CN1190030C - 一种基站资源管理的实现方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基站资源管理的实现方法，主要包括以下的步骤：a)在基站(Node B)系统初始启动时，Node B将自身系统资源分配给至少一个无线网络控制器(RNC)，并指出每个RNC对系统资源的许可使用权限；b)Node B实时监控并判断自身系统资源的当前可用状态是否发生变化；如果发生变化，则Node B重新分配自身的系统资源，并通过发布资源信息，将系统资源信息以及许可使用权限分别提供给一个以上RNC；c)每个RNC接收并保存Node B提供的系统资源信息，在Node B的授权范围内控制和使用Node B的系统资源，完成连接管理和会话管理。采用该方法使Node B与RNC之间不再紧密耦合，网络结构改变为网状结构，且减少复杂的RNC间的切换数量，从而提高系统服务质量。
Description
技术领域
本发明涉及无线网中基站资源的管理，特别是指一种应用于第三代移动通信点对点系统(3GPP)的无线接入网中由基站(Node B)管理自身资源的基站资源管理方法。
发明背景
目前在3GPP无线接入网中，无线网络控制器(RNC)是无线接入网资源管理和调度的核心，集中管理接入网设备和各种资源，对基站(Node B)资源的管理和调度功能也集中在RNC。图1为现有技术中无线接入网资源管理框架的示意图，如图1所示，Node B的逻辑操作维护模块和业务功能模块通过Iub接口分别与RNC中接入网管理资源模块的逻辑操作维护单元以及业务功能模块相连，RNC通过该Iub接口的逻辑操作维护功能来管理和维护Node B以及Node B内各种资源，如：新小区的建立，小区的参数配置，小区信道配置，小区的删除，无线信道的管理和参数配置等。图2为现有技术中无线接入网对Node B资源进行管理维护的流程图，结合图1、图2所示，无线接入网对Node B资源进行管理维护的一般步骤是：
1)RNC对无线接入网的设备包括Node B的运行状态进行管理和控制，执行从网管中心接收的管理命令，监控网络或Node B发生故障/故障恢复情况，执行无线资源管理和优化。
2)当RNC发现需要改变Node B的资源配置和资源状态时，RNC通过Iub接口向Node B发送逻辑操作维护命令，对Node B进行管理，如：在Node B内建立新的小区，删除小区，修改小区配置和信道配置，阻塞或开放Node B内资源等等。
3)Node B执行逻辑操作维护功能，按照RNC的要求配置相应的小区、信道、接口等资源，并提供给RNC控制和使用。
4)RNC在配置好Node B的资源后，执行无线资源管理功能，根据连接管理和会话管理的需要，通过各种控制过程来管理和使用Node B资源，如无线链路建立、无线链路增加、无线链路释放、无线链路重新配置、NodeB资源检查等。
对于Node B来说，其作为无线接入网负责收发无线信号的功能实体，主要提供以下的资源：
a.Node B提供给通用移动通信系统地面无线接入网络(UTRAN)的小区和相应的物理信道资源、扩频码码树，包括公共的物理信道资源和专用的物理信道资源，如小区Cell以及小区内的物理信道：专用物理信道(DPCH)、物理下行共享信道(PDSCH)、主公共控制物理信道(PCCPCH)、从公共控制物理信道(SCCPCH)、物理随机接入信道(PRACH)和物理公共分组信道(PCHCH)等；
b.Node B连接RNC的传输资源，包括接口传输电路，用于建立Node B通信上下文和传送广播信道(BCH)信息的Node B控制端口，传送各种数据流的专用信道(DCH)、随机接入信道(RACH)、前向接入信道(FACH)、公共分组信道(CPCH)、下行共享信道(DSCH)、上行共享信道(USCH)、寻呼信道(PCH)端口等。
参见图3所示，图3为现有3GPP无线接入网网络结构示意图。其中，RNC是无线接入网的管理控制核心，集中管理所有Node B的资源和系统其他资源，并控制无线接入网和核心网的接口。一个RNC可以带一个或多个Node B，但一个Node B只能受一个RNC控制。
现有无线接入网中对Node B资源的管理方案，在实际应用中存在以下的问题：
1)Node B和RNC紧耦合，网络升级不易。
由于无线接入网的管理和控制功能集中在RNC，对Node B的运行状态和参数配置的改变，必须通过RNC来完成，导致整个无线接入网络不稳定。
2)星形结构网络，网络结构脆弱。
在目前的无线接入网网络结构中，RNC是网络管理的核心，直接控制和管理多个Node B。Node B是一个完全受RNC控制的执行设备，并且一个Node B只接受一个RNC的控制，为星形网络结构。由于技术进步，RNC的容量越来越大，RNC可以支持的Node B也越来越多，无线接入网的网络规模将越来越大。当RNC出现故障或由于管理等其他原因导致RNC不能提供服务时，将导致无线接入网整网不能正常提供接入服务。
3)RNC间的软切换/硬切换流程复杂。
由于Node B的无线资源完全由所属的RNC管理和控制，当移动台在两个RNC边缘移动时，需要执行频繁的RNC间的软切换或硬切换过程，切换过程需要两个RNC共同参与，即：从一个RNC切换到另一个RNC，或是其中一个RNC起漂移RNC(DRNC)的作用，信令控制流程复杂，切换失败的可能性较高，设备的实现复杂。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种基站资源管理的实现方法，使得Node B与RNC之间不再紧密耦合，同时网络结构改变为网状结构，并使复杂的RNC间切换的数量大大减小，从而提高系统服务质量。
为达到上述目的，本发明的技术方案具体是这样实现的：
一种基站资源管理的实现方法，主要包括以下的步骤：
a.基站Node B在系统初始启动并正常运行后，向网管中心发送获取配置数据请求，网管中心收到请求后向Node B下发配置数据，Node B根据所收到的网管中心下发的配置数据及相应授权信息，将自身可用的系统资源分配给至少一个无线网络控制器RNC，并指出每个RNC对系统资源的许可使用权限；
b.Node B实时监控并判断自身系统资源的当前可用状态是否发生变化；如果发生变化，则Node B重新分配自身的系统资源，并通过发布资源信息，将系统资源信息以及许可使用权限分别提供给一个以上RNC；
c.每个RNC接收并保存Node B提供的系统资源信息，在Node B的授权范围内控制和使用Node B的系统资源，完成连接管理和会话管理。
所述的系统资源包括物理资源和逻辑资源。
所述的发布资源信息是指Node B直接向RNC发布系统资源信息。所述的发布资源信息是指Node B向RNC发布资源信息指示。该资源信息指示发布进一步包括：RNC收到Node B的资源信息指示后，向Node B发送查询命令，命令Node B发送系统资源信息；Node B收到该查询命令后，即向该RNC发布系统资源信息。其中，Node B向每个RNC发布的系统资源信息可以是所有的系统资源信息，也可以只发送与该RNC相关的资源信息。所述的系统资源信息至少包括小区标识、小区配置和状态、物理信道配置和状态、扩频码资源、传输信道和状态、可用传输链路数以及可提供的处理能力。所述的发布方式为广播方式，或为定向方式。
步骤a中所述Node B根据网管中心下发的系统资源分配信息向相应的RNC授权。或者，步骤a中所述Node B根据网管中心下发的系统资源分配策略授权相应的RNC使用相关的系统资源。或者，步骤a中所述Node B分别根据网管中心下发的系统资源分配信息和系统资源分配策略授权给不同的RNC使用相应的系统资源。其中，所述的分配策略是指按RNC的优先级，或按RNC的处理能力，或按RNC的响应速度，或按RNC的资源状况，或按RNC与Node B之间的路径长度。
步骤d中所述的RNC对Node B系统资源的使用是所有RNC共享相同的系统资源，或是每个RNC分别独立使用不同的系统资源，或是部分系统资源由一个以上RNC共享，同时其余的资源由不同的RNC分别独立使用。而且，当一个以上RNC共享相同的系统资源且当前一种资源有一个以上RNC同时需要使用时，Node B按照调度规则裁决该资源的最终使用权。其中的调度规则为预先定义的RNC的优先级，或为RNC对该系统资源申请的先后次序。
步骤a中Node B向网管中心发送请求之前进一步包括：
a11.Node B在系统初始启动后，对系统进行配置并检测设备的运行状况，同时寻找相邻的RNC；
a12.在完成Node B设置并正常运行后，Node B向网管中心上报其启动的通知；
并且，网管中心下发配置数据后，步骤a还进一步包括：
a22.Node B按照网管中心下发的配置数据与至少一个RNC分别建立信令连接，并根据网管中心提供的授权信息，向不同RNC分别发布资源信息，将其可用的系统资源分别提供给不同RNC使用。
其中，步骤a11中所述相邻RNC的寻找是当Node B启动后，Node B按照网管中心预先配置的Node B与RNC之间的连接关系，与相应的RNC建立连接。或者，是当Node B启动后，以广播方式向所有RNC发送接入通知，然后与发回响应的RNC建立连接关系。或者，是当Node B重新启动后，Node B读入自己所保存的RNC连接配置信息，并利用该信息与RNC重新建立连接。
所述的配置数据主要包括Node B的设备和资源配置，所述的Node B的设备和资源配置至少包括小区的配置和状态、信道的配置和状态、可用的连接数、可提供的处理能力以及与相邻RNC的连接关系。
步骤a22进一步包括：
a221.当前Node B以广播方式向所有的RNC发送接入通知；
a222.RNC收到后，需要使用该Node B系统资源的RNC分别发系统信息给该Node B，与该Node B建立信令连接并将本RNC的信息通知Node B；
a223.该Node B给每个建立连接的RNC分配相应的系统资源。
步骤b所述系统资源的可用状态发生变化是指Node B重新启动，或是Node B收到网管中心所发的管理和维护命令，或是Node B检测到内部软件或硬件发生故障，或是Node B检测到内部故障的资源已恢复使用，或是连接Node B的物理链路发生故障，或是发生故障的Node B物理链路已恢复使用，或是RNC发生故障，或是发生故障的RNC已恢复使用。所述网管中心所发的管理和维护命令是指建立新小区、删除小区、修改小区当前配置、修改小区当前信道配置、建立信物理信道、删除物理信道、建立新传输链路、阻塞或开放Node B内资源。
当网管中心向Node B发建立新小区的管理命令时，该方法进一步包括：
a2.Node B按网管中心的命令，建立新小区并配置好相应的参数；
b2.Node B配置好新小区后，向网管中心发小区建立结果上报消息，上报配置结果；
c2.Node B根据网管中心命令中新小区的资源授权信息，向相关的RNC发布最新的资源信息并授权；
d2.每个RNC收到后保存最新的Node B资源信息，并在授权范围内分别控制和使用Node B内的相关资源。
当Node B检测到系统资源发生故障时，该方法进一步包括：
a3.Node B把相关资源设置为故障状态，并向网管中心上报设备故障信息；
b3.Node B将当前现有的系统资源重新分配给每个相连的RNC；
c3.Node B向相关的RNC分别发布最新的资源信息以及对RNC的授权信息；
d3.每个RNC收到后保存最新的Node B资源信息，在授权范围内分别控制和使用Node B内的相关资源。
当Node B检测到发生故障的资源已恢复使用时，该方法进一步包括：
a4.Node B把相关资源设置为正常状态，同时向网管中心上报设备故障恢复信息；
b4.Node B将当前现有的系统资源重新分配给每个相连的RNC；
c4.Node B向相关的RNC分别发布最新的资源信息以及对RNC的授权信息；
d4.每个RNC收到后保存最新的Node B资源信息，在授权范围内分别控制和使用Node B内的相关资源。
由上述方案可以看出，本发明的关键在于：由Node B自己来管理自身的各种系统资源，并向RNC提供可用的资源，且授权RNC控制和使用；当Node B的资源状况发生变化时，Node B会随时向多个RNC灵活发布新的资源信息，如此，可使Node B和RNC不再紧密耦合，组网结构变为网状结构，并可大大减少RNC间的切换次数。
因此，本发明所提供的基站资源管理实现方法，具有以下的优越之处：
1)由于RNC是根据Node B上报的资源能力进行控制和管理，使NodeB和RNC之间不再紧密捆绑，并在一定程度上相互独立，单个Node B或RNC的升级和发展可以不影响整个网络的运行，使网络设备的升级和设备的改进方便可靠，提高了网络的稳定性、可靠性和运行质量。
2)由于Node B的资源可以由多个RNC控制和使用，使得Node B和RNC之间的网络变为网状结构，减少了由于RNC故障导致其覆盖区域无法接入移动用户的情况，提高了网络的运行质量以及用户的服务质量。
3)由于RNC可以通过Node B和RNC之间的接入网络控制更多的NodeB，扩展了RNC控制的覆盖范围，使大量需要两个或多个RNC参与的切换过程，如：从一个RNC切换到另一个RNC；或其中一个RNC起服务RNC(SRNC)作用，其他RNC起DRNC的作用，转变为同一RNC内小区间的切换过程，使切换的复杂性大大降低，从而提高了切换的成功率。
附图说明
图1为现有技术无线接入网资源管理框架结构示意图；
图2为现有技术Node B资源管理过程的流程示意图；
图3为现有技术无线接入网的网络结构示意图；
图4为Node B资源授权使用基本过程的流程示意图；
图5为Node B支持多个RNC时的网络结构图；
图6为Node B上电开工过程的流程示意图；
图7为Node B上电开工并与RNC建立联系的流程示意图；
图8为Node B建立新小区的的流程示意图；
图9为Node B处理设备故障的的流程示意图；
图10为Node B处理故障设备恢复的的流程示意图；
图11为Node B发布资源信息的流程示意图；
图12为Node B发布资源信息指示的流程示意图；
图13为Node B发布特定资源信息的流程示意图；
图14为Node B发布特定资源信息指示的流程示意图。
具体实施方式
本发明提出了一种新的Node B资源管理使用方法，是由Node B管理自身的系统资源，然后将全部或部分物理信道、传输接口等物理或逻辑系统资源的详细信息提供给RNC，并授权RNC使用；RNC在Node B的授权范围内使用Node B提供的各类系统资源。参见图4所示，Node B资源授权使用的基本过程至少包括以下的步骤：
1)Node B监控系统运行状态，检查系统内物理资源和逻辑资源等系统资源的可用性是否发生了改变。
2)在Node B初始运行、系统资源的可用性发生变化、对RNC的授权发生改变等资源分配或应用状况发生变化的情况下，Node B向RNC发布资源信息，指示Node B内的各类资源的详细信息并授权RNC使用全部或部分Node B资源。
3)RNC保存Node B提供的资源信息，在Node B的授权范围内，控制和使用Node B内的资源，如：利用Node B的专用物理信道和传输接口建立从用户设备(UE)到RNC的连接通路等等。
在这种管理模式下，一个Node B可支持多个RNC，即：一个Node B可将系统资源信息同时发布给多个RNC，由多个RNC控制和使用。如图5所示，UE通过无线接入网络与核心网(CN)通信，在无线接入网中至少包括三个基站Node B1、Node B2和Node B3，还有两个无线控制器RNC1和RNC2。那么，Node B1可将系统资源信息同时发布给RNC1和RNC2，由RNC1和RNC2共同对Node B1所提供的各类资源进行控制、管理和使用，Node B2和Node B3也是这样。
Node B把其资源分配给一个或多个RNC时，可采用多种基本分配方式。并且，在Node B所提供的资源发生变化时，也采用这些分配方案重新分配资源给RNC：
1)固定分配：由网管中心根据网络规划，分配合适的资源给不同的RNC使用；网管中心将资源分配信息下发给Node B，由Node B向相应的RNC授权。
2)策略分配：网管中心给Node B下发资源分配的策略，按照RNC的优先级、或RNC的处理能力、或RNC的资源状况、或RNC与Node B之间的路径长度或其他条件进行资源分配，由Node B根据资源分配策略确定哪些资源在何时由哪个RNC使用。
3)综合分配：网管中心把Node B的部分资源按照固定配置的方式分配给一个或几个RNC，其他的Node B资源由Node B按照策略配置的方式进行资源分配。
而对于Node B所要分配的资源来说，可以由一个RNC控制使用，也可以由多个RNC共同控制使用。这些可分配资源包括小区内的物理信道资源、网络传输资源等等。因此，从RNC的角度来看，当Node B对多个RNC发布Node B内的可用资源信息后，RNC对Node B资源可以有多种使用方案：
1)资源竞争使用：在各RNC许可使用的Node B资源完全相同的情况下，当某个RNC需要使用Node B内某个资源时，必须得到Node B批准；当多个RNC同时申请使用相同的资源时，由Node B执行资源调度功能，根据预先定义的优先级或资源申请的先后次序，裁决资源的最终使用权。
2)资源独立使用：在各RNC许可使用的资源各不相同的情况下，各个RNC独自使用和控制相应的资源，Node B的可用资源是这些RNC可以控制的资源的集合。
3)混合使用：在结合采用以上两种方式的情况下，部分资源许可多个RNC共享，由多个RNC竞争使用；部分资源只许可给某一个RNC，由其单独使用和控制。
由于Node B同时连接一个或多个RNC，所以Node B在系统初始启动后，必须寻找和发现与之相邻的RNC，并与之建立信令连接。Node B可通过以下几种方式找到相邻的RNC：
1)固定配置：网管中心根据网络规划，配置Node B的地址参数及与RNC之间的连接关系。Node B在系统启动后，可以从相关的RNC索取RNC信息，并向相关的RNC发布资源信息。RNC信息可以作为Node B分配资源给不同RNC的依据。
2)动态发现：Node B在系统启动后，通过广播的方式，向邻近的RNC发布Node B资源指示；RNC收到Node B广播的资源指示后，与Node B建立信令连接并把RNC的信息通知给Node B，同时查询Node B的资源情况；Node B收集相邻RNC的信息，按照预定义的分配策略，比如：按RNC的优先级、按RNC的响应速度、按RNC的资源状况等等，给RNC分配合适的资源。
3)历史配置：Node B采用动态发现或固定配置找到相邻的RNC后，保存相关的RNC的连接配置信息。当Node B在重新启动时，Node B读入保存的RNC连接配置信息，并利用这些信息重新建立与RNC的连接。
当Node B找到相邻的RNC并建立连接后，要向所连接的一个或多个RNC发布资源信息时，可采用广播方式向所有RNC发布资源信息，也可以针对某一个或几个特定的RNC定向发布资源信息。通常，Node B在两种情况下向RNC发布资源信息：上电开工或重新启动时、Node B内资源使用情况发生改变时。
当Node B上电开工或重新启动时，Node B内资源信息的发布过程可以有两种实现方式：
1)Node B直接向RNC发布资源消息，消息内部包括所有允许该RNC使用的资源信息。
a.广播方式：Node B向网络中的所有RNC发布资源信息，其中，消息内部包含了Node B的所有资源信息和对各RNC的授权信息。
b.定向发布：Node B向指定的RNC发布资源信息，消息参数包括许可该RNC使用的资源信息，也可以包含Node B的所有资源信息并指出对该RNC的授权范围。
2)Node B向RNC发布资源指示，RNC收到指示后向Node B发起查询命令，命令Node B返回所有允许该RNC使用的资源信息。资源指示的发布也分为广播和定向两种，即：Node B向网络中的所有RNC或指定的RNC发布资源指示。
当Node B内资源使用情况发生改变时，如设备故障，设备恢复等等，需要向相关的RNC通知资源使用状况发生了改变。资源变更信息的发布过程可采用以下三种方式：
1)Node B向RNC重新发布最新的资源信息，其重新发布过程与前面所述上电开工或重新启动时资源信息发布过程相同。
2)Node B向RNC发资源改变消息，消息内部包含状态发生了改变的特定资源信息。
a.广播方式：Node B向网络中的所有RNC重新发布资源信息，其中，消息内部包含了Node B的所有资源信息和对各RNC的授权信息。
b.定向发布：Node B向指定的RNC重新发布资源信息，消息参数包括许可该RNC使用的资源信息，也可以包含Node B的所有资源信息并指出对该RNC的授权范围。
3)Node B向RNC发资源改变指示，RNC收到指示后向Node B发起查询命令，指示Node B返回相关的资源信息。资源改变指示的发布也分为广播和定向两种，即：Node B向网络中的所有RNC或指定的RNC发布资源改变指示。
下面结合附图及具体实施例对本发明再作进一步详细的说明。
实施例1：Node B上电开工或重新启动。
以图5所示的网络结构为基础，当Node B在掉电后重新上电开工或重新启动时，网管中心下发配置命令，命令Node B把其资源分配给RNC1和RNC2分别控制使用。那么，参见图6所示，Node B的管理过程如下：
1)Node B上电开工或重启，对系统进行配置并检测设备的运行状况。
2)在完成Node B设置并正常运行后，Node B向网管中心上报其启动的通知，即发送基站状态上报消息，并请求网管中心下发配置数据。在此步骤中基站状态报告及配置数据请求为重要参数。
3)网管中心向Node B下发配置信息，即下发Node B配置数据消息，该消息中包括Node B的设备和资源配置以及Node B对RNC的授权信息，如：小区的配置和状态、信道的配置和状态、可用的连接数、可提供的处理能力、与相邻RNC的连接关系以及许可RNC使用的资源等等。该步骤中的重要参数主要包括：Node B配置数据、Node B资源分配策略或对RNC的授权信息。
4a/4b)Node B按照网管中心下发的系统配置数据分别建立与RNC1和RNC2的信令连接。
5a/5b)Node B按照网管中心提供的授权信息，分别向RNC1和RNC2发布资源信息消息，以将Node B的可用资源分别提供给RNC1和RNC2使用。该步骤中的重要参数主要包括：供RNC1或RNC2使用的Node B详细资源信息、对RNC1或RNC2的授权信息。
6)RNC1和RNC2接收并保存Node B提供的资源信息，在Node B的许可范围内分别控制和使用Node B内的相关资源，比如利用Node B的专用物理信道和传输接口建立从UE到RNC的连接通路等。
实施例2：Node B动态发现RNC。
当Node B在掉电后重新上电开工时，网管中心下发配置命令配置NodeB，此时，Node B首先要寻找相邻的RNC并收集RNC的系统信息。Node B按照资源分配策略，即根据RNC提供的优先级、处理能力、Node B与RNC间的路径长度等把Node B提供的资源分配给各RNC分别控制使用。本实施例中假定与Node B相邻的RNC有三个，其中，RNC1和RNC2使用NodeB的资源，RNC3不使用。如图7所示，Node B上电开工时与RNC建立联系的过程是这样的：
1)Node B上电开工，对系统进行配置并检测设备的运行状况。
2)在完成Node B设置并正常运行后，向网管中心上报Node B启动的通知，即发送基站状态上报消息，并请求网管中心下发配置数据。在此步骤中基站状态报告及配置数据请求为重要参数。
3)网管中心向Node B下发配置信息，即下发Node B配置数据消息，该消息中包括Node B的设备和资源配置以及Node B对RNC的授权信息，如：小区的配置和状态、信道的配置和状态、可用的连接数、可提供的处理能力、与相邻RNC的连接关系以及许可RNC使用的资源等等。该步骤中的重要参数主要包括：Node B配置数据、Node B资源分配策略或对RNC的授权信息。
4a/4b/4c)Node B向网络广播Node B接入通知，通告有新的基站接入系统。
5a/5b)RNC1/RNC2收到Node B接入通知后，向Node B发送RNC系统信息消息，请求Node B分配资源。RNC3不使用Node B的资源时，可以不向Node B发送任何信息。该步骤中的重要参数主要包括：RNC提供的连接端口、RNC优先级、RNC处理能力、与Node B的连接拓扑。
6)Node B按照资源分配策略，根据RNC提供的优先级、处理能力、Node B与RNC间的路径长度等把Node B提供的资源分配给各RNC。
7a/7b)Node B根据资源的分配结果，分别向RNC1和RNC2发布资源信息消息，以将Node B的可用资源分别提供给RNC1和RNC2使用。该步骤中的重要参数主要包括：供RNC1或RNC2使用的Node B详细资源信息、对RNC1或RNC2的授权信息。
8)RNC1和RNC2接收并保存Node B提供的资源信息，在Node B的许可范围内分别控制和使用Node B内的相关资源，比如利用Node B的专用物理信道和传输接口建立从UE到RNC的连接通路等。
实施例3：在Node B中建立新小区。
网管中心在Node B运行过程中，向Node B发起配置命令，要求在NodeB中建立一个新的小区，Node B配置系统并重新调整分配给各RNC的资源。参见图8所示，当需要在Node B中建立新小区时，Node B的管理过程包括以下的步骤：
1)网管中心向Node B发送管理命令，即发送建立新小区消息，命令Node B建立新的小区。该消息至少包括：小区标识(Id)、小区参数信息、信道配置、信道参数、资源的授权信息等小区配置信息参数。其中资源的授权信息决定了物理信道可以由哪个RNC或哪些RNC使用。
2)Node B按照网管中心的命令，建立小区并配置好相应的参数，并按照配置的小区资源授权信息或RNC的优先级、处理能力等调整对各RNC分配的资源。
3)Node B配置好小区后，向网管中心发小区建立结果上报消息，上报配置结果，该消息主要包括小区的配置状态、原因等参数。
4)Node B根据新小区的资源授权信息，向相关的RNC发布最新的资源信息并授权。主要参数包括：供RNC使用的Node B最新资源信息以及对RNC的授权信息，如小区的配置和状态，信道的配置和状态，可用的连接数，可提供的处理能力等。
5)RNC保存最新的Node B资源信息，在授权范围内分别控制和使用Node B内的相关资源，如利用Node B的专用物理信道和传输接口建立从UE到RNC的连接通路等。
实施例4：Node B中资源故障的处理。
Node B在系统运行过程中，检测到连接RNC的一个接口链路发生了故障时，Node B要重新调整分配给各RNC的资源。如图9所示，当Node B检测到连接RNC的一个接口链路发生故障时，其管理过程如下：
1)Node B监控系统运行状态，检查系统内物理资源和逻辑资源等系统资源的可用性是否发生了改变。当Node B发现连接RNC的一个接口电路发生了故障时，Node B把相关资源设置为故障状态，并向网管中心上报设备故障信息。
2)Node B按照配置的资源授权信息或RNC的优先级、处理能力等调整对各RNC分配的资源。
3)Node B向相关的RNC发布最新的资源信息消息，该信息中主要包括供RNC使用的Node B最新资源信息以及对RNC的授权信息，如小区的配置和状态，信道的配置和状态，可用的连接数，可提供的处理能力等。
4)RNC保存最新的Node B资源信息，在授权范围内分别控制和使用Node B内的相关资源，如利用Node B的专用物理信道和传输接口建立从UE到RNC的连接通路等。
实施例5：Node B故障设备恢复后的处理。
如图10所示，当Node B检测到连接RNC的一个故障的接口链路已得到恢复，可重新投入使用时，Node B重新调整分配给各RNC的资源，其管理过程是这样实现的：
1)Node B监控系统运行状态，检查系统内物理资源和逻辑资源等系统资源的可用性是否发生了改变。当Node B发现连接RNC的一个故障了接口电路已恢复正常，可以重新投入使用时，Node B把相关资源设置为正常状态，同时向网管中心上报设备故障恢复信息。
2)Node B按照配置的资源授权信息或RNC的优先级、处理能力等调整对各RNC分配的资源。
3a/3b)Node B向相关的RNC发布最新的资源信息消息，该信息中主要包括供RNC使用的Node B最新资源信息以及对RNC的授权信息，如小区的配置和状态，信道的配置和状态，可用的连接数，可提供的处理能力等。
4)RNC保存最新的Node B资源信息，在授权范围内分别控制和使用Node B内的相关资源，如利用Node B的专用物理信道和传输接口建立从UE到RNC的连接通路等。
实施例6：Node B只与一个RNC相连。
在本实施例中，设定Node B只连接到RNC1，如表一所示，所有的物理信道、传输信道、传输链路、扩频码码树等系统资源只由RNC1单独控制和使用。
| RNC1单独管理的资源 | 其他RNC管理的资源 | 说明 | |
| 传输信道资源 | |||
| DCH(1...N) | √ | RNC1控制Node B的所有资源 | |
| BCH | √ | ||
| RACH | √ | ||
| FACH | √ | ||
| PCH | √ | ||
| CPCH | √ | ||
| DSCH | √ | ||
| 物理信道资源 | |||
| DPCH(1...M) | √ | ||
| PRACH | √ | ||
| PCPCH | √ | ||
| PCCPCH | √ | ||
| SCCPCH | √ | ||
| PDSCH | √ | ||
表一
实施例7：Node B中专用信道资源完全共享。
在本实施例中，设定Node B同时连接到RNC1和其他RNC，对照表二所示，BCH等公共传输信道以及PRACH等公共物理信道只连接到RNC1，而DCH和DPCH的传输链路、扩频码码树等由多个RNC共用，并由NodeB管理和分配扩频码码树和传输端口。当RNC需要使用专用信道建立无线链路时，RNC向Node B提交资源使用请求，由Node B执行资源的冲突检测和调度并分配相应的扩频码和传输端口给该无线连接。在RNC向Node B提交的资源使用请求中，也可以预先设定使用的Node B资源，如扩频码和传输端口，并由Node B确认或修改。当RNC会话完成并释放连接后，NodeB负责收回占用的资源。
| RNC1单独管理的资源 | 其他RNC的共用资源 | 说明 | |
| 传输信道资源 | |||
| DCH(1...N) | √ | √ | RNC根据需要向Node B申请使用DCH资源 |
| BCH | √ | ||
| RACH | √ | ||
| FACH | √ | ||
| PCH | √ | ||
| CPCH | √ | ||
| DSCH | √ | ||
| 物理信道资源 | |||
| DPCH(1...M) | √ | √ | RNC根据需要向Node B申请使用DPCH和无线链路资源 |
| PRACH | √ | ||
| PCPCH | √ | ||
| PCCPCH | √ | ||
| SCCPCH | √ | ||
| PDSCH | √ | ||
表二
实施例8：Node B中专用信道资源分配给各RNC独立使用。
在本实施例中，设定Node B同时连接到RNC 1、RNC2和RNC3，对照表三所示，BCH等公共传输信道以及PRACH等公共物理信道只连接到RNC1，并对DCH和DPCH的传输链路、小区的扩频码码树等进行固定切割，分成多个独立部分由各RNC分别使用。当RNC需要使用Node B的DCH传输资源和DPCH物理信道资源时，各RNC可以在允许的范围内直接分配和使用Node B的传输端口和扩频码，而不必再向Node B提交使用申请。
| RNC1管理的资源 | RNC2管理的资源 | RNC3管理的资源 | 说明 | |
| 传输信道资源 | ||||
| DCH(1...N1) | √ | RNC在Node B的许可范围内独立使用资源 | ||
| DCH(N1+1...N2) | √ | |||
| DCH(N2+1...N) | √ | |||
| BCH | √ | |||
| RACH | √ | |||
| FACH | √ | |||
| PCH | √ | |||
| CPCH | √ | |||
| DSCH | √ | |||
| 物理信道资源 | ||||
| DPCH(1...M1) | √ | RNC在Node B的许可范围内独立使用资源 | ||
| DPCH(M1+1...M2) | √ | |||
| DPCH(M2+1...M) | √ | |||
| PRACH | √ | |||
| PCPCH | √ | |||
| PCCPCH | √ | |||
| SCCPCH | √ | |||
| PDSCH | √ | |||
表三
实施例9：Node B中公共信道的分配。
在本实施例中，设定Node B同时连接到RNC1和RNC2。参见表四所示，对Node B中的每一个小区，Node B把小区内PCCCH信道(对应于BCH信道)和PCH信道连接到一个RNC1，而把两个FACH和两个RACH分别连接到两个RNC，并对DCH和DPCH的传输链路、小区的扩频码码树等进行固定切割，分成多个独立部分由各RNC分别使用。移动用户可以选择任意一个PRACH接入到Node B，比如：通过PRACH1接入的用户由RNC1处理；通过PRACH2接入的用户由RNC2处理。
| RNC1管理的资源 | RNC2管理的资源 | 说明 | |
| 传输信道资源 | |||
| DCH(1...N1) | √ | RNC在Node B的许可范围内独立使用资源 | |
| DCH(N1+1...N) | √ | ||
| BCH | √ | 与PCCPCH固定连接 | |
| RACH1 | √ | ||
| RACH2 | √ | ||
| FACH1 | √ | ||
| FACH2 | √ | ||
| PCH | √ | ||
| CPCH | √ | ||
| DSCH | √ | ||
| 物理信道资源 | |||
| DPCH(1...M1) | √ | RNC1在Node B的许可范围内独立使用资源 | |
| DPCH(M1+1...M) | √ | RNC2在Node B的许可范围内独立使用资源 | |
| PRACH1 | √ | ||
| PRACH2 | √ | ||
| PCPCH | √ | ||
| PCCPCH | √ | ||
| SCCPCH1 | √ | ||
| SCCPCH2 | √ | ||
| PDSCH | √ | ||
表四
实施例10：Node B直接发布资源信息。
当Node B上电开工，或从网管中心收到管理命令，或Node B内部资源发生故障/故障恢复，或其他原因导致Node B资源发生变化时，Node B按照资源分配方案给各RNC分配资源，并向相关的RNC发布资源消息，消息内部包括所有允许该RNC使用的资源信息。其中，网管中心所发的管理命令是指直接从网管中心接收的命令或通过RNC提供的透明通道接收的命令。该资源信息发布的流程如图11所示：
1)Node B按照配置的资源授权信息或RNC的优先级、处理能力等分配或调整各RNC可以使用的资源。
2a/2b)Node B向RNC1和RNC2分别发布资源信息消息，该信息中主要包括供RNC使用的Node B最新资源信息以及对RNC的授权信息，如小区的配置和状态，信道的配置和状态，可用的连接数，可提供的处理能力等。
实施例11：Node B发布资源信息指示。
当Node B上电开工，或从网管中心收到管理命令，或Node B内部资源发生故障/故障恢复，或其他原因导致Node B资源发生变化时，Node B按照资源分配方案给各RNC分配资源，并向相关的RNC发布资源信息指示。其中，网管中心所发的管理命令是指直接从网管中心接收的命令或通过RNC提供的透明通道接收的命令。RNC收到资源信息指示后，发查询命令消息查询所分配的资源，Node B收到后，再将资源信息发布给RNC。该资源信息指示的发布流程如图12所示：
1)Node B按照配置的资源授权信息或RNC的优先级、处理能力等分配或调整各RNC可以使用的资源。
2a/2b)Node B向RNC分别发布资源信息指示，指示Node B给各RNC提供的最新的资源信息。该信息中包括受影响的RNC标识等参数。
3a/3b)RNC收到资源信息指示后，判断Node B有最新的资源信息提供给该RNC，则向Node B发送查询命令，请求查询Node B分配给该RNC的最新资源信息。该命令中包括RNC的标识参数。
4a/4b)Node B收到RNC1和RNC2发送的查询指示后，向RNC1和RNC2分别发布资源信息消息，该信息中主要包括供RNC使用的Node B最新资源信息以及对RNC的授权信息，如小区的配置和状态，信道的配置和状态，可用的连接数，可提供的处理能力等，提供Node B的可用资源分别供RNC1和RNC2使用。
实施例12：Node B直接发布特定的资源信息。
当Node B从网管中心收到管理命令，或Node B内部资源发生故障/故障恢复，或其他原因导致Node B资源发生变化时，Node B按照资源分配方案给各RNC分配资源，并向相关的RNC发布特定资源信息，通知特定资源的可用状态发生了改变。其中，网管中心所发的管理命令是指直接从网管中心接收的命令或通过RNC提供的透明通道接收的命令。该特定资源信息发布的流程如图13所示：
1)Node B按照配置的资源授权信息或RNC的优先级、处理能力等分配或调整各RNC可以使用的资源。
2a/2b)Node B向RNC1和RNC2分别发布特定资源信息，通知RNC特定资源的可用状态发生了改变。该信息中包括特定的Node B资源的可用状态以及受影响的相关资源信息。RNC收到消息后，更新关于该Node B的相关资源信息，并使用最新提供的Node B资源。
实施例13：Node B发布特定的资源信息指示。
当从网管中心收到管理命令，或Node B内部资源发生故障/故障恢复，或其他原因导致Node B资源发生变化时，Node B按照资源分配方案给各RNC分配资源，并向相关的RNC发布特定资源指示，通知特定资源的可用状态发生了改变。其中，网管中心所发的管理命令是指直接从网管中心接收的命令或通过RNC提供的透明通道接收的命令。RNC收到特定资源信息指示后，发查询命令消息查询发生变化的特定资源和相关资源的详细信息。Node B收到后，再将资源信息发布给RNC。该特定资源信息指示的发布流程如图14所示：
1)Node B按照配置的资源授权信息或RNC的优先级、处理能力等分配或调整各RNC可以使用的资源。
2a/2b)Node B向RNC分别发布特定资源信息指示，通知RNC特定资源的可用状态发生了改变。该资源信息指示中包括受影响的RNC标识、受影响的资源列表等参数。
3a/3b)RNC收到特定资源信息指示后，判断Node B有最新的资源信息提供给该RNC，则向Node B发送查询命令，请求查询最新的特定资源的详细信息。该命名中包括RNC的标识以及所要查询的资源列表。
4a/4b)Node B收到RNC1和RNC2发送的查询指示后，向RNC1和RNC2分别发布特定资源的详细信息，该信息包括特定的Node B资源的可用状态、详细信息等，如小区的配置和状态，信道的配置和状态，可用的连接数，可提供的处理能力等，提供Node B的可用资源分别供RNC1和RNC2使用。
综上所述可以看出，Node B通过发布资源信息向RNC提供资源，或通过发布资源信息向RNC授权，许可RNC使用Node B的全部或部分资源，包括物理资源和逻辑资源；同时RNC可以管理、控制和使用Node B许可使用的资源，并利用Node B提供的资源执行资源管理、连接管理和会话管理等功能。对Node B没有许可RNC使用的资源，RNC不能进行控制和使用。由上可知，对Node B资源的使用和管理具有以下特性：
1)当Node B上电开工或重新启动时，基站按照系统配置执行初始化。基站初始化完成后，向网管中心报告基站的当前状态，并向相关的RNC发布资源信息，许可RNC使用相应的物理信道和传输链路。
2)当Node B收到网管中心的管理和维护命令时，Node B执行相应的管理功能，如在Node B内建立新的小区、删除小区、修改小区配置和信道配置、建立新的物理信道、删除物理信道、建立新的传输链路、阻塞或开放Node B内资源等。Node B在完成相应的管理维护操作后，物理信道资源和接口资源的状态发生了相应的改变。Node B必须把资源状态的变化情况通知给相关的RNC，并更新RNC保存的Node B资源信息。RNC利用更新的Node B资源信息进行连接管理和会话管理。
3)当Node B检测到内部发生了软件故障或硬件故障时，Node B检查资源的最新状态，并把资源状态的变化情况通知给相关的RNC，更新RNC保存的Node B资源信息。RNC利用更新的Node B资源信息进行连接管理和会话管理。
4)当Node B检测到内部故障的资源已得到恢复并可重新使用时，NodeB把资源状态的变化情况通知给相关的RNC，更新RNC保存的Node B资源信息。RNC利用更新的Node B资源信息进行连接管理和会话管理。
5)Node B按照确定的资源分配原则如RNC的优先级、处理能力、响应速度等把Node B资源分配给RNC，并通过向RNC发布资源信息，向RNC提供详细的Node B资源信息并授权该RNC使用，包括可以使用的物理信道和地面传输接口等。
6)RNC接收Node B提供的资源信息，在Node B的授权范围内使用Node B物理信道和传输链路执行连接管理和会话管理功能。
7)Node B向RNC发布的资源信息，可以包括许可该RNC使用的资源的详细信息和/或不允许该RNC使用的资源信息。
8)RNC不能控制和使用Node B没有许可其使用的Node B内的任何资源。
9)Node B可以向多个RNC发布资源信息，把Node B资源分配给多个RNC使用。
10)当Node B许可多个RNC使用无线信道或传输链路时，如果有多个RNC同时申请使用同一个物理信道或传输链路，Node B根据优先级或排队的次序，把资源分配给某个RNC使用。
11)Node B提供给RNC的资源信息包括：小区、小区配置、物理信道配置、扩频码资源、地面传输链路等。
Claims (25)
1、一种基站资源管理的实现方法，其特征在于该方法主要包括以下的步骤：
a.基站Node B在系统初始启动并正常运行后，向网管中心发送获取配置数据请求，网管中心收到请求后向Node B下发配置数据，Node B根据所收到的网管中心下发的配置数据及相应授权信息，将自身可用的系统资源分配给至少一个无线网络控制器RNC，并指出每个RNC对系统资源的许可使用权限；
b.Node B实时监控并判断自身系统资源的当前可用状态是否发生变化；如果发生变化，则Node B重新分配自身的系统资源，并通过发布资源信息，将系统资源信息以及许可使用权限分别提供给一个以上RNC；
c.每个RNC接收并保存Node B提供的系统资源信息，在Node B的授权范围内控制和使用Node B的系统资源，完成连接管理和会话管理。
2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的系统资源包括物理资源和逻辑资源。
3、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的发布资源信息是指Node B直接向RNC发布系统资源信息。
4、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的发布资源信息是指Node B向RNC发布资源信息指示。
5、根据权利要求4所述的方法，其特征在于该方法进一步包括：RNC收到Node B的资源信息指示后，向Node B发送查询命令，命令Node B发送系统资源信息；Node B收到该查询命令后，即向该RNC发布系统资源信息。
6、根据权利要求1、3或5所述的方法，其特征在于：所述的系统资源信息至少包括小区标识、小区配置和状态、物理信道配置和状态、扩频码资源、传输信道和状态、可用传输链路数以及可提供的处理能力。
7、根据权利要求3、4或5所述的方法，其特征在于：所述的发布方式为广播方式，或为定向方式。
8、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤a中所述Node B根据网管中心下发的系统资源分配信息向相应的RNC授权。
9、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤a中所述Node B根据网管中心下发的系统资源分配策略授权相应的RNC使用相关的系统资源。
10、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤a中所述Node B分别根据网管中心下发的系统资源分配信息和系统资源分配策略授权给不同的RNC使用相应的系统资源。
11、根据权利要求9或10所述的方法，其特征在于：所述的分配策略是指按RNC的优先级，或按RNC的处理能力，或按RNC的响应速度，或按RNC的资源状况，或按RNC与Node B之间的路径长度。
12、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤c中所述的RNC对Node B系统资源的使用是所有RNC共享相同的系统资源，或是每个RNC分别独立使用不同的系统资源，或是部分系统资源由一个以上RNC共享，同时其余的资源由不同的RNC分别独立使用。
13、根据权利要求12所述的方法，其特征在于该方法进一步包括：当一个以上RNC共享相同的系统资源且当前一种资源有一个以上RNC同时需要使用时，Node B按照调度规则裁决该资源的最终使用权。
14、根据权利要求13所述的方法，其特征在于：所述调度规则为预先定义的RNC的优先级，或为RNC对该系统资源申请的先后次序。
15、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤a中Node B向网管中心发送请求之前进一步包括：
a11.Node B在系统初始启动后，对系统进行配置并检测设备的运行状况，同时寻找相邻的RNC；
a12.在完成Node B设置并正常运行后，Node B向网管中心上报其启动的通知；
并且，网管中心下发配置数据后，步骤a还进一步包括：
a22.Node B按照网管中心下发的配置数据与至少一个RNC分别建立信令连接，并根据网管中心提供的授权信息，向不同RNC分别发布资源信息，将其可用的系统资源分别提供给不同RNC使用。
16、根据权利要求15所述的方法，其特征在于：步骤a11中所述相邻RNC的寻找是当Node B启动后，Node B按照网管中心预先配置的Node B与RNC之间的连接关系，与相应的RNC建立连接。
17、根据权利要求15所述的方法，其特征在于：步骤a11中所述相邻RNC的寻找是当Node B启动后，以广播方式向所有RNC发送接入通知，然后与发回响应的RNC建立连接关系。
18、根据权利要求15所述的方法，其特征在于：步骤a11中所述相邻RNC的寻找是当Node B重新启动后，Node B读入自己所保存的RNC连接配置信息，并利用该信息与RNC重新建立连接。
19、根据权利要求15所述的方法，其特征在于：所述的配置数据包括Node B的设备和资源配置，所述Node B的设备和资源配置至少包括小区的配置和状态、信道的配置和状态、可用的连接数、可提供的处理能力以及与相邻RNC的连接关系。
20、根据权利要求15或18所述的方法，其特征在于，步骤a22进一步包括：
a221.当前Node B以广播方式向所有的RNC发送接入通知；
a222.RNC收到后，需要使用该Node B系统资源的RNC分别发系统信息给该Node B，与该Node B建立信令连接并将本RNC的信息通知Node B；
a223.该Node B给每个建立连接的RNC分配相应的系统资源。
21、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤b所述系统资源的可用状态发生变化是指Node B重新启动，或是Node B收到网管中心所发的管理和维护命令，或是Node B检测到内部软件或硬件发生故障，或是Node B检测到内部故障的资源已恢复使用，或是连接NodeB的物理链路发生故障，或是发生故障的NodeB物理链路已恢复使用，或是RNC发生故障，或是发生故障的RNC已恢复使用。
22、根据权利要求21所述的方法，其特征在于：所述网管中心所发的管理和维护命令是指建立新小区、删除小区、修改小区当前配置、修改小区当前信道配置、建立信物理信道、删除物理信道、建立新传输链路、阻塞或开放Node B内资源。
23、根据权利要求1、21或22所述的方法，其特征在于：当网管中心向Node B发送建立新小区的管理命令时，该方法进一步包括：
a2.Node B按网管中心的命令，建立新小区并配置好相应的参数；
b2.Node B配置好新小区后，向网管中心发小区建立结果上报消息，上报配置结果；
c2.Node B根据网管中心命令中新小区的资源授权信息，向相关的RNC发布最新的资源信息并授权；
d2.每个RNC收到后保存最新的Node B资源信息，并在授权范围内分别控制和使用Node B内的相关资源。
24、根据权利要求1或21所述的方法，其特征在于：当Node B检测到系统资源发生故障时，该方法进一步包括：
a3.Node B把相关资源设置为故障状态，并向网管中心上报设备故障信息；
b3.Node B将当前现有的系统资源重新分配给每个相连的RNC；
c3.Node B向相关的RNC分别发布最新的资源信息以及对RNC的授权信息；
d3.每个RNC收到后保存最新的Node B资源信息，在授权范围内分别控制和使用Node B内的相关资源。
25、根据权利要求1或21所述的方法，其特征在于：当Node B检测到发生故障的资源已得到恢复，可以重新使用时，该方法进一步包括：
a4.Node B把相关资源设置为正常状态，同时向网管中心上报设备故障恢复信息；
b4.Node B将当前现有的系统资源重新分配给每个相连的RNC；
c4.Node B向相关的RNC分别发布最新的资源信息以及对RNC的授权信息；
d4.每个RNC收到后保存最新的Node B资源信息，在授权范围内分别控制和使用Node B内的相关资源。
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