen leiten, wenn ein Dienst bereitgestellt wird, eine SS in das WiMAX-Netz eintritt oder eine mobile SS über Roaming in einen BS-Versorgungsbereich wechselt. Im allgemeinen können SS direkt von einem NMS verwaltet werden, oder indirekt durch eine BS, welche als SNMP-Proxy fungiert. In einer Ausführungsform werden die Verwaltungsdaten zwischen einer SS und einer BS über eine Second Management bzw. zweite Verwaltungs-CID (Verbindungskennung) für eine verwaltete SS übertragen. Wenn es keine zweite Verwaltungs-CID gibt, kann die SNMP-Mitteilung durch eine andere Schnittstelle gehen, welche durch das Teilnehmergerät bereitgestellt wird.
Es gibt drei Arten von Dienstabläufen, welche durch den IEEE-802.16-2004-Standard definiert werden, bereitgestellte Dienstabläufe, zugelassene Dienstabläufe und aktive Dienstabläufe. Ein bereitgestellter Dienstablauf ist ein Dienstablauf, welcher bereitgestellt, aber nicht unmittelbar aktiviert ist. Externe Auslöser werden benutzt, um einen bereitgestellten Dienstablauf in einen zugelassenen Dienstablauf umzuwandeln. Dieser Dienstablauf wird ausgelöst, wenn eine SS über ein Netzeintrittsverfahren in das Netz eintritt, wobei die Bereitstellungsbefehle vom NMS verwaltet werden.
Unter einem zugelassenen Dienstablauf wird eine Netzressource durch die Zulassungssteuerung reserviert. Externe Auslöser werden benutzt, um einen zugelassenen Dienstablauf in einen aktiven Dienstablauf umzuwandeln. Ereignisse, welche einem „Abnehmen” in einem Telefoniemodell ähneln, werden verwendet, um einen Dienstablauf eines unaufgeforderten gewährten Dienstes (UGS) zu aktivieren. Anwendungsauslöser können ebenfalls verwendet werden, um die Umwandlung in einen aktiven Dienstablauf zu bewirken.
Ein aktiver Dienstablauf ist ein Dienstablauf, welcher aktiv ist. Das heißt, er ist ein Dienstablauf, welchem für die Verwendung zur Datenübertragung Bandbreite in der Aufwärtsstrecke und der Abwärtsstrecke zugewiesen ist. Er verwendet einen QoS-Parametersatz für aktive Dienste, welcher eine Untergruppe des QoS-Parametersatzes für zugelassene Dienste ist.
SNMP basiert auf dem Verwalter/Agenten-Modell, welches aus einem Verwalter, einem Agenten, einer Datenbank für Verwaltungsdaten, verwalteten Objekten und dem Netzprotokoll besteht. Der Verwalter führt Verwaltungsanwendungen aus, welche ein verwaltetes Netz überwachen und steuern. Der Agent ist ein Verwaltungssoftwaremodul, welches sich in einer verwalteten Einheit befindet, um die Befehle des Verwalters auszuführen.
Der Verwalter und der Agent verwenden eine Management Information Base bzw. Verwaltungs-Informations-Basis (MIB) und einen relativ kleinen Satz von Befehlen, um Daten auszutauschen. Die MIB ist in einer Baumstruktur mit individuellen Variablen organisiert, wie z. B. Punktstatus oder Beschreibung, welche als Blätter auf den Zweigen dargestellt werden.
In 3 ist eine wmanIfMib(Funk-MAN-Schnittstellen)-MIB-Datenstruktur 300 gemäß einer Ausführungsform dargestellt. Die MIB-Datenstruktur umfaßt mehrere MIB-Objekte, welche in verschiedene Ebenen (Gruppen) in einer Objekthierarchie eingefügt sind. An der Spitze der Hierarchie befindet sich das wmanIfMib-Objekt. Die nächste Hierarchieebene umfaßt die wmanIfBsObjects, die wmanIfSsObjects und die wmanIfCommonObjects. Die wmanIfBsObjects umfassen eine Gruppe verwalteter Objekte, welche von einer Basisstation zu implementieren sind. In ähnlicher Weise umfassen die wmanIfSsObjects eine Gruppe verwalteter Objekte, welche von einer Teilnehmerstation zu implementieren sind. Die wmanIfCommon-Objects umfassen eine Gruppe gemeinsamer verwalteter Objekte, welche in Basisstationen und den Teilnehmerstationen zu implementieren sind. In Verbindung mit anderen SNMP-Verwaltungsoperationen kann die wmanIfMib-Datenstruktur 300 als Ast der Schnittstellengruppen(Interfaces-Group)-MIB implementiert werden, welche in RFC (Anforderung zur Kommentierung) 2863, (also http://www.fags.org/rfcs/rfc2863.html) definiert ist.
In 4a ist eine beispielhafte Konfiguration einer BS-Dienstablauftabelle für bereitgestellte Dienste (wmanIfBsProvisionedSfTable 400) gemäß einer Ausführungsform der MIB-Datenstruktur 300 dargestellt. Diese Tabelle enthält die vorher bereitgestellten Dienstablaufdaten dynamischer Dienste, welche zu verwenden sind, um Verbindungen aufzubauen, wenn ein Benutzer in das Netz eintritt. Sie enthält neben anderen (nicht dargestellten) Feldern ein sfIndex-Feld 402, ein SS-MAC-Adressenfeld 404, ein QoS-Index-Feld 406 und ein Richtungsfeld 408. Das sfIndex-Feld 402 wird als Index benutzt, um die Tabellenzeilen mit anderen Tabellen in der Datenbank in Verbindung zu bringen. Ein entsprechender Statuswert des dynamischen Dienstablaufs (bereitgestellt, zugelassen oder aktiv) wird für jeden Indexeintrag in einer (nicht dargestellten) verbundenen Tabelle gespeichert. Das SS-MAC-Adressenfeld 404 enthält eine einzigartige SS-Kennung, um den dynamischen Dienstablauf mit einer SS in Verbindung zu bringen. Im QoS-Index-Feld 406 wird ein Zeiger (Index) auf den QoS-Parametersatz für den entsprechenden Dienstablauf gespeichert. Das Richtungsfeld 408 definiert die Richtung des Dienstablaufs (z. B. Aufwärtsstrecke (UL) oder Abwärtsstrecke (DL)).
In 4b ist eine beispielhafte Konfiguration einer BS-Dienstklassentabelle (wmanIfBsServiceClassTable 420) gemäß einer Ausführungsform der MIB-Datenstruktur 300 dargestellt. Diese Tabelle enthält die QoS-Parameter, welche zu den Dienstabläufen gehören. Die dargestellten Felder umfassen ein QoS-Index-Feld 422, ein Dienstklassenfeld 424, ein Verkehrsprioritätsfeld 426, ein Feld der maximalen kontinuierlichen Datengeschwindigkeit 428, ein Feld der maximalen Verkehrsbündel 430, ein Feld der minimalen reservierten Geschwindigkeit 432, ein Feld des zulässigen Jitters 434 und ein Feld der maximalen Latenz 436. Das QoS-Index-Feld 422 ist zu dem QoS-Index-Feld 406 analog, dort wird ein Zeiger (Index) auf den QoS-Parametersatz für den entsprechenden dynamischen Dienstablauf gespeichert. Im Dienstklassenfeld 424 wird ein Dienstklassenname gespeichert. In einer Ausführungsform ist die Ebene der Dienstklassennamen mit entsprechenden Sätzen von QoS-Parametern verbunden, derart, daß ein bestimmter Satz gewöhnlich verwendeter QoS-Parameter identifiziert werden kann, indem einfach ein entsprechender Dienstklassenname eingegeben wird.
Das Verkehrsprioritätsfeld 426 enthält einen Wert (z. B. von 0 bis 7), welcher die Priorität spezifiziert, die einem Dienstablauf zugewiesen ist. Wenn zwei Dienstabläufe außer der Priorität identische QoS-Parameter aufweisen, sollten dem Dienstablauf mit der höheren Priorität eine geringere Verzögerung und eine höhere Pufferungspräferenz zugewiesen werden. Das Feld der maximalen kontinuierlichen Datengeschwindigkeit 428 spezifiziert die Spitzen-Datengeschwindigkeit des dynamischen Dienstablaufs in Bits pro Sekunde. Das Feld der maximalen Verkehrsbündel 430 spezifiziert die maximale Bündelgröße, welche transportiert werden kann. Das Feld der minimalen reservierten Geschwindigkeit 432 wird verwendet, um eine Geschwindigkeit in Bits pro Sekunde zu spezifizieren, welche die minimale auf dem Dienstablauf zu transportierende Datenmenge beschreibt, welche über die Zeit gemittelt ist. Das Feld des zulässigen Jitters 434 wird verwendet, um die maximale Frequenzverzögerungsschwankung (Jitter) für den Dienstablauf zu spezifizieren. Das Feld der maximalen Latenz 436 spezifiziert die maximale Latenz zwischen dem Empfang eines Pakets durch die BS oder SS auf ihrer Netzschnittstelle und der Weiterleitung des Pakets zu ihrer Funkfrequenz(RF)-Schnittstelle.
In 4c ist eine beispielhafte Konfiguration einer BS-Klassifizierungsregeltabelle (wmanIfBsClassifierRuleTable 440) gemäß einer Ausführungsform der MIB-Datenstruktur 300 dargestellt. Diese Tabelle enthält Regeln für die Paketklassifiziereinheit, Pakete in Abwärts- und Aufwärtsrichtung zu dem dynamischen Dienstablauf umzusetzen. Die Tabellenfelder umfassen ein sfIndex-Feld 442 (analog dem sfIndex-Feld 402), ein Quellen-IP-Adressenfeld 444, in welchem die IP-Adresse für einen Quellenendpunkt gespeichert ist, ein Ziel-IP-Adressenfeld 446, in welchem die IP-Adresse für einen Zielendpunkt gespeichert ist, und ein Diensttyp(TOS)/Differentiated-Service-Code-Point(DSCP)-Feld 448, in welchem ein TOS- oder DSCP-Parameter gespeichert ist. In Abwärtsrichtung kann die Klassifiziereinheit in der BS, wenn von dem Netz ein Paket empfangen wird, die MAC-Adresse oder IP-Adresse verwenden, um zu bestimmen, zu welcher SS das Paket weitergeleitet werden soll, und kann TOS- oder DSCP-Parameter verwenden, um den dynamischen Dienstablauf mit einer geeigneten QoS auszuwählen. In Aufwärtsrichtung kann die Klassifiziereinheit in der SS, wenn vom Teilnehmergerät ein Paket empfangen wird, die Quellen/Ziel-MAC-Adresse oder -IP-Adresse und die Anschlußnummer, TOS/DSCP, ID des virtuellen lokalen Datennetzes (VLAN) verwenden, um das Paket zu einem Dienstablauf mit der geeigneten QoS-Unterstützung weiterzuleiten.
In 4d ist eine beispielhafte Konfiguration einer BS-SS-Tabelle für registrierte SS (wmanIfBsRegisteredSsTable 460) gemäß einer Ausführungsform der MIB-Datenstruktur 300 dargestellt. Diese Tabelle enthält Daten, welche registrierten SS entsprechen. Die dargestellten Felder umfassen ein ssIndex-Feld 462, welches einen Index auf eine Teilnehmerstationskennung enthält, und ein ifIndex-Feld 464, welches einen Schnittstellenindex in eine MIB-Instanz enthält. Ein SS-MAC-Adressenfeld 466 wird verwendet, um die MAC-Adresse für eine Teilnehmerstation zu speichern.
In 4e ist eine beispielhafte Konfiguration einer Dienstablauftabelle gemeinsamer dynamischer Dienste (wmanIfCmnCpsServiceFlowTable 480) gemäß einer Ausführungsform der MIB-Datenstruktur 300 dargestellt. Diese Tabelle umfaßt ein Dienstablaufindex(sfIndex)-Feld 482, ein Dienstablauf-Verbindungskennungs(sfCid)-Feld 484, ein Richtungsfeld 485, ein QoS-Index-Feld 486 und ein Dienstablauf-Statusfeld 487. Die verbleibenden dargestellten Felder sind analog zu gleichnamigen Feldern in der smanIfBsServiceClassTable 420 und umfassen ein Dienstklassen-Namensfeld 488, ein Verkehrsprioritätsfeld 489, ein Feld der maximalen kontinuierlichen Datengeschwindigkeit 490, ein Feld der maximalen Verkehrsbündel 491, ein Feld der minimalen reservierten Geschwindigkeit 492, ein Feld des zulässigen Jitters 493 und ein Feld der maximalen Latenz 494. Diese Felder sind mit denselben QoS-Parametern besetzt, welche in der wmanIfBsServiceClassTable 420 entsprechend ihrem zugehörigen Dienstklassennamen gespeichert sind. Außer den dargestellten Feldern kann die smanIfCmnCpsServiceFlowTable noch andere Felder enthalten, die nicht dargestellt sind.
Um die Aufgabe des NMS zu erleichtern, für Hunderte oder sogar Tausende von Teilnehmerstationen, welche von jeder BS unterstützt werden, dynamische Dienstablaufattribute bereitzustellen, ist das Konzept der Bereitgestellten Dienstklassen entwickelt worden. 5 zeigt eine Ausführungsform eines Schemas bereitgestellter Dienstklassen, wobei QoS-Profile (z. B. Dienstklassen) erzeugt werden, um zugehörige Dienstablaufattribute zu definieren, welche mehrere Dienstabläufe gemeinsam aufweisen können. Zum Beispiel wird für die Basis-CID UL für die SS A1, B1 und X1 das Dienstprofil 1 benutzt. Dienstablauf-Attributsprofile können dynamisch hinzugefügt oder gelöscht werden, um den verschiedenen QoS-Anforderungen der Teilnehmer zu genügen.
6 zeigt ein Ablaufdiagramm gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, welches Operationen veranschaulicht, die durchgeführt werden, um dynamische Dienstabläufe für einen Teilnehmer bereitzustellen. Das Verfahren beginnt in einem Block 600, wobei der Teilnehmer einen Breitband-Funkdienst von einem Dienstanbieter erwirbt, indem dynamische Dienstablaufattribute in einer Dienstebenenvereinbarung spezifiziert werden. Wenn ein Kunde den Dienst erwirbt, übermittelt er oder sie dem Dienstanbieter die dynamischen Dienstablaufinformationen, welche der gewünschten Dienstebene entsprechen, darunter die Anzahl der UL/DL-Verbindungen, welche angefordert werden, zusammen mit den Datengeschwindigkeiten und QoS-Parametern für diese Verbindungen und zusammen mit der Information, welche Arten von Anwendungen (z. B. Internet, Sprache, Video usw.) er oder sie ablaufen lassen möchte. In Reaktion auf die Eingaben des Teilnehmers stellt der Dienstanbieter die Dienste vorab bereit, indem er die entsprechenden dynamischen Dienstablaufattribute in die Dienstablauf-Datenbank 216 eingibt, wie in einem Block 602 dargestellt.
In einem Block 604 wählt die SS eine BS aus (oder eine BS wird im Fall eines mobilen Benutzers automatisch identifiziert) und beendet das Netzeintritts- und Authentifizierungsverfahren für die BS. In Reaktion darauf gibt die BS in einem Block 606 die SS in ihre wmanifBsRegisteredSsTable 460 ein und lädt in einem Block 608 basierend auf der MAC-Adresse der Teilnehmerstation aus der Dienstablauf-Datenbank 214 über den Server 216 und das Netz 218 entsprechende Dienstablaufattribute herunter. Die smanIfBsProvisionedSfTable wird dann mit den entsprechenden Dienstablaufinformationen gefüllt, während entsprechende QoS-Parameter in die wmanIfBsServiceClassTable eingegeben werden und entsprechende Klassifizierungsregeln in die wmanBsClassifierRuleTable eingegeben werden.
7 zeigt beispielhafte Eingaben in die zuvor erwähnten Tabellen 400, 420, 440, 460 und 480 entsprechend einem Bereitstellungsverfahren. Wie durch die smanIfBsProvisionedSfTable 400 dargestellt, sind zwei SS, gekennzeichnet durch die MAC-Adressen 0x123ab54 bzw. 0x45fead1, vorab bereitgestellt worden. Jede SS weist zwei dynamische Dienstabläufe, welche durch die Werte im sfIndex-Feld gekennzeichnet sind, mit den zugehörigen QoS-Parametern auf, welche durch QoSIndex 1 bzw. 2 gekennzeichnet sind. Wie oben erörtert, zeigt ein QoSIndex auf eine QoS-Eingabe in der wmanIfBsServiceClassTable, welche QoS-Parameter enthält. Die wmanIfBsServiceClassTable 420, welche in 6 und 7 dargestellt ist, umfaßt drei QoS-Ebenen: Gold, Silber und Bronze. Die sfIndex-Werte zeigen auf entsprechende Einträge in der wmanBsClassifierRuleTable 440, welche denselben sfIndex-Wert aufweisen. Die Einträge in der wmanBsClassifierRuleTable 440 zeigen an, welche Regeln angewendet werden sollen, um Pakete auf dem gegebenen dynamischen Dienstablauf zu klassifizieren. Die wmanBsClassifierRuleTable 440 enthält einen Eintrag, welcher mit sfIndex 100001 indiziert ist, was einen Dienstablauf in Abwärtsrichtung anzeigt, und die Ziel-IP-Adresse 1.0.1.48. enthält. Das bedeutet, daß die Klassifiziereinheit in der BS das Paket mit der Ziel-IP-Adresse 1.0.1.48., welches vom RAN 102A empfangen wurde, zu dem Dienstablauf mit dem sfIndex 100001 weiterleitet. Die wmanBsClassifierRuleTable 440 enthält auch einen Eintrag, welcher mit dem sfIndex 100002 indiziert ist, was einen Dienstablauf in Aufwärtsrichtung anzeigt, und die Quellen-IP-Adresse 6.12.6.5. und den TOS 7 enthält. Das bedeutet, daß die Klassifiziereinheit in der SS das Paket mit der Quellen-IP-Adresse 6.12.6.5. und dem TOS 7 zu dem Dienstablauf mit dem sfIndex 100002 überträgt.
Wenn die SS mit der MAC-Adresse 0x123ab54 sich in der BS meldet, erzeugt die BS eine Eingabe in die wmanIfBaseRegisteredTable 460. Basierend auf der MAC-Adresse kann die BS die Dienstablaufdaten finden, welche vorab in der wmanIfBsProvisionedSfTable 400, der wmanIfBsServiceClassTable 420 und der wmanBsClassifierRuleTable 440 bereitgestellt wurden.
In einem Block 610 benutzt die BS die Dynamische-Dienstergänzung(DSA)-Mitteilungsübermittlung an die SS, um mit den vorab bereitgestellten dynamischen Dienstablaufinformationen dynamische Dienstabläufe für die entsprechenden sfIndex-Einträge (z. B. 100001 und 100002) zu erzeugen. Die BS und SS erzeugen dann entsprechende Einträge (im vorliegenden Beispiel z. B. zwei) in die wmanIfCmnCpsServiceFlowTable 480. Die wmanIfCmnCpsServiceFlowTable 480 enthält sowohl Dienstablaufinformationen als auch QoS-Parameter. In Abhängigkeit von den Netzvoraussetzungen können die QoS-Parameter in der wmanIfCmnCpsServiceFlowTable 480 einer niedrigeren Dienstebene entsprechen als diejenigen, die in der wmanIfBsProvisionedSfTable 400 vorab bereitgestellt wurden. Die Klassifizierungsregeln werden in der (nicht dargestellten) Klassifizierungsregeltabelle in der BS bzw. der SS erzeugt. Die dynamischen Dienstabläufe werden dann für den Teilnehmer verfügbar, um Datenverkehr zu senden, wie durch einen Endblock 612 dargestellt.
Einzelheiten der Operationen, welche durchgeführt werden, wenn eine BS 212 einen dynamischen Dienstablauf mit einer SS 204 entweder in Aufwärts- oder in Abwärtsrichtung einrichten möchte, sind in 8 dargestellt. Das Verfahren beginnt in einem Block 800, wobei die BS überprüft, ob die SS für den Dienst berechtigt ist. In einem Block 802 überprüft die BS dann, ob die QoS-Erfordernisse des Dienstablaufs (der Dienstabläufe) im Hinblick auf die aktuelle Versorgung des Teilnehmers für die BS (also die aktuelle Funkverbindungsverwendung über die BS) unterstützt werden können. Wenn der Dienst unterstützt werden kann, erzeugt die BS in einem Block 804 eine neue Dienstablaufkennung (SFID) und setzt den Dienstablauf zu einer CID um, wenn der AdmittedQoSParamSet in einem Block 806 nicht Null ist. Die BS sendet dann in einem Block 808 eine DSA-REQ-Mitteilung 810 und stellt ihren Zeitgeber t7 ein.
Nach dem Empfang der DSA-REQ-Mitteilung 810 in einem Block 812 bestätigt die SS 204 in einem Block 814, ob sie den Dienstablauf unterstützen kann. Wenn ja, fügt sie in einem Block 816 eine Abwärts-SFID (falls vorhanden) hinzu und ermöglicht in einem Block 818 den Empfang auf jedem neuen Abwärts-Dienstablauf. Die SS sendet dann in einem Block 820 eine DSA-RSP-Mitteilung 822 an die BS 212.
Nach dem Empfang der DSA-RSP-Mitteilung stoppt die BS in einem Block 824 ihre Zeit T7. Dann ermöglicht die BS in einem Block 826 eine Übertragung (in Abwärtsrichtung) auf Empfang (in Aufwärtsrichtung) von Daten auf dem neuen Dienstablauf. In einem Block 828 sendet die BS eine DSS-ACK-Bestätigungsmitteilung an die SS zurück, welche die Mitteilung in einem Block 832 empfängt. In Reaktion darauf ermöglicht die SS in einem Block 834 die Übertragung auf dem neuen Dienstablauf in Aufwärtsrichtung.
Einzelheiten der DSA-Mitteilungssyntax findet man im IEEE-802.16-2004-Standard in Abschnitt 6.3.2.3.10 für die DSA-REQ-Mitteilung, in Abschnitt 6.3.2.3.11 für die DSA-RSP-Mitteilung und in Abschnitt 6.3.2.3.12 für die DSA-ACK-Mitteilung.
9 zeigt ein Blockdiagramm einer Breitband-Funksystemarchitektur, welche für die Verwendung als Teilnehmerstation oder Basisstation unter der IEEE-802.16-2004-Spezifikation geeignet ist. Die Architektur umfaßt eine digitale Karte 900 und eine Funkfrequenz(RF)-Karte 902. Im allgemeinen ist die digitale Karte 900 für die Durchführung verschiedener hierin beschriebener Verfahrensoperationen verantwortlich. Währenddessen wickelt die RF-Karte 902 die Erzeugung und den Empfang von RF-Signalen gemäß dem IEEE-802.16-2004-Standard ab.
Es gibt verschiedene Baublöcke und Komponenten, welche von der digitalen Karte 900 verwendet werden, um ihre Verfahrensoperationen zu erleichtern. Diese umfassen eine optionale Joint-Test-Action-Group(JTAG)-Komponente 904, eine Konvergenz-Teilschicht 906, einen IEEE-P802.16-2004-MAC-Hardware-Block 908, einen IEEE-P802.16-2004-physikalische Schicht-Transceiver 910, eine TDM-Komponente 912, eine Speichersteuerung 914, eine IEEE-P802.16-2004-MAC-Schicht 916, einen Ethernet-MAC-Block 918, einen synchronen dynamischen Direktzugriffsspeicher (SDRAM) 920, eine physikalische Ethernet-Schnittstelle 922, einen Flash-Speicher 924 und einen Prozessor 926.
Da eine digitale Karte digitale Signale verarbeitet, während IEEE-P802.16-2004-Übertragungen analoge Signale umfassen, werden Mittel zur Umwandlung zwischen den beiden Signaltypen bereitgestellt. Ferner wird ein Schaltungssystem benötigt, um RF-Signale zu erzeugen, welche geeignete Basisbandeigenschaften aufweisen. Diese Funktionen werden erleichtert durch einen IF(Zwischenfrequenz)/Basisband-Sender(Tx)-Signalchip 929, welcher einen Digital-Analog-Wandler (DAC) 930 umfaßt, und einen IF/Basisband-Empfänger(Rx)-Signalchip 931, welcher einen Analog-Digital-Wandler (ADC) 932 umfaßt. Der DAC-Chip 930 wandelt digitale Signale, welche von dem IEEE-P802.16-2004-physikalische Schicht-Transceiver 910 erzeugt werden, in ein entsprechendes analoges Signal um. Dieses Signal wird einem RF-Aufwärtswandler 936 auf der RF-Karte 902 zugeführt, welcher die Basisband-Signalfrequenz auf die Trägerfrequenz aufwärtswandelt. Das aufwärtsgewandelte Signal wird dann über einen Verstärker mit programmierbarer Verstärkung (PGA) 938 verstärkt, welcher ein verstärktes aufwärtsgewandeltes Signal an eine Sendeantenne 940 ausgibt.
Die eingehenden IEEE-P802.16-2004-Übertragungssignale werden an einer Empfängerantenne 942 empfangen. Das empfangene Signal wird dann (wie benötigt) über einen PGA 943 verstärkt und als Eingabe in einen RF-Abwärtswandler 944, welcher das empfangene Signal auf die gewählte IF/Basisband-Frequenz abwärtswandelt, bereitgestellt. Das abwärtsgewandelte Signal wird dann über den ADC-Chip 932 in ein digitales Signal umgewandelt.
Im allgemeinen steht der Prozessor 926 für verschiedene Arten von Prozessorarchitekturen, z. B., aber nicht darauf beschränkt, allgemeine Prozessoren, Netzwerkprozessoren und Mikrocontroller. Außerdem steht der Prozessor 926 für ein oder mehrere Verarbeitungselemente. Die Operationen, welche von den verschiedenen Schichten und Komponenten der digitalen Karte durchgeführt werden, werden erleichtert durch die Ausführung von Befehlen auf einem oder mehreren Verarbeitungselementen, z. B. dem Prozessor 926. Im allgemeinen können die Befehle Firmware, Software oder eine Kombination aus den beiden umfassen. In einer Ausführungsform werden Firmware-Befehle im Flash-Speicher 924 gespeichert. In einer Ausführungsform werden Software-Befehle in einer Speichereinheit gespeichert, z. B. einem (nicht dargestellten) Plattenlaufwerk, welches über eine (nicht dargestellte) Plattensteuerung mit dem Prozessor 926 verbunden ist. In einer Ausführungsform können alle oder ein Teil der Software-Befehle als Trägerschwingung über ein Netzwerk geladen werden, welches über die physikalische Ethernet-Schnittstelle 922 mit der digitalen Karte 900 verbunden ist.
Somit können Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung als Firmware- und/oder Software-Module, welche nach einer gewissen Form von Verarbeitungskern ausgeführt werden oder anders auf oder in einem maschinenlesbaren Medium implementiert oder realisiert werden, verwendet werden oder diese unterstützen. Ein maschinenlesbares Medium umfaßt jeden Mechanismus zur Speicherung oder Übertragung von Informationen in einer Form, welche von einer Maschine (z. B. einem Computer) lesbar ist. Zum Beispiel kann ein maschinenlesbares Medium einen Nur-Lese-Speicher (ROM); einen Direktzugriffsspeicher (RAM); ein Magnetplatten-Speichermedium; ein optisches Speichermedium; eine Flash-Speichervorrichtung usw. umfassen. Außerdem kann ein maschinenlesbares Medium sich fortpflanzende Signale wie z. B. elektrische, optische, akustische oder andere Formen sich fortpflanzender Signale (z. B. Trägerschwingungen, Infrarotsignale, digitale Signale usw.), umfassen.
Außer der in 9 dargestellten Konfiguration kann die Funktionalität der digitalen Karte 900 und der RF-Karte 902 über entsprechende Module oder ähnliches, welches in eine Teilnehmerstation oder Basisstation integriert ist, implementiert werden. Zum Beispiel können ein PDA oder ein Laptop-Computer ein Schaltungssystem entsprechend der digitalen Karte 900 und der RF-Karte 902 aufweisen, welches in die Einheit eingebaut ist. In anderen Ausführungsformen können die Funktionen der digitalen und der RF-Karte durch eine periphere Zusatzkarte oder ein Modul unterstützt werden, wie z. B. eine PCI(Periphere Komponentenverbindung)-Erweiterungskarte für einen Tischcomputer oder eine PCMCIA-Karte für einen Laptop-Computer.
Im allgemeinen ist der Umfang der MIB-Daten, welche an einer Basisstation gespeichert sind, viel größer als der an einer Teilnehmerstation. In beiden Fällen sind die MIB-Daten an der BS und SS eine kleine Teilgruppe der Daten, welche in der Dienstablauf-Datenbank 214 gespeichert sind. Typischerweise können die Operationen des SNMP-Agenten als getrennte Anwendung implementiert werden, welche auf einer SS abläuft, oder können als Teil einer 802.16-Schnittstellenanwendung enthalten sein, die benutzt wird, um auf das Netz zuzugreifen. Die MIB-Daten können in einem Speicher oder einem Plattenlaufwerk oder ähnlichem gespeichert werden. Für Basisstationen kann eine ähnliche Konfiguration verwendet werden. Für größere MIB-Daten-Erfordernisse kann es von Vorteil sein, an einer BS einen zweckgebundenen Datenbankserver zu verwenden, um die MIB-Daten zu bedienen.
Die obige Beschreibung veranschaulichter Ausführungsbeispiele der Erfindung einschließlich dessen, was in der Zusammenfassung beschrieben ist, soll nicht abschließend sein oder die Erfindung auf die genauen offenbarten Formen beschränken. Obwohl hierin zu Veranschaulichungszwecken spezielle Ausführungsformen der und Beispiele für die Erfindung beschrieben sind, sind innerhalb des Umfangs der Erfindung verschiedene gleichwertige Modifikationen möglich, wie der Fachmann auf dem betreffenden Fachgebiet erkennen wird.
Diese Modifikationen können im Lichte der obigen detaillierten Beschreibung an der Erfindung vorgenommen werden. Die in den folgenden Patentansprüchen verwendeten Begriffe sollten nicht so ausgelegt werden, daß sie die Erfindung auf die speziellen Ausführungsformen beschränken, welche in der Beschreibung und den Zeichnungen offenbart sind. Vielmehr wird der Umfang der Erfindung vollständig durch die folgenden Patentansprüche festgelegt, welche gemäß den anerkannten Grundsätzen der Anspruchsauslegung auszulegen sind.

Claims

Verfahren zur Bereitstellung von Dienstabläufen in einem Breitband-Funknetz, welches das Folgende umfasst: Identifizieren einer Teilnehmerstation (SS), welche versucht, auf das Breitband-Funknetz Zugriff zu nehmen, wobei das Breitband-Funknetz eine Luftschnittstelle verwendet, welche durch einen auf IEEE (Institute of Electronic and Electrical Engineers) 802.16 basierenden Breitband-Funkstandard definiert ist; Abrufen von Dienstablaufparametern, welche der SS entsprechen, wobei die Dienstablaufparameter dynamische Dienstablaufinformationen umfassen, die der gewünschten Dienstebene entsprechen, darunter die Anzahl der Aufwärtsstrecken-/Abwärtsstrecken-(UL/DL)-Verbindungen, die angefordert werden, zusammen mit den Datengeschwindigkeiten und Dienstgüte(QoS)-Parametern für diese Verbindungen; Erzeugen von Dienstabläufen für die SS basierend auf den abgerufenen Dienstablaufparametern, wobei die Dienstabläufe der SS ermöglichen, auf das Breitband-Funknetz Zugriff zu nehmen; Speicher von Dienstablauf-bezogenen Daten in entsprechenden Verwaltungs-Informations-Basis(MIB)-Datenstrukturen an einer Basisstation (BS) und einer Teilnehmerstation (SS); Verwenden von SNMP-(Einfachen Netzwerkverwaltungsprotokoll)-Mitteilungen, um auf die MIB-Datenstrukturen Zugriff zu nehmen, wobei die Datenstruktur auf der Basisstation dieselbe ist wie diejenige auf der Teilnehmerstation.
Verfahren nach Anspruch 1, welches ferner das Folgende umfasst: Speicher von Dienstablaufparametern für entsprechende Teilnehmer in einer Dienstablauf-Datenbank, für welche ein Funkdienstanbieter die Wirtsfunktion ausübt; Erhalten einer SS-Kennung an einer Basisstation (BS) in Reaktion darauf, dass die SS versucht, über die BS auf das Breitband-Funknetz Zugriff zu nehmen; Abrufen der Dienstablaufparameter aus der Dienstablauf-Datenbank basierend auf der SS-Kennung und Zurücksenden der abgerufenen Dienstablaufparameter an die BS; und Speichern der Dienstablaufparameter an der BS.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei es sich bei der SS-Kennung um eine SS-Medienzugangssteuerungs(MAC)-Adresse handelt.
Verfahren nach Anspruch 2, welches ferner das Folgende umfasst: Ermöglichen, dass ein Teilnehmer einen Dienst, welcher von dem Funkdienstanbieter angeboten wird, über eine Dienstebenenvereinbarung bestellt, welche Dienstablaufattribute identifiziert, welche Dienstabläufe definieren, die für den Teilnehmer bereitzustellen sind, wenn er auf das Breitband-Funknetz Zugriff nimmt; Speichern der Dienstablaufattribute in der Dienstablauf-Datenbank, um den Dienst für den Teilnehmer vorab bereitzustellen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Dienstablaufparameter Dienstgüten(QoS)-Parameter umfassen und das Verfahren ferner das Folgende umfasst: Zuordnen entsprechender QoS-Parametersätze zu einer entsprechenden Dienstklasse; und Ermöglichen, dass ein QoS-Parametersatz für einen bereitgestellten Dienstablauf angewendet wird, basierend auf einer für den Dienstablauf spezifizierten Dienstklasse.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Erzeugung von Dienstabläufen über einen Dynamische-Dienstergänzung(DSA)-Mitteilungsaustausch zwischen der BS und der SS erleichtert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die MIBs an der BS und der SS das Folgende aufweisen: eine Gruppe von BS-Objekten, welche entsprechenden Tabellen entsprechen, die an einer BS gespeichert sind; eine Gruppe von SS-Objekten, welche entsprechenden Tabellen entsprechen, die an einer SS gespeichert sind; und eine Gruppe von gemeinsamen Objekten, welche entsprechenden Tabellen entsprechen, die an einer BS oder einer SS gespeichert sind.
Maschinenlesbares Medium zum Speichern von Befehlen, welche, wenn sie an einer Basisstation (BS) eines Breitband-Funknetzes ausgeführt werden, Operationen durchführen, welche das Folgende umfassen: Identifizieren einer Teilnehmerstation (SS), welche versucht, über eine BS auf das Breitband-Funknetz Zugriff zu nehmen, wobei das Breitband-Funknetz eine Luftschnittstelle verwendet, welche durch einen auf IEEE (Institute of Electronic and Electrical Engineers) 802.16 basierenden Breitband-Funkstandard definiert ist; Senden einer Anforderung an eine Dienstablauf-Datenbank, vorab bereitgestellte Dienstablaufparameter zu erhalten, welche der SS entsprechen, wobei die Dienstablaufparameter dynamische Dienstablaufinformationen umfassen, die der gewünschten Dienstebene entsprechen, darunter die Anzahl der Aufwärtsstrecken-/Abwärtsstrecken-(UL/DL)-Verbindungen, die angefordert werden, zusammen mit den Datengeschwindigkeiten und QoS-Parametern für diese Verbindungen; Erzeugen von Dienstabläufen für die SS basierend auf den abgerufenen Dienstablaufparametern, um der SS zu ermöglichen, auf das Breitband-Funknetz Zugriff zu nehmen; Speichern von Dienstablauf-bezogenen Daten in entsprechenden Verwaltungs-Informations-Basis(MIB)-Datenstrukturen an einer Basisstation (BS) und einer Teilnehmerstation (SS); Verwenden von SNMP-(Einfachen Netzwerkverwaltungsprotokoll)-Mitteilungen, um auf die MIB-Datenstrukturen Zugriff zu nehmen, wobei die Datenstruktur auf der Basisstation dieselbe ist wie diejenige auf der Teilnehmerstation.
Maschinenlesbares Medium nach Anspruch 8, wobei durch Ausführung der Befehle ferner Operationen durchgeführt werden, welche das Folgende umfassen: Speichern der Dienstablaufparameter für die SS in einer Verwaltungs-Informations-Basis (MIB), für welche die BS die Wirtsfunktion ausübt.
Maschinenlesbares Medium nach Anspruch 8, wobei durch Ausführung der Befehle ferner Operationen durchgeführt werden, welche das Folgende umfassen: Ermöglichen, dass die MIB unter Verwendung von SNMP(Einfaches Netzverwaltungsprotokoll)-Mitteilungen verwaltet wird, wobei ein Teil der Befehle einen SNMP-Agenten umfasst.
Maschinenlesbares Medium nach Anspruch 8, wobei durch Ausführung der Befehle ferner Operationen durchgeführt werden, welche das Folgende umfassen: Ermöglichen, dass die BS als SNMP-Proxy fungiert, um den Datenaustausch zwischen einem Netzverwaltungssystem, welches im Datenaustausch mit der BS verbunden ist, und der SS zu erleichtern.
Maschinenlesbares Medium nach Anspruch 8, welches ferner eine Datenstruktur bereitstellt, die der MIB entspricht.
Vorrichtung, welche das Folgende umfasst: einen Prozessor; eine Breitband-Funknetz-Schnittstelle, welche mehrere Breitband-Funknetz-Komponenten aufweist, die einen auf IEEE (Institute of Electronic and Electrical Engineers) 802.16 basierenden Breitband-Funkstandard erfüllen, welche operativ an den Prozessor gekoppelt ist, wobei die Breitband-Funknetz-Komponenten den Datenaustausch über ein auf IEEE P802.16 basierendes Breitband-Funknetz erleichtern; eine zweite Netzschnittstelle, welche operativ an den Prozessor gekoppelt ist; und mindestens eine Speichereinheit, welche operativ an den Prozessor gekoppelt ist und darin gespeicherte Befehle aufweist, welche, wenn sie vom Prozessor ausgeführt werden, Operationen durchführen, die das Folgende umfassen: Authentifizieren einer Teilnehmerstation (SS), welche versucht, über die BS auf das Breitband-Funknetz Zugriff zu nehmen, wobei die Authentifizierung den Erhalt einer SS-Kennung umfasst; Senden einer Anforderung über die zweite Netzschnittstelle an eine Dienstablauf-Datenbank, um vorab bereitgestellte Dienstablaufparameter zu erhalten, welche der SS entsprechen, wobei die Dienstablaufparameter dynamische Dienstablaufinformationen umfassen, die der gewünschten Dienstebene entsprechen, darunter die Anzahl der Aufwärtsstrecken-/Abwärtsstrecken-(UL/DL)-Verbindungen, die angefordert werden, zusammen mit den Datengeschwindigkeiten und QoS-Parametern für diese Verbindungen; Erzeugen von Dienstabläufen für die SS basierend auf den abgerufenen Dienstablaufparameter, um der SS zu ermöglichen, auf das Breitband-Funknetz Zugriff zu nehmen. Speichern von Dienstablauf-bezogenen Daten in entsprechenden Verwaltungs-Informations-Basis(MIB)-Datenstrukturen an einer Basisstation (BS) und einer Teilnehmerstation (SS); Verwenden von SNMP-(Einfachen Netzwerkverwaltungsprotokoll)-Mitteilungen, um auf die MIB-Datenstrukturen Zugriff zu nehmen, wobei die Datenstruktur auf der Basisstation dieselbe ist wie diejenige auf der Teilnehmerstation.
Vorrichtung nach Anspruch 13, welche ferner in der mindestens einen Speichereinheit gespeicherte Befehle umfasst, Operationen durchzuführen, welche das Folgende umfassen: Speichern der Dienstablaufparameter für die SS in einer Verwaltungs-Informations-Basis (MIB), für welche die Vorrichtung die Wirtsfunktion ausübt oder auf welche die Vorrichtung zugreifen kann.
Vorrichtung nach Anspruch 13, welche ferner in der mindestens einen Speichereinheit gespeicherte Befehle umfasst, Operationen durchzuführen, welche das Folgende umfassen: Ermöglichen, dass die MIB unter Verwendung von SNMP(Einfaches Netzwerkverwaltungsprotokoll)-Mitteilungen verwaltet wird.
Vorrichtung nach Anspruch 13, wobei die Vorrichtung eine Erweiterungskarte für ein Computersystem umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 13, wobei die Vorrichtung ein Modul umfasst, welches dafür konfiguriert ist, in einer Computereinheit installiert zu werden.
System, welches das Folgende umfasst: ein Netzverwaltungssystem, um die Dienstablauf-Bereitstellung in einem Breitband-Funknetz zu verwalten, wobei das Breitband-Funknetz eine Luftschnittstelle verwendet, welche durch einen auf IEEE (Institute of Electronic and Electrical Engineers) 802.16 basierenden Breitband-Funkstandard definiert ist; eine Dienstablauf-Datenbank, welche im Datenaustausch mit dem Netzverwaltungssystem verbunden ist; mehrere Basisstationen (BS), welche jeweils im Datenaustausch mit dem Netzverwaltungssystem und der Dienstablauf-Datenbank verbunden sind, wobei eine Basisstation dieser zugängliche Software aufweist, welche, wenn sie ausgeführt wird, Operationen durchführt, welche das Folgende umfassen: Identifizieren einer Teilnehmerstation (SS), welche versucht, über die BS auf das Breitband-Funknetz Zugriff zu nehmen; Senden einer Anforderung, vorab bereitgestellte Dienstablaufparameter zu erhalten, welche der SS entsprechen, wobei die Dienstablaufparameter dynamische Dienstablaufinformationen umfassen, die der gewünschten Dienstebene entsprechen, darunter die Anzahl der Aufwärtsstrecken-/Abwärtsstrecken-(UL/DL)-Verbindungen, die angefordert werden, zusammen mit den Datengeschwindigkeiten und QoS-Parametern für diese Verbindungen; Erzeugen von Dienstabläufen für die SS basierend auf den abgerufenen Dienstablaufparametern, um der SS zu ermöglichen, auf das Breitband-Funknetz Zugriff zu nehmen; Speichern von Dienstablauf-bezogenen Daten in entsprechenden Verwaltungs-Informations-Basis(MIB)-Datenstrukturen an einer Basisstation (BS) und einer Teilnehmerstation (SS); Verwenden von SNMP-(Einfachen Netzwerkverwaltungsprotokoll)-Mitteilungen, um auf die MIB-Datenstrukturen Zugriff zu nehmen, wobei die Datenstruktur auf der Basisstation dieselbe ist wie diejenige auf der Teilnehmerstation.
System nach Anspruch 18, welches ferner das Folgende umfasst: eine Verwaltungs-Informations-Basis (MIB), für welche eine Basisstation die Wirtsfunktion ausübt, wobei die MIB Dienstablaufparameter speichert, welche mehreren Teilnehmerstationen entsprechen, wobei die Ausführung der Software-Befehle ermöglicht, dass unter Verwendung von SNMP(Einfaches Netzverwaltungsprotokoll)-Mitteilungen Teilnehmer-Dienstablauf-Bereitstellungsdaten zwischen der BS und der Dienstablauf-Datenbank gesendet werden.
System nach Anspruch 18, wobei die Ausführung der Software-Befehle an der BS ferner ermöglicht, dass die BS als SNMP-Proxy arbeitet, über welchen SNMP-Mitteilungen vom Netzverwaltungssystem zu einer Teilnehmerstation weitergeleitet werden, welche im Datenaustausch mit der BS verbunden ist.
System nach Anspruch 18, wobei die MIB eine Dienstablauftabelle für bereitgestellte Dienste und eine Dienstklassentabelle umfasst, welche kombiniert mit der Ausführung der Software-Befehle an der BS ermöglichen, dass Dienstgüte(QoS)-Parameter für einen gegebenen Dienstablauf über eine Dienstklasse spezifiziert werden.