[发明专利]用于移动宽带无线网络的网络管理软件体系结构的方法和系统

说明书

技术领域

本发明的领域通常涉及无线通信网络，并且更具体地但不绝对 地涉及用于移动宽带无线网络的网络管理软件体系结构的方法和系 统。

背景技术

IEEE(电子以及电气工程师协议)802.16是一组新兴的空中接口 标准，用于组合的固定、便携以及移动宽带无线接入(MBWA)。最 初将该规范构思为无线标准，以使得低成本的最后一英里宽带连接 能够连接到那些未通过有线宽带来服务(例如电缆或DSL)的地方， 该规范正在发展为把目标定位为移动、高速宽带应用的更广阔的市 场机会。IEEE 802.16体系结构不仅解决了传统的“最后一英里”问 题，而且支持正在运动当中的游牧或移动客户。MBWA体系结构是 由全球微波接入互操作性(WiMAX)论坛的网络工作组(NWG)标准化 的。为了方便起见，本说明书始终可交换地用术语802.16和WiMAX 来表示IEEE 802.16空中接口标准组。

图1示出了具有点对多点(PMP)蜂窝状体系结构的简化的宽带 无线网络，用于在典型地低于11GHz的许可的和免许可的频带上进 行操作。还可以是其它类型的体系结构(未示出)，例如网格宽带无线 网络。用无线接入节点(RAN)102A和102B，将骨干IP(因特网协议) 网络100连接到宽带无线网络。每个RAN经由诸如光纤(描绘为光 纤链路103A、103B和103C)的有线链路或点对点无线链路(未示出)， 连接到一个或多个无线小区(描绘在RAN 102A或102B到104A、 104B和104C之间)。各自的基站(BS)106A、106B和106C在无线小 区的集线器上。基站系统包括高级天线系统(AAS)，其典型地位于无 线塔的顶端，并且用于将高速数据发射到多个用户站(SS)108以及移 动用户站(MSS)，并且经由单向的无线链路110(每个SS链路传输与 其它传输不相关)，来从用户站接收数据。更特别地，每个SS 108 可以使用由IEEE P802.16空中接口标准所定义的PHY+MAC(物理+ 介质访问控制)层特征(经由适当的BS)，来接入网络100。SS可以对 应于固定用户位置(例如，在家里或办公室里)，或可以对应于可能经 由诸如个人数字助理(PDA)、膝上电脑等移动设备(MSS)来接入该宽 带无线网络的移动用户。

数据串(data burst)从网络100到SS 108的传输按以下方式进行。 在给定的小区内，诸如IP分组和以太网帧的数据串从适当的RAN 前进到适当的BS。该BS将数据封装成IEEE 802.16-2004数据帧格 式，并且随后使用被称为“下行链路”的单向无线链路110，将非视 距(NLOS)数据传输到每个SS 108。反向进行从SS 108到网络100 的数据传输。在这种情况下，使用被称为“上行链路”单向无线链 路，将封装的数据从SS传输到适当的BS。该数据分组随后转发到 适当的RAN，转换成IP分组或以太网帧，并且从此以后传输到网络 100中的目的节点。可以用频分双工(FDD)、半双工FDD或时分双 工(TDD)方案来传输该数据组。在TDD方案中，上行链路和下行链 路共享相同的RF信道，但不同时传输，并且在FDD方案中，上行 链路和下行链路分别在不同的RF信道中操作，而这些信道同时传 输。

对多个BS进行配置，以形成小区状的无线网络。使用了共享介 质的网络需要一种机制来有效地进行共享。在每个小区中，该无线 网络体系结构是双通道PMP，其为很好的共享介质实例；此处的介 质是用于传播无线电波的空间(空中)。从基站(BS)到SS的下行链路 基于PMP来操作。IEEE 802.16-2004标准和IEEE 802.16e/D5a规范 草案(2004年12月)中的规定包括在每个小区内具有AAS的中央BS。 这种AAS包括能够同时处理多个独立扇区的扇区化天线。在这种配 置中，可以对每个独立扇区实现下述的基站操作，从而在网络中可 以使用共享了公共控制器的多个局内(co-related)基站，该基站具有多 个扇区天线。在给定的频率信道和天线扇区内，所有站接收相同的 传输或传输部分。