向网络元件提供小区配置信息的方法和装置 |
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| 申请号 | CN200980134813.7 | 申请日 | 2009-06-16 | 公开(公告)号 | CN102150472A | 公开(公告)日 | 2011-08-10 |
| 申请人 | IP无线有限公司; | 发明人 | B·H·里斯加德; | ||||
| 摘要 | 在蜂窝通信网络中支持多小区服务的网络 控制器 包括 接口 连接逻辑，可操作地与支持蜂窝通信网络的通信小区内的通信的至少一个网络元件耦接。网络控制器进一步包括：生成包括小区配置信息的小区配置消息的 信号 处理逻辑；和使用多播协议将小区配置消息发送给至少一个网络元件的发送逻辑。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种用于支持蜂窝通信网络内的多小区服务的网络控制器，所述网络控制器包括： |
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| 说明书全文 | 向网络元件提供小区配置信息的方法和装置技术领域[0001] 本发明一般涉及蜂窝通信。更具体地说，本发明涉及向网络元件提供小区配置信息的方法和装置。 背景技术[0002] 在诸如通用陆地无线电接入-时分双工(UTRA-TDD)网络的典型蜂窝网络中，无线电网络控制器(RNC)负责一组小区的配置。小区的配置通常使用诸如lub接口的3GPP(第三代合作伙伴计划)节点-B应用部分(NBAP)的标准化协议来实现。在传统网络架构中来自其RNC的小区配置的实现基于从RNC到每个单独小区的点到点连接。 [0003] 正如本领域的普通技术人员懂得的，蜂窝网络内的网络资源是有限的，就这一点而言，网络元件之间的信令消息流和内容的任何减少都是期望的。而且，RNC的处理资源的工作负荷以及重新配置小区所花费的时间量的任何减少也都是期望的。 [0004] 因此，不断需要向网络元件提供小区配置信息的改进方法和装置。 发明内容[0005] 因此，本发明的实施例试图单独或以某种组合地减轻、缓解或消除上述缺点中的一个或多个。 [0006] 按照本发明的第一方面，提供了一种在蜂窝通信网络中支持多小区服务的网络控制器。所述网络控制器包括可操作地与支持通信网络的通信小区内的通信的至少一个网络元件耦接的接口连接。所述网络控制器包括用于生成小区配置消息的信号处理逻辑，所述小区配置消息包括小区配置信息。发送逻辑用于使用多播协议将小区配置消息发送给所述至少一个网络元件。 [0007] 因此，本发明的实施例可以使网络控制器通过单次发送，几乎同时地将小区配置信息传送给多个网络元件。结果，可以显著减少所述网络控制器与所述网络元件之间的接口的网络控制器端所需的带宽，以及所述网络控制器的与向所述网络元件提供小区配置信息有关的处理负荷。而且，由于可以几乎同时地将小区配置信息发送给所有网络元件，可以显著缩短重新配置多个小区所需的时间，尤其是当大量小区需要被重新配置时。 [0008] 按照本发明的可选特征，所述蜂窝通信网络可以包括多个通信小区群，每个小区群又包括多个小区，使得所述发送逻辑可以进一步操作用于将小区配置消息发送给一个通信小区群内的多个网络元件。这样，小区重新配置信息的多播发送可以是向多个网络元件的广播。 [0009] 按照本发明的可选特征，所述多播协议可以包括因特网组管理协议(IGMP，Internet Group Management Protocol)，以及所述网络控制器可以使用流控制传输协议(SCTP，Stream ControlTransmission Protocol)来发送小区配置消息。 [0010] 按照本发明的进一步可选特征，所述小区配置信息可以包括下述组中的一个或多个： [0011] (i)公用物理信道(CPCH，Common Physical Channel)配置信息； [0012] (ii)前向接入信道(FACH，Forward Access Channel)配置信息； [0013] (iii)寻呼信道(PCH，Paging Channel)配置信息； [0014] (iv)寻呼指示信道(PICH，Paging Indicator Channel)配置信息； [0015] (v)MBMS寻呼指示信道(MICH)配置信息； [0016] (vi)时隙配置信息； [0017] (vii)分组随机接入信道(PRACH，Packet Random AccessChannel)配置信息； [0018] (viii)随机接入信道(RACH，Random Access Channel)配置信息；以及[0019] (ix)快速物理接入信道(FPACH，Fast Physical AccessChannel)配置信息。 [0020] 按照本发明的进一步可选特征，所述网络控制器可包括使能逻辑，操作用于使得所述至少一个网络元件能够通过例如因特网组管理协议(IGMP)来预订多小区服务。 [0021] 按照本发明的可选特征，所述网络控制器可包括第一接收逻辑，操作用于经由单播协议来接收来自至少一个网络元件并确认小区配置信息的接收的确认消息。 [0022] 按照本发明的可选特征，所述信号处理逻辑可进一步操作用于在使用多播协议发送小区配置信息之后未能收到来自预订多小区服务的网络元件的确认消息时，使用单播协议将配置信息重新发送给未能从其收到确认消息的网络元件。可选地，所述单播协议可以包括网际协议(IP)。 [0023] 按照本发明的可选特征，所述网络控制器可包括地址逻辑，操作用于使用至少相对于通信网络内的其它网络控制器来说基本上唯一的多播地址用于信令目的。 [0024] 按照本发明的第二方面，提供了一种用于支持蜂窝通信网络的通信小区内的通信的网络元件。所述网络元件包括使用多播协议从网络控制器接收用于提供多小区服务的小区配置信息的接收逻辑模块。 [0025] 按照本发明的第三方面，提供了一种向支持通信网络的通信小区内的通信的网络元件提供用于多小区服务的小区配置信息的方法。所述方法包括如下步骤：生成包括用于提供多小区服务的小区配置信息的小区配置消息；以及使用多播协议将所述小区配置消息发送给至少一个网络元件。 [0026] 按照本发明的第四方面，提供了一种包括网络控制器的蜂窝通信系统，所述网络控制器适用于支持上述向网络元件提供用于多小区服务的小区配置信息的方法。 [0027] 按照本发明的第五方面，提供了一种用于支持通信系统内的多媒体广播通信的集成电路，所述集成电路包括：消息生成逻辑，用于生成小区配置消息，所述小区配置消息包括用于提供多小区服务的小区配置信息；以及发送逻辑，用于使用多播协议将小区配置消息发送给至少一个网络元件。 [0028] 按照本发明的第六方面，提供了一种具有可执行程序代码的计算机可读介质，所述可执行程序代码用于编程信号处理逻辑，以便执行上述向网络元件提供用于多小区服务的小区配置信息的方法。 [0030] 下面参考附图，只通过举例的方式来描述本发明的实施例，其中： [0031] 图1例示了蜂窝通信系统的一部分的方块图的例子； [0032] 图2例示了按照本发明的实施例调适的RNC的例子； [0033] 图3例示了按照本发明的实施例用于图2的RNC的简化信令图的例子； [0034] 图4例示了按照本发明的实施例提供用于多小区服务的小区配置信息的方法的简化流程图的例子；以及 [0035] 图5例示了可被应用以实现本发明实施例中的处理功能的典型计算系统。 具体实施方式[0036] 对于可经由诸如移动电话手机和其它手持设备的移动通信设备接收的多媒体服务的需求预计将快速增长。在蜂窝通信网络上传送多媒体广播服务的一种技术是由第三代合作伙伴计划(www.3gpp.com)开发的多媒体广播和多播服务(MBMS，Multimedia Broadcast andMulticast Service)。 [0037] MBMS的具体变型包括对于单频网络上的多播/广播(MBSFN)仅在广播模式下工作的网络。在这样的专用广播蜂窝网络中，在广播服务中涉及到的所有小区将具有用于那种服务的物理资源的相同配置。大体上，在广播服务中涉及到的所有小区将被配置成发送用于那种服务的相同和时间同步的波形。 [0038] 本发明的实施例将在通用移动电信系统(UMTS)陆地无线电接入网络(UTRAN)系统的背景下加以描述。但是，应该懂得，本发明的实施例不局限于UTRAN系统，而是可以在将基本上相同的配置信息提供给多个通信小区的可替代基于小区的通信系统内实现，例如，WiMAX(微波存取全球互通)网络系统。 [0039] 现在参照图1，图1例示了蜂窝通信系统100的一部分的方块图的例子，对于例示的实施例，该蜂窝通信系统100包括UTRAN系统的一部分。系统100包括网络控制器，对于例示的实施例而言，所述网络控制器具有无线电网络控制器(RNC)110的形式。RNC 110可操作地与用于支持通信网络的各个通信小区130内的通信的一个或多个网络元件耦接。对于例示的实施例，所述网络元件具有无线基站的形式，在3GPP用语中被称为节点-B 125，RNC 110经由lub接口105可操作地与节点-B 125耦接。 [0040] 众所周知，为了完整起见，图1的RNC 110进一步可操作地与服务通用分组无线电系统(GPRS)支持节点(SGSN)150耦接。 [0041] 依照本发明的实施例，图1的通信网络可被配置成经由空中接口Uu 135将多小区服务传送给位于通信小区130内的诸如用户设备(UE)145的移动通信设备。例如，多小区服务可包括可经由节点-B在通信网络上提供给无线通信设备的广播服务。具体地，图1的通信网络可被配置成对于单频网络上的多播/广播(MBSFN)仅在广播模式下工作。这样，每个单独通信小区130可以形成通信小区的群140的一部分，一个群定义系统100内的通信小区130的子集或系统100内的所有通信小区130。然后，可以通过群140的所有通信小区130，使用相同物理资源几乎同时地发送诸如广播服务的多小区服务。 [0042] 现在参照图2，图2例示了按照本发明的实施例调适的RNC 210的例子，RNC 210经由lub接口205可操作地与节点-B 220、230、240耦接。RNC 210包括信号处理逻辑模块212和存储元件215。类似地，节点-B 220、230、240的每一个分别包括信号处理逻辑模块 222、232、242和存储元件225、235、245。 [0043] 依照本发明的实施例，RNC 210的信号处理逻辑模块212可操作用于生成包括用于提供多小区服务的小区配置信息的小区配置消息，并且使用多播协议将所述小区配置消息发送给节点-B 220、230、240。 [0044] 这样，RNC 210能够在单次发送内，几乎同时地将配置信息传送给多个节点-B，例如，群250内的所有节点-B 220、230、240。结果，可以显著减少lub接口205的RNC端所需的带宽，以及RNC 210的与向节点-B 220、230、240提供小区配置信息有关的处理负荷。而且，由于可几乎同时地将小区配置信息发送给群250内的所有节点-B220、230、240，可以显著缩短重新配置多个小区所需的时间，尤其是当大量小区需要被重新配置时。举例来说，配置消息可能包括400个字节，而确认消息可能包括50个字节。使用通过使用单播协议分别将配置消息发送给每个小区的现有技术方法来配置群内的50个小区将使用50x400个字节用于配置消息，以及使用50x50个字节用于确认消息(假设无需重新发送)。因此，使用现有技术方法总共发送22500个字节。然而，依照本发明的例子，使用多播协议来配置群内的50个小区将只使用单个400个字节的配置消息。因此，总共需要发送2900个字节，发送的字节数减少到原来的大约八分之一。 [0045] RNC 210可操作用于使用任何适当的多播协议来发送小区配置信息。例如，RNC 210可以使用诸如因特网组管理协议(IGMP)的基于分组的多播协议。这样，提供特定多播服务的所有节点-B 220、230、240可被配置成加入与那个多小区服务相对应的适当多播组。 [0046] 正如本领域的普通技术人员懂得的，存在如IETF(因特网工程任务组)的RFC(征求意见)文件所定义的IGMP的几种版本。IGMPv1由RFC 1112定义，IGMP v2由RFC 2236定义，以及IGMP v3由RFC 3376定义。 [0047] RNC 210可进一步操作用于使用流控制传输协议(SCTP)的变型来发送小区配置消息。正如本领域的普通技术人员懂得的，SCTP是由IETF(因特网工程任务组)的信令传输工作组开发并在RFC 4960中定义的传统上与一个IP地址和一个端口有关的传输层协议。SCTP一般作为比，比方说，TCP(传输控制协议)更快、更可靠的协议被人们接受。而且，与UDP(用户数据报协议)的情况一样，SCTP不需要在NBAP(节点-B应用部分)层上提供确认消息。因此，可以利用SCTP的与多播IP地址和端口以及单播IP地址和端口两者有关的变型。这样，可以经由多播地址和端口采用SCTP下行链路，而可以经由单播地址和端口采用上行链路。 [0048] 小区配置信息可以包括使节点-B能够被配置成将多小区服务提供给其各自小区内的移动通信设备的任何信息。例如，小区配置信息可以包括下述组中的一个或多个： [0049] (i)公用物理信道(CPCH)配置信息； [0050] (ii)前向接入信道(FACH)配置信息； [0051] (iii)寻呼信道(PCH)配置信息； [0052] (iv)寻呼指示信道(PICH)配置信息； [0053] (v)MBMS寻呼指示信道(MICH)配置信息； [0054] (vi)时隙配置信息； [0055] (vii)分组随机接入信道(PRACH)配置信息； [0056] (viii)随机接入信道(RACH)配置信息；以及 [0057] (ix)快速物理接入信道(FPACH)配置信息。 [0058] 现在参照图3，图3例示了按照本发明的实施例，图2的RNC 210将用于提供多小区服务的小区配置信息提供给节点-B 220、230、240的简化信令图300的例子。 [0059] 如前所述，RNC 210可操作用于生成包括用于提供多小区服务的小区配置信息的小区配置消息，并且使用多播协议将小区配置消息发送给节点-B 220、230、240。因此，RNC210使用多播协议，几乎同时地将小区配置消息310发送给所有节点-B 220、230、240。收到小区配置消息310后，节点-B 220、230通过使用单播协议将确认消息320、330发送回RNC 210而作出响应，确认小区配置消息的接收。正如本领域的普通技术人员懂得的，确认消息可以在任何适当层上，例如，SCTP层上或NBAP层上发送。 [0060] 对于例示在图3中的例子，如框340所示，RNC 210未能从节点-B之一：Node-B_3240收到确认消息。因此，未能从Node-B_3 240收到确认消息时，RNC 210，或更具体地说，对于例示在图2中的实施例，RNC 210的信号处理逻辑模块212可操作用于将配置信息重新发送给未能从其收到确认消息的Node-B_3 240。信号处理逻辑模块212可使用单播协议，例如，诸如单播IP协议的基于分组的单播协议将配置信息重新发送给Node-B_3 240。 举例来说，信号处理逻辑模块212可以简单地重新发送原来为多播发送生成的小区配置消息。可替代地，信号处理逻辑模块212可以生成包括小区配置信息的新的小区配置消息，特别用于使用单播协议重新发送给未从其收到确认消息的每个节点-B。 [0061] 这样，RNC 210只为未能确认初始多播消息的接收的节点B采用单播、点到点信令。因此，取决于lub接口205上分组丢失的概率，最终结果通常是总体上减少为网络资源的任何重新配置而生成的业务量以及缩短重新配置时段。 [0062] 可替代地，在未能从多个节点-B收到确认消息的情况下，信号处理逻辑模块212可以使用多播协议将配置信息重新发送给节点-B，以便再次使信号处理逻辑模块212需要作出的发送的数量最少。具体地，信号处理逻辑模块212可以根据信号处理逻辑模块212需要发送的单播配置信息消息的数量和多播配置信息消息所引起的不必要确认消息的数量之间的折衷，确定使用单播协议还是多播协议来重新发送配置信息。 [0063] 依照本发明的实施例，以及在存在多个RNC的系统中，每个RNC可以使用至少相对于通信网络内的其它网络控制器而言基本上唯一的多播地址用于信令目的。这样，可以由特定RNC通过配置节点-B的控制面多播预订信息来控制节点-B。 [0064] 现在参照图4，图4例示了按照本发明的实施例，向支持通信网络的通信小区内的通信的网络元件提供用于多小区服务，例如，广播服务的小区配置信息的方法的简化流程图400的例子。例如，图4的方法可以以计算机可读代码的形式实现，所述计算机可读代码存储在，比方说，图2的RNC 210的存储元件215内，用于将信号处理逻辑模块212编程成执行所述方法。 [0065] 该方法从步骤410开始，并且移动到生成包括用于提供多小区服务的小区配置信息的小区配置消息的步骤420，接着，在步骤430中，使用多播协议将小区配置消息发送给一个或多个节点-B。 [0066] 如果在步骤440中未从预订了相关多播组的所有节点-B收到确认消息，该方法移动到步骤450，在步骤450中确定使用多播协议重新发送配置信息还是使用单播协议重新发送配置信息。例如，可以根据需要发送给未确认节点-B的单播配置信息消息的数量和多播配置信息消息所引起的不必要确认消息的数量之间的折衷，确定使用单播协议还是多播协议来重新发送配置信息。 [0067] 如果确定使用单播协议重新发送配置信息，该方法移动到步骤460，在步骤460中使用单播协议将小区配置消息重新发送给未从其收到确认消息的那些节点-B。然后该方法循环回到步骤440。 [0068] 如果确定使用多播协议重新发送配置信息，该方法移动到步骤470，在步骤470中使用多播协议将小区配置消息重新发送给，例如，所有的一个或多个节点-B。然后该方法循环回到步骤440。 [0069] 一旦收到来自预订了相关多播组的所有节点-B的确认消息，在步骤480中结束该方法。 [0070] 图5例示了可用于实现本发明的实施例中的处理功能的典型计算系统500。这种类型的计算系统可以用在，例如，网络控制器或其它网络元件(可以是诸如移动电话或USB/PCMCIA调制解调器的集成设备)中。本领域的普通技术人员还应该认识到如何使用其它计算机系统或架构来实现本发明。计算系统500可以代表，例如，台式、膝上型或笔记本电脑、手持计算设备(PDA、蜂窝电话、掌上电脑等)、大型机、服务器、客户机、或给定应用或环境需要或适合的任何其它类型的专用或通用计算设备。计算系统500可以包括诸如处理器504的一个或多个处理器。处理器504可以使用像，例如，微处理器、微控制器或其它控制逻辑的通用或专用处理引擎来实现。在本例中，处理器504与总线502或其它通信介质连接。 [0071] 计算系统500还可以包括诸如随机访问存储器(RAM)或其它动态存储器的主存储器508，用于存储信息和处理器504要执行的指令。主存储器508还可以用于在执行处理器504执行的指令期间存储临时变量或其它中间信息。计算系统500同样可以包括与总线502耦接的用于存储静态信息和处理器504的指令的只读存储器(ROM)或其它静态存储设备。 [0072] 计算系统500还可以包括信息存储系统510，信息存储系统510可以包括，例如，介质驱动器512和可拆卸存储接口520。介质驱动器512可以包括支持固定或可拆卸存储介质的驱动器或其它机构，譬如，硬盘驱动器、软盘驱动器、磁带驱动器、光盘驱动器、激光唱盘(CD)或数字视频盘(DVD)读写驱动器(R或RW)、或其它可拆卸或固定介质驱动器。存储介质518可以包括，例如，硬盘、软盘、磁带、光盘、CD或DVD、或介质驱动器514可读写的其它固定或可拆卸介质。正如这些例子所例示的那样，存储介质518可以包括其中存储了具体计算机软件或数据的计算机可读存储介质。 [0073] 在可替代实施例中，信息存储系统510可以包括将计算机程序或其它指令或数据装入计算系统500中的其它类似部件。这样的部件可以包括，例如，诸如程序盒和盒式接口的可拆卸存储单元522和接口520、可拆卸存储器(例如，闪速存储器或其它可拆卸存储模块)和存储器插槽、和将软件和数据从可拆卸存储单元518传送到计算系统500的其它可拆卸存储单元522和接口520。 [0074] 计算系统500还可以包括通信接口524。通信接口524可用于在计算系统500和外部设备之间传送软件和数据。通信接口524的例子可以包括调制解调器、网络接口(诸如以太网或其它NIC卡)、通信端口(诸如，例如，通用串行总线(USB)端口)、PCMCIA插槽和卡等。经由通信接口524传送的软件和数据具有信号的形式，该信号可以是能够通过通信接口524接收的电、电磁、和光或其它信号。这些信号经由信道528提供给通信接口524。这个信道528可以携带信号，并可以使用无线介质、电线或电缆、光纤、或其它通信介质来实现。信道的一些例子包括电话线、蜂窝电话链路、RF链路、网络接口、局域网或广域网、以及其它通信信道。 [0075] 在这个文件中，术语“计算机程序产品”、“计算机可读介质”等一般可以用于指诸如，例如，存储器508、存储设备518、或存储单元522的介质。这些和其它形式的计算机可读介质可以存储供处理器504使用的一条或多条指令，以便使处理器执行指定操作。这样的指令一般被称为“计算机程序代码”(可以按计算机程序或其它群体的形式分组)，当被执行时，使计算系统500能够执行本发明的实施例的功能。注意，代码可以直接使处理器执行指定操作，被编译成这样做，和/或与其它软件、硬件、和/或固件(例如，执行标准功能的库)组合在一起这样做。 [0076] 在使用软件来实现这些元件的实施例中，可以将软件存储在计算机可读介质中并使用，例如，可拆卸存储驱动器514、驱动器512或通信接口524装入计算系统500中。控制逻辑模块(在本例中，软件指令或计算机程序代码)当被处理器504执行时，使处理器504执行如本文所述的本发明的功能。 [0077] 应该懂得，上面的描述针对一般功能单元和处理器对本发明的实施例作了描述。但是，显而易见，可在不同功能单元、处理器或域之间适当地分布功能而不损害本发明。例如，例示成由信号处理逻辑模块执行的功能可由分立的处理器或控制器来执行，或可由同一个处理器或控制器执行。因此，提到特定功能单元仅被看作提到提供所述功能的适当手段，而不是指示严格的逻辑或物理结构或组织。 [0078] 本发明的方方面面可以以包括硬件、软件、固件或它们的任何组合的任何适当形式来实现。本发明可选地可以至少部分实现成运行在一个或多个数据处理器和/或数字信号处理器上的计算机软件。因此，本发明实施例的元件和部件在物理上、功能上和逻辑上可以以任何适当方式实现。实际上，功能可以实现在单个单元中、实现在多个单元中、或实现成其它功能单元的一部分。 [0079] 尽管本发明是结合一些实施例来描述的，但本发明无意局限于本文所述的特定形式。而是，本发明的范围只受权利要求书限制。另外，尽管一种特征可能表现为是结合特定实施例来描述的，但本领域的普通技术人员应该认识到，可以依照本发明组合所述实施例的各种特征。 [0080] 而且，尽管被单独列出，但多种手段、多个元件或多个方法步骤可以由单个单元或处理器来实现。另外，尽管各个特征可能包括在不同权利要求中，但也可能有利地将它们组合在一起，包括在不同权利要求中并不意味着这些特征的组合是不可行的和/或不利的。此外，一个特征包括在一类权利要求中并不意味着局限于这一类，而是该特征同样可适当地应用于其它权利要求类别。 [0081] 而且，权利要求中特征的顺序并不意味着必须按此执行特征的任何特定顺序，尤其是，方法权利要求中各个步骤的顺序并不意味着必须按这个顺序执行各个步骤。而是，可以按任何适当顺序执行各个步骤。另外，单数引用并不排除复数。因此，提到“一个”、“一种”、“第一”、“第二”等并不排斥复数。 |
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