TWI339082B - Method and apparatus for managing wireless communication network radio resources - Google Patents

Description

九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是關於無線通訊網路，尤其是關於一種在一或多 個無線通訊網路中管理無線資源的方法和裝置。 【先前技術】 一種無線存取網路包含：複數個節點，像是存取點Wps)(亦 即.基地台）；存取路由器；以及無線傳輸/接收單元⑽⑽。 該節點係互相連接以建立後置（backhaul)網路，而由網路所 產生或流入該網路之流量則透過該後置網路排定路線。 後置網路可使用無線通訊鏈結建立，以無線通訊鏈結建立一 個後置網路會比使用有線後置網路具有更多優點，像是易於 邛屬、低成本、並且在未來的改變上較有彈性。 在無線後置網路中，來自其他共同部屬的網路干擾不僅僅 疋影響節點和在受影響區域内運作的WTRUs間的無線鏈結， 還會影響網路節點間的鏈結。 1竹^月q日修正替涣頁 —種網狀網路是-種網路，其包含：複數個節點節點 係連接至少-_點，使得流量可_—❹個跳點排定 路線流過網路。在該網狀網路中，兩節點間鏈結處理能力的 农退會因為排定路線的目的而受到嚴密地觀察，因為在一關 鍵性鏈結上的總處理能力可能會影響網路的整體效能。衰退 可能由數_素5丨起，例如干擾的增加，而—旦衰退超過了 一個特定等級，則在該網狀 由於網狀網路拓樸隨時間改 後必須將干擾考慮進去。 網路中會配置一個替代的路徑。 良和動態特性，使得在初始部屬 舉例來說，如果—個無線後置網路被部屬在—個現在的無線 網路旁，顺來才· _路職生_杆肢會終止現 在網路的某些鏈結，這是—個潛在關題，尤其是在像是具 有不足頻_道的2.鄕z工業、及醫學（則頻帶的公 共頻寬上。 曰兩個網㈣路鋼時在姻的鄰近賴崎作時，第 個；狀網路的_或多個節點會漫遊至接近第二個網狀網 路這可月b會導致第二網狀網路中斷或是對其產生嚴重的干 133908¾ ? ^ G月:7日修止皆換頁 擾’此點在具有鬆散鄰接頻道保護及接收器感測需 5又備上尤其會有問題。因此，便有動態無線資源管理以及無 線存取網路的存取協調的需求。 【發明内容】 本發明是關於一種在一或多個無線通訊網路中管理無 線資源的方法和裝置。在一網路節點或是一獨立實體内提供 至少一無線資源管理器（RRM)，該RRM監控該網路之無線通 訊鏈結的效能，並且與連結於這些鏈結的節點互動，以便在 一特定無線通訊鏈結的效能（亦即：品質）低於一預設的門檀 值時改變其組態。關於目前網路資源使用的資訊會由該節點 送給RRM，每該節點會發送一品質報告給該RRM，其包含無 線通訊鏈結品質測量及效能統計，亦或者可由該RRM執行該 無線通訊鏈結品質測量。該可幫助將關於目前網路資源 使用的資訊廣播至其他的網路，以避免碰撞和干擾。 【實施方式】 此後，專用術語「無線傳輸/接收單元(WTRU)」，其包含但並 未限制於，一使用者没備(UE)、一行動站台、一固定或行動 8 用戶單元、一呼叫器、或可在一無線環境下操作之任何形式 之裝置。當本文此後提到專用術語「節點」，其包含但並未 限制於’一節點β、一基地台、一網格點(MP)、一站台控制 器、或是在無線環境下任何形式的介面裝置。 本發明適用於任何形式的無線通訊系統，其包含但並未限制 於 ’ IEEE 802. Π、IEEE 802· 15、以及臓 802.16 麟。 根據本發明’―個後置網路係以無線通訊鏈結建立，該後置 網路可利用點對點（PtP)、PtMP、或是網格拓樸部屬，亦支 援混合模式存取網路(例如：_ 8〇216後置網路以服務 IEEE 802.11 APs)，以及冗餘和重新配置網路功能。 第1圖所示為根據本發明之-實施例所運作之一種漬後 置網路1〇〇範姻，該後置網路100包含複數個Aps ι〇2ι _ 、一職106以及至少一 w侧1〇8。該簡⑽可存在 於該網路100内的任-節點中，或是以分開獨立的實體配 置。在第1圖中，該腿⑽係位於_存取路由器⑽1〇4 中’其提供存取至-存取網路11Q，例如網際網路。該醒⑽ 9

I 監控在各個APs 102i - l〇2n及AR 104之間的無線後置鏈结 112ι - 112n的品質。該APsl021_102n可產生與無線後置 鏈結112! - 112。相關的頻道品質報告，其係由該RRM 1〇6 所接收’及/或該RRM 106可在無線後置鏈結u2l _ ιΐ2η上 執行品質測量，該品質報告則包含測量和效能統計。該效能 可使用任何尺度評估，其包含但不限制於，總處理能力、信 號功率、區塊錯誤率、位元錯誤率、信號干擾比（SIR)，諸 如此類。該匯106監控該後置網路100上的無線通訊鏈結 112ι - 11么的效能。 如果RRM 106觀察到特定無線後置鏈結112ι _112n的效能掉 到門播值之下，則該麵⑽會動態地與在後置網路⑽的 其他節點作用，以便恢復該效能，舉例來說，該匪⑽可 改變無線通訊鏈結⑽的運作鮮。如果該後置祕是在時 =重存取CTDMA)下運作的話，則該咖⑽可分派和重新 刀派時槽’以作為在特定時槽内所觀察到的干擾的功能。如 果該致能係由另-個網路使用頻率跳動所引起的衰退，該頻 輪動係同時存於該網路⑽的鄰近區域的話，則該職洳 可改變其__模式，續將相互的干擾最小化。 1339082 ,?声-6月·2 7日修止替換頁 當該RRM 106辨認出一 WTRU 108正在干擾介於ΑΡ 1〇2和該 AR 104之間的無線後置鏈結112時，該RRM 1〇6會作用於該 AP 102，以便緩和由該WTRU 108所弓丨起之干擾的衝擊，舉 例來說’該麵106可改變運作頻率或是在該AR 1〇4和該 AP 102之間的無線後置網路鏈結112的其他參數。 第2圖所示為根據本發明所運作的—種無線通訊系統15〇， 其包含複數個網路200、300、棚，其包含至少—網狀網路 200以及-麵500。該網狀網路200 &含複數個網格點(Mps) 202, - 202η’每該MPm - 202,係無線連接於至少一鄰 近MP，使得流量可經由-或多個跳點排定路線通過網路 200。該麵5GG監控在網狀網路_中的無線通訊鍵結 212! - 212n的效能’並且動態地改變運作頻率或介於該奶 202! _ 202η之間無線通訊鏈結212l_212n的其他參數。舉 例來說，如果該RRM 500辨識出在特定鏈結212ι _ 2丨2上 的效能衰退的話，則該RRM實體可進行測量，以便找出另一 個低干擾的頻率，並將此資訊轉送至相關的㈣咖_胤 之一，以便改變該鏈結212l _ 212η之運作頻率。 11 1, C月1日修正替換頁 如果該醒500觀察到在兩個MPs2〇2i _肌之間流量負 載突然增加，則該RRM 500便可改變排定路線的演算法，以 便使用兩個不同的解頻道或是鍵結，而非只使用這兩個 MPs 202i - 202n之間的一個，以便容納增加的流量，或是 亦可透過在該網狀網路中的另一路徑來改變該後置路線。 根據本發明，RRM 500協調多個網路2〇〇、3〇〇、400，使得 當兩個或多個網路2〇〇、300、4〇〇同時以相同鄰近區域部屬 時’便可使用相似的規則’舉例來說，該疆5〇〇接收到關 於目前在網路棚之節點資源利用的廣播資訊，像是在無線 後置網路之廣播頻道⑽）。因此，當另—個網路在相同的 4近區域’時便可存取該資訊，且可配置其參數以避免與 網路400發生碰撞。 如同第2圖所不’該麵500係控制網路2〇〇和3〇〇，但並 無法控制網路400。然而，所有從網路侧所接收到㈣訊(例 如：信標），可由網路200和300的節點所監聽，且接著轉 送至該醜（且該廣播資訊可由該醜_所監聽如 133908? 月2 7日修正替換頁 果其為WTRU的話）。接著，該RRM 500便判定是否對網路200 和300至少其中之一採取行動，因此，一個高品質的資訊便 可清楚的廣播（亦即，在信標訊息中的「主動頻道集」），且 儘官一節點並非廣播該資訊之網路的一部份，但該資訊還是 可被監聽，以便做出更佳的RRM判定。同樣地，如果該RRM 5〇〇 係負責一個以上的網路，則其亦可提供相通的機制至其他網 路上。 廣播身訊包含’但並未限制於，一時間戳記參考、一服務指 H載指標、點協調功能(明輪詢頻率、使用中之頻 率頻道、解跳賴式或是頻率分派模式、以及功率設定。 資源利用的廣播允許在同時存在於相同鄰近區域的網路可 排程，而軸料簡料轉-個不_解親來運作。 該腿500可在網狀網路中配置一或多個脱n 以便在定_時_隔、或是僅在當輪詢時廣播、或是當請 It主動提供的妓，發㈣—細信號訊息至其 13 1339082 作4>月4修正骑頁 由該麵所執行的協調可在時間域中執行 以點ϋ」 能⑽）為基礎或是叫合協調魏⑽）為基礎的協: 802, lie延伸。舉例來說’當位於相同鄰近區域的第一和第 二網路具有—無競爭時期，其實際上在相_時間點開始， 第、鹏可允許第二網路開始輪詢程序，同時第—網路會維 持沈默’當該第二網路結束制有的流量讀，該第一網路 可開始輪時，而同時第二網路則維持沈默。 牛j來說帛網路可每—個偶數⑽mSee間隔輪詢其 麵s(例如：0 msec、2_sec、卿·、麵 _、..·）， 同時第二網路則使用奇數的_ _間隔（亦即：剛_、 300 msec、500 msec、…）來輪詢其WTR[Js。依此方式，兩個

麟可避免碰撞並縣报低的互相谓，㈣仍在相同的頻 率中運作’此協調可經由廣播訊息或是在賴路間直接發送 信號執行。 。視而要;爭媒體她’輪詢是—觀調程序，用以控制在 無線媒體上的傳輸。該HCF輪詢特定站台以檢視他們是否需 要傳輪接著如果他們請求的話，便分派Τχ時間。根據本 14 1竹年Cp月，修正替冷~ 發明，協調輪詢係在兩個咖之間執行，在網狀網路來方 面，大部分的控制並非集中式而是分散式，因此，兩個協調 的輪詢序列（亦即：來自兩個不同的協調，或是來自兩個不 同網路的協調器）’可用以避免兩個網路之間的干擾。依此 方式，兩個網路便可避免碰撞並且保持低的互相干擾，同時 還可在相同的頻率上運作。此協調可經由廣播訊息或是在兩 網路間直接發送信號執行(例如：經由該麵500)。 如第2圖所示，本發明可用於同時部屬於相同鄰近區域的多 個網路2GG、300，即便兩個網路之間並為直接的通訊，該網 路200、300可為任何形式網路，其包含在不同無線存取技 術下所部屬的網路(例如：聰咖.『臓觀.15、賺 802.16、蜂巢式網路或是諸如此類等等）。 若兩個或多個網路200、·係同時部屬於相近的鄰近區域 内，則該RRM500可在所有的網路2〇〇、3〇〇上執行。在此例 中’可建立一個架構’用以協調網路2〇〇、3〇〇的配置改變（例 如改變頻率），舉例來說，後置鏈結（或是高度負載鏈結)將 會有比低負載鏈結較高的優先權。 1339082 0年t月日修正替換頁 曹 _ -個共享的画500可提供給網路2〇〇、3〇〇，或是—個獨立 分離的麵500可分別提供給網路2〇〇、3〇◦。舉例來說，一 個共旱的丽500可提供給雌8〇2· u網路及雌8〇2.16 網路’並用以管理該網路的無線資源。該_ 5⑽並未限制 於-單-無線存取技術，而是協調多個無線網路，即便他們 籲 使用不同的無線存取技術。協調可跨網路在不同的無線存取 技術下執行，例如-蜂巢式網路以及一在臓8〇2. χχ標準 下的無線區域網路。舉例來說’麵5⑼可使用無線存取技 術採取動作以協調兩個網路2〇〇、3〇〇之間的負載，且會將 使用不同無線存取技術的網路棚之冗餘考慮進去，這些動 作包含’舉例來說’視所有網路的負載狀況，對特定的騰& • 強制改變頻道、改變無線存取技術、或是諸如此類。 儘管本發明之特徵和元件皆於實施例中以特定組合方式所 描述，但實施例中每一特徵或元件能獨自使用，而不需與較 佳貫施方式之其他特徵或元件組合，或是與/不與本發明之 其他特徵和元件做不同之組合。儘管本發明已經透過較佳實 施例描述，其他不脫附本發明之申請專利範圍之變型對熟習 16 133.9082 竹肜7日修正替換頁 此技藝之人士來說還是顯而易見的。上述說明書内容係以說 明為目的，且不會以任何方式限制特別發明。

17 【圖式簡單說明】 [1料月，修止皆额 藉由下文中一較佳實施例之描述、所給予的範例，參照 對應的圖式，本發明可獲得更詳細地瞭解，其中： 第1圖所示為一種包含一 RRM的點對多點(PtMP)後置 '周路’其係根據本發明之一實施例所配置；以及 第2圖所示為一種無線通訊網路系統，其包含複數個網 路，其包含一網狀網路及一 運作，其係根據本發明之 另一實施例所配置。 【主要元件符號說明】 100後置網路 108無線傳輸/接收單元 150無線通訊系統 202丨-202n網格點 102! - l〇2n存取點 1121 ~~112n無線後置鏈結 200'300、400 網路 212! -212n無線通訊鏈結

Claims (1)

1. 申請專利範圍： 1.種在數個先，泉網路中管理無線資源而在— 管理器剛㈣料腿仏… 訊鍵無線通 /、Τ Μ吊一無線網路設置於一網 每一節點經由複數後樸中， 至該咖織； 財之〜無料4被連接 線傳輪/接收單元(wtru)是在干擾該複數節點 ' A _裳置_該複數個無線後置鍵結 之—·，以及 、中 ,、♦數㈣其中之L議餘該複 鏈結其中之-上的—運_ ‘ 蟥置 2.如申請專利範圍第1項所述之方法，更包含： 接收來自該複數節點中各節點的—品質報告，該。 告包含無線後置鏈結品質測量及效能统計。 " 3·如申請專利範圍第！項所述之方法，其中使用— 見、一不同時槽以及一不同鮮跳純式至少其中之 變一組態。 以安 4. 如申4專利範圍第 項所述之方法，其中該第 热線網 19 j339〇82 路係以一點對點或是一點對多點拓樸所配置。 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中，當一流量負 裁增加時，改變一組態以使用二或多個鏈結以緩和負載。 6.如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該第一無線網 賂為^廣域網路(WAN)。 如申請專利範圍第6項所述之方法，其中該WAN為一網 際網路(Internet) 〇 8.如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該複數節點至 少其中之一為一存取點(AP)。 9 · 一種無線資源管理器(rrm)，經配置與複數個無線網路通 訊，該RRM包含： 一處理器，經配置為監控與一第一無線網路的複數節點 關聯的複數無線通訊鏈結之效能，其中該第一無線網路設置 於—網格拓樸中，每一節點經由複數後置鏈結其中之一以無 線的方式被連接至該RRM裝置； 一接收器，經配置為接收來自該第一無線網路中該複數 =點中各節點的―品質報告，該品質報告包含無線後置键結 品質刚量及效能統計； 其中該處理器更配置為決定-無線傳輪/接收單元 20 裝置之間 (WTRU)是在干提該 數即點其中之一與該脱 的1 級數無線後复鏈結其中之―；以及 〜A %配置為與該複數節點中至少-個互動以在 琢寺捭線通訊鏈社立 ^ , '°八上改變一組態並在該複數無線 後置鏈结其中之—上改變一運作頻率。 申"專#]觸第9项所述之無線資源'管理器，其中該 ㈠_^屬姆樸所配置。 务申叫專利範圍第9項所述之無線資雜管理器，其中， 里"载\加時’改變一組態以使用二或多個鏈結以緩 和負载。 申《專#]範圍第9項所述之無線資源管理器，其中兮 第-無線網路為一廣域網路(wan)。 … 申θ專利範圍第12項所述之無線資源管理器，其中該 WAN為-網際網路(Internet)。 … 申叫專利範圍第9項所述之無線資源管理器，其中在 Μ數㈣中的該複數個節點至少其中之—為一存取點 (ΑΡ)。 ’·' 15·如申請專利範圍第9項所述之無線資源管萄，其中該 弟一無線網路係以時分多重存取(TDMA)運作，JL當該刪 21 1339082 在特定時槽觀察到干擾功能時，該RRM分派和重新分派時 槽。 16.如申請專利範圍第9項所述之無線資源管理器，更被配 置以改變一排定路線演算法，該排定路線演算法用在經由該 複數後置鏈結其中之一控制該複數節點其中之一以及該 RRM裝置間之流量。

   22 1339082 七、指定代表圖： (一) 本案指定代表圖為：第（2 )圖。 (二) 本代表圖之元件符號簡單說明： 150無線通訊系統 200、300、400 網路 202ι - 202η網格點 212ι _ 212π無線通訊鍵結

   八、本案若有化學式時，請揭示最能顯示發明特徵的 化學式：