[发明专利]移动宽带无线网络的网络管理和服务供应的方法及系统

说明书

技术领域

[0001]一般来说，本发明的领域涉及无线通信网络，更具体来说，非排他地涉及宽带无线网络中的移动订户台的快速切换的方法及系统。

背景技术

[0002]IEEE(电气和电子工程师协会)802.16是用于组合固定、便携和移动宽带无线接入(MBWA)的新兴的空中接口标准系列。最初构思为实现到没有由诸如电缆或DSL之类的有线宽带提供服务的区域的节省成本的最后一里宽带连通性，这些规范不断发展，为移动高速宽带应用提供更广泛的市场机会。IEEE 802.16体系结构不仅针对传统的“最后一里”问题，而且还支持不断活动的游牧及移动客户。MBWA体系结构由全球微波接入互通(WiMAX)论坛工作组(NWG)进行标准化。为了方便起见，术语802.16和WiMAX可在本说明中交替用来表示IEEE 802.16系列的空中接口标准。

[0003]图1说明用于以通常低于11GHz的许可以及免许可频带进行操作的点对多点(PMP)的类似蜂窝的体系结构的简化宽带无线网络。其它类型的体系结构(未示出)、如网格宽带无线网络是可允许的。主干IP(因特网协议)网络100采用无线电接入节点(RAN)102A和102B连接到宽带无线网络。各RAN经由有线链路、如光纤(表示为光纤链路103A、103B和103C)或者点对点无线链路(未示出)连接到一个或多个无线电小区(表示为在RAN 102A或102B或者无线电小区104A、104B和104C之间)。在无线电小区的集线器处是各个基站(BS)106A、106B和106C。基站系统包括高级天线系统(AAS)，它通常设置在无线电天线塔之上，并且用于向多个订户台(SS)108和移动订户台(MSS)109传送高速数据，以及经由单向无线链路110从订户台接收数据(各SS上行链路传送与其它的无关)。更具体来说，各SS 108可采用IEEE P802.16空中接口标准所定义的PHY+MAC(物理+媒体访问控制)层特性来访问网络100(经由适当的BS)。SS可对应于固定订户位置(例如在家庭或办公室中)，或者可对应于可能经由诸如个人数字助理(PDA)、膝上型计算机等的移动装置(MSS)访问宽带无线网络的移动订户。固定SS通常采用定向天线，而MSS则通常采用全向天线。

[0004]数据突发从网络100到SS 108的传送通过下列方式进行。数据突发、如IP分组或因特网帧从适当的RAN转发到给定小区中的适当BS。BS把数据封装为IEEE 802.16-2004数据帧格式，然后采用称作“下行链路”的单向无线链路110把非视线(NLOS)数据传送给各SS 108。数据从SS 108到网络100的传送以反方向进行。在这种情况中，采用称作“上行链路”的单向无线链路把封装数据从SS传送到适当的BS。数据分组则被转发给适当的RAN，转换为IP分组或以太网帧，然后传送到网络100中的目标节点。可采用频分双工(FDD)、半双工FDD或者时分双工(TDD)方案的任一个来传送数据突发。在TDD方案中，上行链路以及下行链路共享同一个RF信道，但不是同时进行传送，以及在FDD方案中，上行链路和下行链路对不同的RF信道操作，但信道同时被传送。

[0005]多个BS配置成组成类似蜂窝的无线网络。采用共享媒体的网络需要有效共享它的机制。在各小区中，无线网络体系结构是作为共享媒体的优良实例的双向PMP；在这里，媒体是无线电波通过其传播的空间(空气)。从基站(BS)到SS的下行链路根据PMP进行操作。IEEE 802.16-2004标准和IEEE 802.16e/D5a草案规范(2004年12月)中的规定包括具有各小区内的AAS的中央BS。这样一种AAS包括能够同时处理多个独立扇区的扇区化天线。根据这种类型的配置，可实现下面所述的基站的操作用于独立扇区的每个扇区，使得具有共享公共控制器的多个扇区天线的多个共存基站可用于网络中。在给定频率信道和天线扇区中，所有站接收相同的传输或其一部分。

[0006]在另一个方面，订户台根据需求共享至BS的上行链路。根据所使用服务的类别，可赋予SS连续的传送权，或者可由BS在接收到来自SS的请求之后赋予传送权。除了单独寻址的消息之外，消息还可通过多播连接发送(控制消息和视频分发是多播应用的实例)以及对所有站进行广播。在各扇区中，用户遵守控制用户之间的争用并使服务能够适合各用户应用的延迟和带宽要求的传送协议。

附图说明