CN101466105B

CN101466105B - 蜂窝系统中基站的自动配置方法

Info

Publication number: CN101466105B
Application number: CN2008102049924A
Authority: CN
Inventors: 张健; 戎璐; 胡宏林; 陆晔顼; 金圣峣
Original assignee: Shanghai Research Center for Wireless Communications
Current assignee: Shanghai Research Center for Wireless Communications
Priority date: 2008-12-30
Filing date: 2008-12-30
Publication date: 2011-09-21
Anticipated expiration: 2028-12-30
Also published as: CN101466105A

Abstract

一种蜂窝系统中基站的自动配置方法，首先新基站以终端模式运行加入蜂窝系统，并扫描蜂窝系统中的各邻居基站，从中选取一个已与操作维护中心建立了回程链路的邻居基站，向其发送包含自身为基站的标志信息和认证信息，再由被选取的邻居基站根据所述标志信息将认证信息转发至操作维护中心，接着操作维护中心根据所述认证信息通过回程链路向所述被选取的邻居基站发送相应的认证回复信息，而所述被选取的邻居基站再将所述认证回复信息转发至新基站，新基站根据接收到的所述认证回复信息配置相应的IP地址，与所述操作维护中心建立回程链路，并下载相应的配置软件及配置参数，进行基站模式的自安装和自配置，以实现以基站模式运行，如此完成自配置过程。

Description

蜂窝系统中基站的自动配置方法

技术领域

本发明涉及一种蜂窝系统中基站的自动配置方法，特别涉及一种通过空中接口进行基站的自动配置方法。

背景技术

建立自组织网络(SON，self-organized network)，使网络自动进行配置、优化、维护等操作，已经成为未来蜂窝系统的发展趋势。无论是NGMN还是3GPP，都已经将SON列为其重要的发展项目之一。我国FuTURE计划中也将SON网络作为信息技术领域主要专题之一。在自组织蜂窝网络中，基站上电之后可以自动进行配置、优化、操作维护，且而基站的管理软件、空中接口参数等均通过自配置过程下载获得，由此可最大限度的减少人工维护和优化，这也正是未来网络的要求。

请参见图1，其为3GPP LTE中基站自配置的流程和所实现的功能。基站上电或接入回程接口后，即进入自配置即预运营状态，首先执行步骤(A)：基本功能启动，在这一步骤中，其要配置IP地址、检测操作维护中心(Operation Administration and Management，OAM)，还要获得网络认证，同时还需与接入网关(aGW)建立关联，并下载基站软件和运营参数等，接着执行步骤(B)：初始无线设置，包括进行邻居列表配置及与覆盖、容量相关参数的配置等，最后进入运营状态，即执行步骤(C)：正常运行。

目前，基站最简单的自配置方法是通过动态主机配置协议(DHCP)获得IP地址，然后通过IP广播与操作维护中心建立连接，进行自配置。当然也可采用其他方法进行基站自配置，例如，专利号为7158533B2的美国专利中，提出了使用帧中继的方法为基站配置专用地址，从而实现自配置；在公开号为US2008/0098476A1的美国专利中，针对3GPP LTE系统，描述了基站与接入网关间的交互式认证流程及自配置过程；而在公开号为CN101047639A的中国专利中，则提出了一种通过基站使用IGMP协议加入配置服务器所在组播域，获得配置服务器IP地址，进而进行基站登记，并通过接收服务器的组播包获得配置信息的方法。然而，不管是DHCP方法，还是前述各专利文献中的方法，都是基于假设基站除了拥有接入链路的空中接口外，还另外有一个专用的回程接口为前提条件，即基站除了有与移动终端进行通信的空中接口外，还至少具有另一个接口实现基站与管理节点相连的回程接口，常用的回程接口为光纤接口或以太网接口。由此基站先使用专用的回程接口与操作维护中心建立连接，再获取配置信息。显然，现有这些方法对于只有一种接口可以工作的基站将不再适用。如图1所示，基站在完成其传输和无线配置之前，必须先与操作维护中心建立IP链路，从自配置服务器中下载相关软件及配置信息，这对于仅有无线接口的基站来说是无法做到的。

此外，随着蜂窝系统使用的频谱越来越高，用户对带宽的需求越来越大，蜂窝基站布设密度也将越来越高。考虑到网络建设及维护成本等因素，在IMT-A网络中将会存在大量没有传统回程链路的基站，而现有的技术无法满足这些基站对自组织功能的要求。

因此，为了节约成本，增强蜂窝网络的灵活性和鲁棒性，在IEEE 802.16m和3GPPLTE-Advanced标准提案中，均提出了自回程(self-backhauling)技术，即采用原蜂窝系统接入链路的空中接口来实现无线回程链路的技术，请参见图2，其为标准提案中构想的各种基站共存的场景示意图，其中基站3、基站4和基站5为使用了自回程技术的基站，基站1和基站2为普通基站。自回程技术的采用，可使蜂窝网络的自组织能力得到进一步提高。此外，采用自回程技术的基站只需要配置一种接口，即基站原有的空中接口，如此既可降低基站设备成本，还可增加运营商频谱利用率。但是，如何实现自回程技术这一构想，使基站能完成自配置实已成为本领域技术人员亟待解决的技术课题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种蜂窝系统中基站的自动配置方法，以实现仅通过空中接口完成新基站的自配置。

为了达到上述目的及其他目的，本发明提供的蜂窝系统中基站的自动配置方法，应用于具有配置服务器及操作维护中心的蜂窝系统中，其包括步骤：1)新基站以终端模式运行加入所述蜂窝系统，并扫描所述蜂窝系统中的各邻居基站，从中选取一个已与操作维护中心建立了回程链路的邻居基站，并向其发送包含自身为基站的标志信息和认证信息；2)所述被选取的邻居基站接收到所述新基站发送至的标志信息和认证信息后，根据所述标志信息将所述认证信息转发至所述操作维护中心；3)所述操作维护中心根据所述认证信息通过所述回程链路向所述被选取的邻居基站发送相应的认证回复信息，所述认证回复信息包括分配给新基站的IP地址、网关地址及配置服务器地址；4)所述被选取的邻居基站将所述认证回复信息转发至所述新基站；5)所述新基站根据接收到的所述认证回复信息配置相应的IP地址，与所述操作维护中心建立回程链路，并下载相应的配置软件及配置参数，进行基站模式的自安装和自配置，以实现以基站模式运行。

其中，所述新基站可以与其他终端平等竞争方式随机加入所述蜂窝系统，相应的标志信息可为特定的码字或特定的标志位；所述新基站还可使用专用的接入信道或随机接入信道中的专门的一个或多个子信道加入所述蜂窝系统；所述新基站也可先使用专用信道加入所述蜂窝系统，若失败再采用与其他终端竞争的方式加入所述蜂窝系统。

此外，所述配置软件及配置参数可由所述被选取的邻居基站自所述配置服务器下载后转发至所述新基站；也可由所述新基站直接自所述配置服务器下载。

综上所述，本发明的蜂窝系统中基站的自动配置方法使新基站以终端模式启动，并以终端方式接入邻居基站，并通过邻居基站协助完成认证，获得分配IP地址，进而下载配置软件和配置参数，完成自配置，其可适用于没有传统的专用接口(如光纤接口)用于回程(backhaul)链路、或不能直接与核心网建立回程链路的新基站。

附图说明

图1为现有具有回程接口的基站自配置过程示意图。

图2为构想的自组织蜂窝网络示意图。

图3为本发明的蜂窝系统中基站的自动配置方法的基本流程示意图。

图4为本发明的蜂窝系统中基站的自动配置方法的应用示意图。

具体实施方式

请参阅图3及图4，本发明的蜂窝系统中基站的自动配置方法应用于具有配置服务器(Self-configuration Subsystem)及操作维护中心(OAM)的蜂窝系统中，所述蜂窝系统还包括新基站(New eNB)、基站1(eNB1)、基站2(eNB2)、基站3(eNB3)等，其中，基站1和基站2是新基站的邻居基站，且都已通过有线链路或无线有线混合链路与操作维护中心建立了回程链路。

在所述蜂窝系统中基站的自动配置方法中，首先新基站以终端模式运行，由于终端模式无管理功能，因此新基站无需下载额外配置。运行后，新基站加入所述蜂窝系统，其加入方法有三种：1、新基站通过与其他终端平等的竞争，随机接入信道，实现初始接入；2.新基站使用专用的接入信道或随机接入信道中的专门的一个或多个子信道来实现接入；3.新基站先使用专用信道接入，若失败再与其他终端竞争。三种方法各有其优势：在方法1中，不需要对已有的随机接入过程进行改变；方法2虽然需要重新定义随机接入信道，但可减少新基站接入时间；方法3可较好的保证新基站的优先接入，因此，可根据实际情形选择相应的接入方式使新基站加入所述蜂窝系统，然后新基站扫描所述蜂窝系统中的各邻居基站，即基站1和基站2，从中选取基站2，并通过无线链路向其发送包含自身为基站的标志信息和认证信息，以请求进行注册。若新基站是通过与终端竞争实现随机接入，则可以在随机接入过程中，用特定的码字来表明自身是基站，而非普通终端，或者可在注册请求中包含一个标志位来表示请求注册的是以终端模式工作的新基站。此外，在注册请求中应包含基站向认证管理节点(其为操作维护中心的一部分)进行认证的相关信息。此外，表明新基站的标志位和认证信息也可设计其他专门的信令予以发送。

接着，所述被选取的邻居基站，即基站2，接收到所述新基站发送至的标志信息和认证信息，即注册请求或其他专门的信令后，根据标志位得知新接入的节点是新基站，便直接将注册请求中的认证信息转发给操作维护中心。

接着，所述操作维护中心根据所述认证信息进行认证，若认证通过，则通过所述回程链路向基站2发送相应的认证回复信息，所述认证回复信息包括分配给新基站的IP地址、网关(GM)地址及配置服务器地址等。

然后，基站2则以注册响应或其他专用信令的方式将所述认证回复信息发送给新基站。

最后，所述新基站根据接收到的所述认证回复信息配置相应的IP地址，与所述操作维护中心建立回程链路，并下载相应的配置软件及配置参数，进行基站模式的自安装和自配置，以实现以基站模式运行。所述配置软件及配置参数可由所述被选取的邻居基站，即基站2自所述配置服务器下载后转发至所述新基站，也可由所述新基站自所述配置服务器下载。在本实施例中，新基站与网关节点(GM)建立关联，并从自配置服务器下载认证信息、配置软件和配置参数等，然后进行基站模式的安装和配置，并启动基站模式，新基站以基站模式与OAM系统建立连接，与移动管理实体(MME)和邻居基站分别建立S1和X2链路。至此，基站自配置完成，新基站进入正常的工作模式。

综上所述，本发明的蜂窝系统中基站的自动配置方法通过邻居基站的协助，可使以终端模式启动的新基站完成自配置，最终以基站模式进入正常工作状态。

Claims

1.一种蜂窝系统中基站的自动配置方法，应用于具有配置服务器及操作维护中心的蜂窝系统中，其特征在于包括步骤；

1)新基站以终端模式运行加入所述蜂窝系统，并扫描所述蜂窝系统中的各邻居基站，从中选取一个已与操作维护中心建立了回程链路的邻居基站，并向其发送包含自身为基站的标志信息和认证信息；

2)所述被选取的邻居基站接收到所述新基站发送至的标志信息和认证信息后，根据所述标志信息将所述认证信息转发至所述操作维护中心；

3)所述操作维护中心根据所述认证信息通过所述回程链路向所述被选取的邻居基站发送相应的认证回复信息，所述认证回复信息包括分配给新基站的IP地址、网关地址及配置服务器地址；

4)所述被选取的邻居基站将所述认证回复信息转发至所述新基站；

5)所述新基站根据接收到的所述认证回复信息配置相应的IP地址，与所述操作维护中心建立回程链路，并下载相应的配置软件及配置参数，进行基站模式的自安装和自配置，以实现以基站模式运行。

2.如权利要求1所述的蜂窝系统中基站的自动配置方法，其特征在于：所述新基站以与其他终端平等竞争方式随机加入所述蜂窝系统；所述标志信息为特定的码字或特定的标志位。

3.如权利要求1所述的蜂窝系统中基站的自动配置方法，其特征在于：所述新基站使用专用的接入信道或随机接入信道中的专门的一个或多个子信道加入所述蜂窝系统。

4.如权利要求1所述的蜂窝系统中基站的自动配置方法，其特征在于：所述新基站先使用专用信道加入所述蜂窝系统，若失败再采用与其他终端竞争的方式加入所述蜂窝系统。

5.如权利要求1所述的蜂窝系统中基站的自动配置方法，其特征在于：所述配置软件及配置参数由所述被选取的邻居基站自所述配置服务器下载后转发至所述新基站。

6.如权利要求1所述的蜂窝系统中基站的自动配置方法，其特征在于：所述配置软件及配置参数由所述新基站直接自所述配置服务器下载。