專利名稱：Wtru使用的在無線通信中交換測量的方法和wtru的制作方法
技術領域：
本發明涉及無線通信系統。尤其是，本發明涉及一種用于傳遞無線發射/接收單元(WTRU)與接入點(AP)之間的傳送功率控制(transmit power control, TPC)信息的方法及系統。
背景技術：
無線局域網絡(WLAN)由于其便利性及彈性已變得更普遍。當此種網絡的新應用 正在發展時，他們的普及性也預期會更增加。電子及電子工程師協會(IEEE)工作團隊已經定義具有擴展性的IEEE802. 11基線(baseline)標準，其意圖于提供較高的數據速率以及其它的網絡容量。在IEEE 802. 11標準中，網絡實體包括管理信息基站(management information base, MIB)。此MIB可以是一個媒介接入控制層(MAC)層MIB或是一個實體(PHY)層MIB0 MIB表中的數據實體使用IEEE 802. 11 標準。連接至WLAN的網絡管理實體(NME)，通過發送幀而互相通信。802. 11標準定義三種類型的MAC幀1)數據幀；2)控制幀；以及3)管理巾貞。這些幀的每一者也有子類型。例如，行動幀是管理幀的子類型。行動幀進一步由類別所定義。目前，行動幀類別的定義如下0-頻譜管理；1_服務質量管理；2_直接鏈路協議；以及3-無線電管理。服務原語(service primitive)是層之間或協議之間實體交換標準化消息內容用的內部信令消息，例如在站管理實體(station management entity, SEM)與MAC層管理實體(MLME)之間。雖然此標準并未規定消息的特定格式，此標準對內容做出規定。服務原語通常被用以啟動、確認或報告一個特定的行動，例如通過從一個WTRU至另一 WTRU發送管理目的用的特定幀。依據IEEE 802. 11標準，SME被合并至WTRU以便提供正確的MAC運作。此SME是獨立于層的實體，其可被視為位于一個分離的管理平面或位于“接近此側之處(off to theside)”。因此，此SME可以被視為在收集來自不同層管理實體的依層而定的狀態時負責此功能，且同樣地設定層指定參數的數值。此SME通常替代一般系統管理實體執行此種功能并實施標準管理協議。此外，依據IEEE 802. 11標準，WTRU包含控制其行為的MIB中的配置設定。使AP能夠了解每一個WTRU的配置是重要的，以便中斷此WTRU的行為并且改善在WLAN無線電資源管理(RRM)的上下文中的性能。例如，WTRU在其MIB中保持跟蹤被成功接收但不能被解碼的數據幀。這是AP提供最小服務質量水平給WTRU的重要信息。RRM是WLAN管理中一種最重要的形式。WLAN可以通過執行RRM，包括頻帶內(in-band)干擾減輕以及頻率再使用，而達到相當的性能加強。為了有效的RRM，NME需要重新取回WTRU指定TPC相關信息。常見無線系統中所使用的MIB數據結構的問題在于WTRU的TPC信息未被儲存在AP的MIB中。干擾減輕是無線通信系統中使用的典型技術，通過使傳輸功率的量為最小以避免與附近區域中的其它使用者產生干擾。IEEE 802. Ilh標準使用信標(BEACON)及探測響應(PROBE RESPONSE)幀來定義最大允許傳送功率的消息發送，以及使用TPC請求(TPCREQUEST)及TPC報告(TPC REPORT)幀來定義消息發送以獲得立即的傳送功率以及鏈路邊際(link margin)。AP廣播信標(BEACON)幀或以探測響應(PROBE RESPONSE)幀回應。信標幀包含國家字段(country field)，功率限制字段，傳送功率字段以及鏈路邊際字段。國家字段包含最大的調整功率準位。功率限制字段包含相較于最大調整功率準位的偏移值。 傳送功率字段指示用以傳送TPC請求(TPC REQUEST)幀的傳送功率。鏈路邊際字段在信標(BEACON)及探測響應(PROBE RESPONSE)幀中被設定為O。WTRU的實體測量數據或MAC性能統計(例如基本服務組合(basic service set ；BBS)中的傳送/接收功率準位以及鏈路邊際)的請求/報告消息發送以及重新取回是支持減輕干擾及RRM的關鍵參數。然而，這些實體測量或MAC性能統計并未從LI PHY或L2 MAC協議實體被傳送至作為外部WLAN RRM實體的接口使用的SME。此SME通常包含進入MIBS中讀/寫的接口軟件。例如，在接收來自簡單網絡管理協議(SNMP)的指令時，特定MIB實體的讀取被回報至該SNMP。目前，WLAN通常在比需要高許多的功率準位上傳送。使用TPC，此傳送功率可被調整至最小的準位而依然保證所需的信號接收，但不產生比所需的干擾更多的干擾給其它的WTRU。其還可能執行有效的負載控制以及BSS范圍調整。范圍調整、負載平衡，以及一最大小區半徑是由AP的傳送功率以及WTRU的接收器敏感度所決定。如果傳送功率未受到適當的控制，在小區邊緣的WTRU遺失對AP的連接且將被強迫與鄰近的AP重新關聯。因此，適當的功率控制使得有效率的負載控制及范圍調整成為可能。
發明內容
本發明是一種用于在WTRU與AP之間傳遞TPC信息的無線通信系統及方法。所述AP包括第一管理實體以及第二管理實體。所述WTRU包括第三管理實體。AP中的第一管理實體確定是否要使用WTRU的傳送功率準位。如果所述第一管理實體確定使用所述WTRU的傳送功率準位，第一管理實體傳輸第一消息用以請求TPC信息至AP中的第二管理實體，。第二管理實體可傳送消息至所述第一管理實體用以確認第一消息的接收。AP中的第二管理實體傳送第二消息至WTRU用以請求所述WTRU提供TPC信息至該AP。響應于所述WTRU接收該第二消息，WTRU中的第三管理實體執行一個或更多實體測量以確定一個或更多個TPC參數。第三管理實體隨后傳送第三消息至該AP，該第三消息包括與所述實體測量的結果相關聯的所請求的TPC信息。由第三管理實體執行的測量可包括WTRU傳送功率準位測量，鏈路邊際測量，暢通頻道評估(clear channel assessment, CCA),感知的信噪比指不(signal-to-noiseindication, PSNI)測量，接收的信號強度指示(RSSI)測量，以及接收的頻道功率指示(RCPI)測量。所述第一管理實體可以是SME而所述第二及第三管理實體可以是MLME。所述無線通信系統可以是WLAN。本發明提供一種由無線發射/接收單元(WTRU)使用的用于在無線通信中交換測量的方法，該 方法包括接收來自接入點(AP)的測量請求,其中所述測量請求包括針對參數的測量的請求；以及傳送測量報告以在所述AP的管理信息庫(MIB)中存儲，其中所述測量報告包括所請求的所述參數的測量。本發明還提供一種無線發射/接收單元(WTRU)，該WTRU包括管理實體，該管理實體被配置成接收來自接入點(AP)的測量請求，其中所述測量請求包括針對參數的測量的請求；以及傳送測量報告以在所述AP的管理信息庫(MIB)中存儲，其中所述測量報告包含所請求的所述參數的測量。
本發明的較詳細說明將從以下例示的優選示例描述中獲得，并參照附圖而被了解。圖IA是依據本發明操作的無線通信系統的方塊圖；圖IB是圖IA的無線通信系統中所使用的AP及WTRU配置的詳細方塊圖；圖2示出了依據本發明用于獲得TPC信息WTRU與AP之間通信的流程圖；圖3示出了依據本發明用于請求及接收測量報告WTRU與AP之間通信的流程圖；圖4示出了依據本發明使用網絡管理實體之間的服務原語用于傳遞TPC信息的示例性流程的信號流程圖，以及圖5是依據本發明用于在網絡實體之間傳遞TPC信息的方法步驟的示例性流程的流程圖。
具體實施例方式以下，WTRU包括但不限于用戶設備、移動站、固定或移動訂戶單元，尋呼機或任何其它能夠在無線環境中操作的設備。當參照下文時，AP包括但不限于基站、節點B、站點控制器(site controller),或任何無線環境中的接口設備。本發明以下將參照附圖而被描述，其中相同的標號均代表相同的元件。本發明使用 WLAN 802. 11 標準(802. 11 基線，802. Ila,802. Ilb 以及 802. Hg)，并且還適用于 IEEE802. He,802. Ilh 以及 802. 16。本發明可進一步適用于時分雙工(TDD)、頻分雙工(FDD)，以及時分同步CDMA(TDSCDMA),當應用至通用移動通信系統(UMTS),CDMA2000以及CDMA時，但還可能應用至其它無線系統。本發明的特征可被合并至集成電路(IC)中或被配置于包括多數個互相連接組件的電路。圖IA是無線通信系統100的方塊圖，其包括多個WTRU 105、多個AP110、分配系統(distribution system,DS)115,NME 120 以及網絡 125。WTRU105 和 AP 110 形成各自的基本服務組合(BSS) 130。BBS 130以及DS 115形成延伸服務組合(ESS)。AP 110經由網絡125連接至NME 125。無線通信系統100可以是WLAN。圖IB是說明無線通信系統100中所使用的AP 110和WTRU 105的配置的詳細方塊圖。AP 110包括第一管理實體150，第二管理實體155以及第一 MIB 160。WTRU 105包括第三管理實體165，第四管理實體170以及第二 MIB 175。MIB 160和175由一個或更多個儲存設備(例如計數器，寄存器或其它存儲器設備)所組成，用以存儲配置參數、性能度量以及錯誤指示符。第一管理實體150可以是SME。第二管理實體155可以是MLME。第三管理實體165可以是MLME。第四管理實體170可以是SME。參照圖1A，位于NME 120中的RRM控制器(未示出)經由網絡125及DS 115與AP110通信。AP 110和WTRU 105無線通信。NME 120發送消息至AP 110以改變AP的BSS中的許可功率準位，通過較高層(第二層或更高)管理協議，例如SNMP或可擴展標記語言(XML)。NME 120寫入可允許的最大及最小值至AP 110的MIB 160中。在AP 100中實施一個程序，用以經常性地讀取AP 110的MIB 160中的實體以及使用服務原語以發送并接收MAC信令幀。此MAC信令幀，例如信標(BEACON)或TPC請求 (TPC REQUEST)，測量請求(MEASUREMENT REQUEST)等，與小區中所有的WTRU 105通信。當AP 110接收來自WTRU 105的信令幀時(例如TPC報告(TPC REPORTS)，測量報告(MEASUREMENT REPORTS)等)，AP 110取得報告的測量并使用服務原語以將性能測量寫入AP 110的MIB 160中。NME 120隨后經由管理協議讀取這些MIB實體以得知目前的系統性能。NME 120控制WTRU 105的傳送功率準位。此MIB可以是MAC MIB或PHY MIB0MAC MIB通常是比較優選的，因為大部份的RRM單元在MAC準位上操作，其具有極快的響應。MIB表中的實體應該被包括在每一個WTRU表中，這是優選的，或在整體統計表中。通過將這些實體數據存儲在AP 110的MIB中而使它們可為外部實體所用，可以維持低的干擾準位，產生較高的系統容量。圖2說明依據本發明支持WTRU 105與AP 110之間的通信以獲得TPC數據的流程。一旦AP 110傳送決定從目標WTRU 105獲得TPC數據時，APllO傳送TPC請求幀205至目標WTRU 105。響應TPC請求幀205，WTRU105執行一個或更多個請求的實體測量并傳送TPC報告幀210至AP 110。AP 110隨后存儲此TPC數據在AP 110的MIB 160中，此TPC數據可讓外部實體使用，例如NME 120。參照圖IA及1B，獲得TPC數據的流程也可由NME 120啟動，其接著觸發AP 110中的第一實體150發送原語至第二管理實體155，以發送MAC信令幀至WTRU 105等等。圖3說明一個流程，用以支持WTRU 105與AP 110之間的通信以便使AP 110要求WTRU 105執行一個或更多個測量并報告特定的WTRU 105的實體參數給AP 110。一旦AP 110決定請求來自WTRU 105的實體測量數據時，此AP 110傳送測量請求幀305至目標WTRU 105以測量并報告目標WTRU 105的特定實體參數。這些測量可以包括傳送功率，鏈路邊際，CCA報告，接收的功率指示符(RPI)直方圖(histogram)報告，或任何其它與實體相關的測量。這些可以是絕對值，統計平均或直方圖值，或使用任何類型的算法或優化過程(optimization routine)計算的值。在執行請求的測量之后，目標WTRU 105編譯測量數據并傳送測量報告幀310至AP 110。此測量數據被存儲在AP 110的MIB 160中，可選擇地，在 WTRU 105 的 MIB 175 中。WTRU 105中的MIB 175存儲二個不同的信息類別。第一類別包括多種實體測量，例如信號功率，干擾準位，噪聲直方圖等等。第二類別是多種MAC性能統計，例如CCA忙碌片段(busy fraction),平均后退(back-off)次數,錯誤巾貞計數器等等。當接收的實體測量以及MAC性能統計被存儲在APllO的MIB 160中時，其可被負責RRM的實體所用。此MIB 160可以是MAC MIB或PHY MIB0 MAC MIB是優選的，因為RRM消息發送也在MAC層中執行，并且比PHY層快速。這些實體測量數據可被外部所用，通過將它們存儲在AP 110的MIB160之內。因此，有效的負載控制及BSS范圍調整變得可能。 圖4是說明使用服務原語在AP 110與WTRU 105之間獲得TPC信息的示例性流程400的信號流程圖。內部消息發送以本發明新導入的服務原語而被執行。使用流程400，AP110可以從WTRU 105獲得TPC數據并存儲此TPC數據在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。參照圖4，AP 110的SME450確定是否使用WTRU 105的傳送功率準位(步驟402)。在步驟404，如果SME 450在步驟402確定使用WTRU 105的傳送功率準位，則SME 450傳送第一消息(MLME-TPC 使用 req (MLME-TPCADAPT. req))至 AP 110 的 MLME 455 以請求 TPC 信息。 在步驟 406，MLME 455 傳送第二消息(MLME-TPC 使用 cfm (MLME-TPCADAPT. cfm))至 SME450以確認第一消息的接收(MLME-TPC使用.req (MLME-TPCADAPT. req))。在步驟408，MLME 455傳送第三消息(TPC請求幀)至目標WTRU 105以請求TPC信息，和目標WTRU 105的MLME 465接收第三消息(TPC請求幀)。在步驟410，MLME465執行一個或更多實體測量以確定TPC參數，例如WTRU傳送功率準位、WTRU接收功率準位、鏈路邊際(即，傳送功率減去接收功率)、PSNI, RSSI, RCPI等等。確定TPC參數的測量結果可被轉發至SME 470并存儲在WTRU105的MIB 175中。在步驟412，目標WTRU 105的MLME 465傳送包括請求的TPC信息的第四信號(TPC報告幀)至AP 110。在步驟414，MLME 465傳送包括請求的TPC信息的第五消息((MLME-TPC 報告 incOMLME-TPCREPORT. ind)至 SME 450。SME 450 可以存儲請求的TPC信息在AP 110的MIB 160中，因此TPC信息可被外部RRM實體所用。此TPC請求在步驟416中完成。圖5是依據本發明用于在網絡實體之間傳遞TPC信息的方法步驟的示例性流程500的流程圖。如圖IA所示，流程500在無線通信系統100內實施，包括至少一個AP 110以及至少一個WTRU 105。如圖IB所示，AP 110包括第一管理實體150以及第二管理實體155。此夕卜，如圖IB所示，WTRU 105包括第三管理實體165以及第四管理實體170。參照圖5，AP 110中的第一管理實體150確定是否使用WTRU 105的傳送功率準位(步驟505)。在步驟510，如果所述第一管理實體150在步驟505確定使用所述WTRU 105的所述傳送功率準位，則所述第一管理實體150傳送第一消息至AP 110中的第二管理實體155以請求TPC信息。在步驟515，第二管理實體155傳送第二消息至第一管理實體150以確認該第一消息的接收。在步驟520，第二管理實體155傳送包括針對TPC信息的請求的第三消息至WTRU 105。在步驟525，WTRU 105中的第三管理實體165接收該第三消息。在步驟530，第三管理實體165執行一或更多個實體測量以確定TPC參數。第三管理實體165可傳遞實體測量的結果至第四管理實體170，其接著可存儲該實體測量的結果在MIB 175中。在步驟535，第三管理實體165傳送包括請求的TPC信息的第四消息至AP 110。在步驟540，AP 110中的第二管理實體155接收該第四消息。在步驟545，第二管理實體155傳送包括請求的TPC信息的第五消息至第一管理實體。所述請求的TPC信息隨后被存儲在所述 AP 110 的 MIB 160 中。雖然本發明參照優選實施方式而被詳細地示出和描述，本領域技術人員可以應了解的是在不脫離以上所述的本發明范圍的情況下，形式 施。
權利要求
1.一種由無線發射/接收單元(WTRU)使用的在無線通信中交換測量的方法，該方法包括 接收來自接入點(AP)的測量請求,其中所述測量請求包括針對參數的測量的請求；以及 傳送測量報告以在所述AP的管理信息庫(MIB)中存儲，其中所述測量報告包括所請求的所述參數的測量。
2.根據權利要求I所述的方法，其中所述測量報告包括所請求的測量的絕對值。
3.根據權利要求I所述的方法，其中所述測量報告包括所請求的測量的統計平均值。
4.根據權利要求I所述的方法，其中所述測量報告包括所述參數隨時間的值的直方圖。
5.根據權利要求I所述的方法，其中所述參數包括信噪比指示符。
6.根據權利要求I所述的方法，其中所述參數包括接收的信道功率指示符(RCPI)。
7.根據權利要求I所述的方法，其中所述參數包括鏈路測量。
8.根據權利要求I所述的方法，其中所述參數包括暢通信道評估(CCA)忙碌片段。
9.根據權利要求I所述的方法，其中對所述測量的請求是針對所述參數的所存儲的測量的請求。
10.根據權利要求I所述的方法，其中對所述測量的請求是執行所述參數的新測量的請求。
11.一種無線發射/接收單元(WTRU)，該WTRU包括 管理實體，該管理實體被配置成 接收來自接入點(AP)的測量請求,其中所述測量請求包括針對參數的測量的請求；以及 傳送測量報告以在所述AP的管理信息庫(MIB)中存儲，其中所述測量報告包含所請求的所述參數的測量。
12.根據權利要求11所述的WTRU，其中所述測量報告包括所請求的測量的絕對值。
13.根據權利要求11所述的WTRU，其中所述測量報告包括所請求的測量的統計平均值。
14.根據權利要求11所述的WTRU，其中所述測量報告包括所述參數隨時間的值的直方圖。
15.根據權利要求11所述的WTRU，其中所述參數包括信噪比指示符。
16.根據權利要求11所述的WTRU，其中所述參數包括接收的信道功率指示符(RCPI)。
17.根據權利要求11所述的WTRU，其中所述參數包括鏈路測量。
18.根據權利要求11所述的WTRU，其中所述參數包括暢通信道評估(CCA)忙碌片段。
19.根據權利要求11所述的WTRU，其中對測量的請求是針對參數的所存儲的測量的請求。
20.根據權利要求11所述的WTRU，其中對測量的請求是執行參數的新測量的請求。
全文摘要
公開了一種由無線發射/接收單元(WTRU)使用的在無線通信中交換測量的方法和一種無線發射/接收單元(WTRU)。該方法包括接收來自接入點(AP)的測量請求，其中所述測量請求包括針對參數的測量的請求；以及傳送測量報告以在所述AP的管理信息庫(MIB)中存儲，其中所述測量報告包括所請求的所述參數的測量。該無線發射/接收單元包括管理實體，該管理實體被配置成接收來自接入點(AP)的測量請求，其中所述測量請求包括針對參數的測量的請求；以及傳送測量報告以在所述AP的管理信息庫(MIB)中存儲，其中所述測量報告包含所請求的所述參數的測量。
文檔編號H04L12/28GK102711145SQ20121018330
公開日2012年10月3日 申請日期2004年7月15日 優先權日2003年7月16日
發明者史蒂芬·G·迪克, 泰瑞莎·喬安妮·亨克勒, 珊門·阿克巴爾·雷曼, 馬里恩·魯道夫 申請人:美商內數位科技公司