CN102711144B - 在接入点(ap)中使用的方法和接入点(ap) - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种在接入点（AP）中使用的方法和一种接入点（AP）。该方法包括：响应于来自网络管理实体（NME）的触发，从第一管理实体传达第一消息到第二管理实体，其中所述第一和第二管理实体在所述AP中；响应于所述第一消息，从所述第二管理实体传达测量请求到无线发射/接收单元（WTRU）；在所述第二管理实体处接收来自所述WTRU的测量报告，其中所述测量报告包含所述WTRU的传送功率信息和链路边际信息；以及在所述AP的管理信息库（MIB）中存储所述测量报告，其中所存储的测量报告可供所述NME使用。
Description
本申请是申请号为200480019512.7、申请日为2004年7月15日、名称为“储存存取点管理信息库中移动站实体测量与媒体存取控制性能统计量的方法与装置”的中国发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及无线通信系统。尤其是，本发明涉及一种用于传递无线发射/接收单元（WTRU）与接入点（AP）之间的传送功率控制(transmit powercontrol，TPC)信息的方法及系统。
背景技术
无线局域网络（WLAN）由于其便利性及弹性已变得更普遍。当此种网络的新应用正在发展时，他们的普及性也预期会更增加。
电子及电子工程师协会（IEEE）工作团队已经定义具有扩展性的IEEE802.11基线(baseline)标准，其意图于提供较高的数据速率以及其它的网络容量。在IEEE 802.11标准中，网络实体包括管理信息基站（managementinformation base，MIB）。此MIB可以是一个媒介接入控制层（MAC）层MIB或是一个实体（PHY）层MIB。MIB表中的数据实体使用IEEE 802.11标准。
连接至WLAN的网络管理实体（NME），通过发送帧而互相通信。802.11标准定义三种类型的MAC帧：1)数据帧；2)控制帧；以及3)管理帧。这些帧的每一者也有子类型。例如，行动帧是管理帧的子类型。行动帧进一步由类别所定义。目前，行动帧类别的定义如下：0-频谱管理；1-服务质量管理；2-直接链路协议；以及3-无线电管理。
服务原语（service primitive）是层之间或协议之间实体交换标准化消息内容用的内部信令消息，例如在站管理实体（station management entity，SEM)与MAC层管理实体（MLME）之间。虽然此标准并未规定消息的特定格式，此标准对内容做出规定。服务原语通常被用以启动、确认或报告一个特定的行动，例如通过从一个WTRU至另一WTRU发送管理目的用的特定帧。
依据IEEE 802.11标准，SME被合并至WTRU以便提供正确的MAC运作。此SME是独立于层的实体，其可被视为位于一个分离的管理平面或位于“接近此侧之处（off to the side）”。因此，此SME可以被视为在收集来自不同层管理实体的依层而定的状态时负责此功能，且同样地设定层指定参数的数值。此SME通常替代一般系统管理实体执行此种功能并实施标准管理协议。
此外，依据IEEE 802.11标准，WTRU包含控制其行为的MIB中的配置设定。使AP能够了解每一个WTRU的配置是重要的，以便中断此WTRU的行为并且改善在WLAN无线电资源管理（RRM)的上下文中的性能。例如，WTRU在其MIB中保持跟踪被成功接收但不能被解码的数据帧。这是AP提供最小服务质量水平给WTRU的重要信息。
RRM是WLAN管理中一种最重要的形式。WLAN可以通过执行RRM，包括频带内(in-band)干扰减轻以及频率再使用，而达到相当的性能加强。为了有效的RRM，NME需要重新取回WTRU指定TPC相关信息。常见无线系统中所使用的MIB数据结构的问题在于WTRU的TPC信息未被储存在AP的MIB中。
干扰减轻是无线通信系统中使用的典型技术，通过使传输功率的量为最小以避免与附近区域中的其它使用者产生干扰。IEEE 802.11h标准使用信标（BEACON）及探测响应（PROBE RESPONSE）帧来定义最大允许传送功率的消息发送，以及使用TPC请求（TPC REQUEST）及TPC报告（TPCREPORT）帧来定义消息发送以获得立即的传送功率以及链路边际（linkmargin）。AP广播信标（BEACON）帧或以探测响应（PROBE RESPONSE）帧回应。信标帧包含国家字段（country field），功率限制字段，传送功率字段以及链路边际字段。国家字段包含最大的调整功率准位。功率限制字段包含相较于最大调整功率准位的偏移值。传送功率字段指示用以传送TPC请求（TPC REQUEST）帧的传送功率。链路边际字段在信标（BEACON）及探测响应（PROBE RESPONSE）帧中被设定为0。
WTRU的实体测量数据或MAC性能统计（例如基本服务组合（basicservice set；BBS)中的传送/接收功率准位以及链路边际）的请求/报告消息发送以及重新取回是支持减轻干扰及RRM的关键参数。然而，这些实体测量或MAC性能统计并未从L1 PHY或L2 MAC协议实体被传送至作为外部WLAN RRM实体的接口使用的SME。此SME通常包含进入MIBS中读/写的接口软件。例如，在接收来自简单网络管理协议(SNMP)的指令时，特定MIB实体的读取被回报至该SNMP。
目前，WLAN通常在比需要高许多的功率准位上传送。使用TPC，此传送功率可被调整至最小的准位而依然保证所需的信号接收，但不产生比所需的干扰更多的干扰给其它的WTRU。其还可能执行有效的负载控制以及BSS范围调整。范围调整、负载平衡，以及一最大小区半径是由AP的传送功率以及WTRU的接收器敏感度所决定。如果传送功率未受到适当的控制，在小区边缘的WTRU遗失对AP的连接且将被强迫与邻近的AP重新关联。因此，适当的功率控制使得有效率的负载控制及范围调整成为可能。
发明内容
本发明是一种用于在WTRU与AP之间传递TPC信息的无线通信系统及方法。所述AP包括第一管理实体以及第二管理实体。所述WTRU包括第三管理实体。AP中的第一管理实体确定是否要使用WTRU的传送功率准位。如果所述第一管理实体确定使用所述WTRU的传送功率准位，第一管理实体传输第一消息用以请求TPC信息至AP中的第二管理实体，。第二管理实体可传送消息至所述第一管理实体用以确认第一消息的接收。
AP中的第二管理实体传送第二消息至WTRU用以请求所述WTRU提供TPC信息至该AP。响应于所述WTRU接收该第二消息，WTRU中的第三管理实体执行一个或更多实体测量以确定一个或更多个TPC参数。第三管理实体随后传送第三消息至该AP，该第三消息包括与所述实体测量的结果相关联的所请求的TPC信息。
由第三管理实体执行的测量可包括WTRU传送功率准位测量，链路边际测量，畅通频道评估（clear channel assessment，CCA)，感知的信噪比指示（signal-to-noise indication，PSNI)测量，接收的信号强度指示（RSSI）测量，以及接收的频道功率指示(RCPI)测量。所述第一管理实体可以是SME而所述第二及第三管理实体可以是MLME。所述无线通信系统可以是WLAN。
本发明提供一种在接入点（AP）中使用的方法，该方法包括：响应于来自网络管理实体（NME）的触发，从第一管理实体传达第一消息到第二管理实体，其中所述第一和第二管理实体在所述AP中；响应于所述第一消息，从所述第二管理实体传达测量请求到无线发射/接收单元（WTRU）；在所述第二管理实体处接收来自所述WTRU的测量报告，其中所述测量报告包含所述WTRU的传送功率信息和链路边际信息；以及在所述AP的管理信息库（MIB）中存储所述测量报告，其中所存储的测量报告可供所述NME使用。
本发明还提供一种接入点（AP），该AP包括：第一管理实体，被配置成响应于来自网络管理实体（NME）的触发而传达第一消息；第二管理实体，被配置成：接收所传达的第一消息；响应于所述第一消息，向无线发射/接收单元（WTRU）启动测量请求的传达，以及接收来自所述WTRU的测量报告，该测量报告包含所述WTRU的传送功率信息和链路边际信息，其中所述第一管理实体包括被配置成存储所述测量报告的管理信息库（MIB），以及其中所存储的测量报告可供所述NME使用。
附图说明
本发明的较详细说明将从以下例示的优选示例描述中获得，并参照附图而被了解。
图1A是依据本发明操作的无线通信系统的方块图；
图1B是图1A的无线通信系统中所使用的AP及WTRU配置的详细方块图；
图2示出了依据本发明用于获得TPC信息WTRU与AP之间通信的流程图；
图3示出了依据本发明用于请求及接收测量报告WTRU与AP之间通信的流程图；
图4示出了依据本发明使用网络管理实体之间的服务原语用于传递TPC信息的示例性流程的信号流程图，以及
图5是依据本发明用于在网络实体之间传递TPC信息的方法步骤的示例性流程的流程图。
具体实施方式
以下，WTRU包括但不限于用户设备、移动站、固定或移动订户单元，寻呼机或任何其它能够在无线环境中操作的设备。当参照下文时，AP包括但不限于基站、节点B、站点控制器（site controller），或任何无线环境中的接口设备。
本发明以下将参照附图而被描述，其中相同的标号均代表相同的元件。本发明使用WLAN 802.11标准（802.11基线，802.11a，802.11b以及802.11g)，并且还适用于IEEE 802.11e，802.11h以及802.16。
本发明可进一步适用于时分双工（TDD）、频分双工（FDD），以及时分同步CDMA（TDSCDMA），当应用至通用移动通信系统（UMTS），CDMA2000以及CDMA时，但还可能应用至其它无线系统。
本发明的特征可被合并至集成电路(IC)中或被配置于包括多数个互相连接组件的电路。
图1A是无线通信系统100的方块图，其包括多个WTRU 105、多个AP110、分配系统（distribution system，DS）115，NME 120以及网络125。WTRU105和AP 110形成各自的基本服务组合(BSS)130。BBS 130以及DS 115形成延伸服务组合(ESS)。AP 110经由网络125连接至NME 125。无线通信系统100可以是WLAN。
图1B是说明无线通信系统100中所使用的AP 110和WTRU 105的配置的详细方块图。AP 110包括第一管理实体150，第二管理实体155以及第一MIB 160。WTRU 105包括第三管理实体165，第四管理实体170以及第二MIB 175。MIB 160和175由一个或更多个储存设备（例如计数器，寄存器或其它存储器设备）所组成，用以存储配置参数、性能度量以及错误指示符。
第一管理实体150可以是SME。第二管理实体155可以是MLME。第三管理实体165可以是MLME。第四管理实体170可以是SME。
参照图1A，位于NME 120中的RRM控制器（未示出）经由网络125及DS115与AP 110通信。AP 110和WTRU 105无线通信。NME 120发送消息至AP 110以改变AP的BSS中的许可功率准位，通过较高层（第二层或更高）管理协议，例如SNMP或可扩展标记语言(XML)。NME 120写入可允许的最大及最小值至AP 110的MIB 160中。
在AP 100中实施一个程序，用以经常性地读取AP 110的MIB 160中的实体以及使用服务原语以发送并接收MAC信令帧。此MAC信令帧，例如信标（BEACON）或TPC请求（TPC REQUEST），测量请求（MEASUREMENTREQUEST）等，与小区中所有的WTRU 105通信。
当AP 110接收来自WTRU 105的信令帧时（例如TPC报告（TPCREPORTS），测量报告（MEASUREMENT REPORTS）等），AP 110取得报告的测量并使用服务原语以将性能测量写入AP 110的MIB 160中。NME 120随后经由管理协议读取这些MIB实体以得知目前的系统性能。NME 120控制WTRU 105的传送功率准位。
此MIB可以是MAC MIB或PHY MIB。MAC MIB通常是比较优选的，因为大部份的RRM单元在MAC准位上操作，其具有极快的响应。MIB表中的实体应该被包括在每一个WTRU表中，这是优选的，或在整体统计表中。通过将这些实体数据存储在AP 110的MIB中而使它们可为外部实体所用，可以维持低的干扰准位，产生较高的系统容量。
图2说明依据本发明支持WTRU 105与AP 110之间的通信以获得TPC数据的流程。一旦AP 110传送决定从目标WTRU 105获得TPC数据时，AP110传送TPC请求帧205至目标WTRU 105。响应TPC请求帧205，WTRU105执行一个或更多个请求的实体测量并传送TPC报告帧210至AP 110。AP 110随后存储此TPC数据在AP 110的MIB 160中，此TPC数据可让外部实体使用，例如NME 120。
参照图1A及1B，获得TPC数据的流程也可由NME 120启动，其接着触发AP 110中的第一实体150发送原语至第二管理实体155，以发送MAC信令帧至WTRU 105等等。
图3说明一个流程，用以支持WTRU 105与AP 110之间的通信以便使AP 110要求WTRU 105执行一个或更多个测量并报告特定的WTRU 105的实体参数给AP 110。一旦AP 110决定请求来自WTRU 105的实体测量数据时，此AP 110传送测量请求帧305至目标WTRU 105以测量并报告目标WTRU 105的特定实体参数。这些测量可以包括传送功率，链路边际，CCA报告，接收的功率指示符（RPI）直方图（histogram）报告，或任何其它与实体相关的测量。这些可以是绝对值，统计平均或直方图值，或使用任何类型的算法或优化过程（optimization routine）计算的值。在执行请求的测量之后，目标WTRU 105编译测量数据并传送测量报告帧310至AP 110。此测量数据被存储在AP 110的MIB 160中，可选择地，在WTRU 105的MIB 175中。
WTRU 105中的MIB 175存储二个不同的信息类别。第一类别包括多种实体测量，例如信号功率，干扰准位，噪声直方图等等。第二类别是多种MAC性能统计，例如CCA忙碌片段（busy fraction），平均后退(back-off)次数，错误帧计数器等等。
当接收的实体测量以及MAC性能统计被存储在AP110的MIB 160中时，其可被负责RRM的实体所用。此MIB 160可以是MAC MIB或PHY MIB。MAC MIB是优选的，因为RRM消息发送也在MAC层中执行，并且比PHY层快速。这些实体测量数据可被外部所用，通过将它们存储在AP 110的MIB160之内。因此，有效的负载控制及BSS范围调整变得可能。
图4是说明使用服务原语在AP 110与WTRU 105之间获得TPC信息的示例性流程400的信号流程图。内部消息发送以本发明新导入的服务原语而被执行。使用流程400，AP 110可以从WTRU 105获得TPC数据并存储此TPC数据在AP 110的MIB 160中。
AP 110包括SME 450以及MLME 455。WTRU 105包括MLME 465以及SME 470。参照图4，AP 110的SME450确定是否使用WTRU 105的传送功率准位(步骤402)。在步骤404，如果SME 450在步骤402确定使用WTRU 105的传送功率准位，则SME 450传送第一消息（MLME-TPC使用.req（MLME-TPCADAPT.req））至AP 110的MLME 455以请求TPC信息。在步骤406，MLME 455传送第二消息（MLME-TPC使用.cfm（MLME-TPCADAPT.cfm））至SME 450以确认第一消息的接收（MLME-TPC使用.req（MLME-TPCADAPT.req））。在步骤408，MLME 455传送第三消息（TPC请求帧）至目标WTRU 105以请求TPC信息，和目标WTRU 105的MLME 465接收第三消息（TPC请求帧）。在步骤410，MLME465执行一个或更多实体测量以确定TPC参数，例如WTRU传送功率准位、WTRU接收功率准位、链路边际（即，传送功率减去接收功率）、PSNI、RSSI，RCPI等等。确定TPC参数的测量结果可被转发至SME 470并存储在WTRU105的MIB 175中。在步骤412，目标WTRU 105的MLME 465传送包括请求的TPC信息的第四信号（TPC报告帧）至AP 110。在步骤414，MLME 465传送包括请求的TPC信息的第五消息（（MLME-TPC报告.ind）MLME-TPCREPORT.ind）至SME 450。SME 450可以存储请求的TPC信息在AP 110的MIB 160中，因此TPC信息可被外部RRM实体所用。此TPC请求在步骤416中完成。
图5是依据本发明用于在网络实体之间传递TPC信息的方法步骤的示例性流程500的流程图。
如图1A所示，流程500在无线通信系统100内实施，包括至少一个AP 110以及至少一个WTRU 105。如图1B所示，AP 110包括第一管理实体150以及第二管理实体155。此外，如图1B所示，WTRU 105包括第三管理实体165以及第四管理实体170。
参照图5，AP 110中的第一管理实体150确定是否使用WTRU 105的传送功率准位(步骤505)。在步骤510，如果所述第一管理实体150在步骤505确定使用所述WTRU 105的所述传送功率准位，则所述第一管理实体150传送第一消息至AP 110中的第二管理实体155以请求TPC信息。在步骤515，第二管理实体155传送第二消息至第一管理实体150以确认该第一消息的接收。在步骤520，第二管理实体155传送包括针对TPC信息的请求的第三消息至WTRU 105。在步骤525，WTRU 105中的第三管理实体165接收该第三消息。在步骤530，第三管理实体165执行一或更多个实体测量以确定TPC参数。第三管理实体165可传递实体测量的结果至第四管理实体170，其接着可存储该实体测量的结果在MIB 175中。在步骤535，第三管理实体165传送包括请求的TPC信息的第四消息至AP 110。在步骤540，AP 110中的第二管理实体155接收该第四消息。在步骤545，第二管理实体155传送包括请求的TPC信息的第五消息至第一管理实体。所述请求的TPC信息随后被存储在所述AP 110的MIB 160中。
虽然本发明参照优选实施方式而被详细地示出和描述，本领域技术人员可以应了解的是在不脱离以上所述的本发明范围的情况下，形式上和细节上的各种的变化可以被实施。
Claims (24)
1. 一种在接入点AP中使用的方法，该方法包括：
响应于来自网络管理实体NME的触发，从第一管理实体传达第一消息到第二管理实体，其中所述第一和第二管理实体在所述AP中；
响应于所述第一消息，从所述第二管理实体传达测量请求到无线发射/接收单元WTRU；
在所述第二管理实体处接收来自所述WTRU的测量报告，其中所述测量报告包含所述WTRU的传送功率信息和链路边际信息；以及
在所述AP的管理信息库（MIB）中存储所述测量报告，其中所存储的测量报告可供所述NME使用。
2. 根据权利要求1所述的方法，该方法还包括：
从所述第二管理实体传达第二消息到所述第一管理实体，该第二消息用于确认所述第一消息的接收。
3. 根据权利要求1所述的方法，其中所述测量报告包括所请求的测量的绝对值。
4. 根据权利要求1所述的方法，其中所述测量报告包括所请求的测量的统计平均值。
5. 根据权利要求1所述的方法，其中所述测量报告包括参数随时间的值的直方图。
6. 根据权利要求1所述的方法，其中所述测量请求包括针对参数的测量的请求，以及其中所述参数包括信噪比指示符。
7. 根据权利要求1所述的方法，其中所述测量请求包括针对参数的测量的请求，以及其中所述参数包括接收的信道功率指示符（RCPI）。
8. 根据权利要求1所述的方法，其中所述测量请求包括针对参数的测量的请求，以及其中所述参数包括链路测量。
9. 根据权利要求1所述的方法，其中所述测量请求包括针对参数的测量的请求，以及其中所述参数包括畅通信道评估（CCA）忙碌片段。
10. 根据权利要求1所述的方法，其中所述测量请求是针对参数的所存储的测量值的请求。
11. 根据权利要求1所述的方法，其中所述测量请求是请求对参数执行新的测量。
12. 根据权利要求1所述的方法，该方法还包括：
传达所述测量报告到所述第一管理实体。
13. 一种接入点AP，该AP包括：
第一管理实体，被配置成响应于来自网络管理实体NME的触发而传达第一消息；
第二管理实体，被配置成：
接收所传达的第一消息；
响应于所述第一消息，向无线发射/接收单元WTRU启动测量请求的传达，以及
接收来自所述WTRU的测量报告，该测量报告包含所述WTRU的传送功率信息和链路边际信息，
其中所述第一管理实体包括被配置成存储所述测量报告的管理信息库（MIB），以及其中所存储的测量报告可供所述NME使用。
14. 根据权利要求13所述的AP，其中所述第二管理实体还被配置成：
从所述第二管理实体传达第二消息到所述第一管理实体，该第二消息用于确认所述第一消息的接收。
15. 根据权利要求13所述的AP，其中所述测量报告包括所请求的测量的绝对值。
16. 根据权利要求13所述的AP，其中所述测量报告包括所请求的测量的统计平均值。
17. 根据权利要求13所述的AP，其中所述测量报告包括参数随时间的值的直方图。
18. 根据权利要求13所述的AP，其中所述测量请求包括针对参数的测量的请求，以及其中所述参数包括信噪比指示符。
19. 根据权利要求13所述的AP，其中所述测量请求包括针对参数的测量的请求，以及其中所述参数包括接收的信道功率指示符（RCPI）。
20. 根据权利要求13所述的AP，其中所述测量请求包括针对参数的测量的请求，以及其中所述参数包括链路测量。
21. 根据权利要求13所述的AP，其中所述测量请求包括针对参数的测量的请求，以及其中所述参数包括畅通信道评估（CCA）忙碌片段。
22. 根据权利要求13所述的AP，其中所述测量请求是针对参数的所存储的测量值的请求。
23. 根据权利要求13所述的AP，其中所述测量请求是请求对参数执行新的测量。
24. 根据权利要求13所述的AP，其中所述第二管理实体还被配置成传达所述测量报告到所述第一管理实体。
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