專利名稱：管理移動通信網絡中無線資源的搶占方法
技術領域：
本發(fā)明總體上涉及通信領域，而更具體地應用于一種用于在移動通信網絡的接入網中以分組模式管理無線資源的方法。
根據本發(fā)明的方法被設計來應用于使用GPRS或符合3GPP規(guī)范的UMTS技術的移動網絡。為了避免使說明書過度復雜，在說明書的最后提供了術語表，包括所有使用的縮略詞的定義，而讀者可以有效地參考該術語表。
UMTS規(guī)范規(guī)定了新的分組模式的數據傳輸承載業(yè)務，且可以向移動運營商的用戶提供各種特性，其包括接入基于IP的業(yè)務(電子消息、下載文件、瀏覽Web或WAP站點)。因此，數據(在IP包中傳輸)可以在業(yè)務器與移動電話之間交換，其中業(yè)務器屬于UMTS網絡外部的網絡，通常是因特網。目前，UMTS采用不同的版本來分階段，也稱為發(fā)布，且特別是99發(fā)布，下面的說明特別應用于其。
根據架構，UMTS網絡可以被劃分成兩個子網絡核心網CN和無線接入網，也稱為UTRAN，如

圖1所示。
接入網包括多個Node B無線基站，其被設計為使用由無線網絡控制器RNC節(jié)點分配的無線資源、通過無線接口與用戶設備UE通信。一個實體控制幾個較低等級實體的層架構與GSM無線接入網相同。無線網絡控制器RNC用作GSM基站控制器(BSC)。但是，用來傳送信息的無線技術不同。
UMTS核心網CN包括兩個不同的域，即，電路域(circuit domain)CS，其包括所有與電話相關的業(yè)務，以及分組域(packet domain)PS，其包括所有與分組交換相關的業(yè)務。
核心網包括HLR，其為兩個域共用的數據庫，其中存儲了關于網絡運營商的所有用戶的信息；用戶呼叫號碼、移動終端的識別以及關于簽約的信息。HLR也包括與用戶有關的業(yè)務質量的信息以及在說明書中較后限定的業(yè)務。因此，該數據庫用來管理網絡中的移動用戶。
核心網也進行MSC電路交換和SGSN分組交換。核心網中的這些支撐節(jié)點被用來控制與接入網的通信鏈路。它們存儲從HLR獲得的用戶的簡檔，且控制用戶所請求的網絡資源。
在分組域中，SGSN與另一個支撐節(jié)點GGSN相關聯，更具體地，其用作對外部分組交換網絡(因特網，等等)的網關。因此，對于分組域，UMTS核心網通過網關，即支撐節(jié)點GGSN與外部互聯，其中支撐節(jié)點GGSN包括路由信息，其被移動終端用來與外部網絡，特別是因特網進行通信，同時維護安全。GGSN然后利用另一個支撐節(jié)點即SGSN向移動終端發(fā)送信息，其中SGSN控制核心網中的移動、認證以及加密。這些網絡單元包括IP路由功能且形成IP型網絡。
在電路域，參考分組域說明，MSC與作為固定的RNC、ISDN型網絡等的網關的另一個支撐節(jié)點GMSC相關聯。
在99發(fā)布中，所有的UMTS業(yè)務通過四個規(guī)范業(yè)務類別(trafficclass)來支持，即“會話(Conversational)”、“流(Straming)”、“交互(Interactive)”以及“背景(Background)”。
“會話”類和“流”類主要被設計用來承載實時流，如語音或視頻。但是，對于“流”類對應于用戶實時觀看視頻流(或收聽音頻流)的應用，對數據傳輸時間的限制沒有在“會話”類中那么嚴格。
“交互”類和“背景”類對應于非實時業(yè)務(service)，且提供用在傳統(tǒng)的因特網應用的結構，如導航、電子郵件、FTP應用。這些后者類為非實時的，且在由于重傳和編碼方法引起的差錯率方面，提供更好的性能。
在這些類別之間的主要的區(qū)別因素實際上是對時延的敏感性?！皶挕睒I(yè)務類別對時延非常敏感，而“背景”業(yè)務類別根本不敏感。
接入網中資源的分配，更具體地是無線資源的分配，利用與業(yè)務請求相關聯的業(yè)務質量(QoS)參數進行控制。
因此，UMTS承載業(yè)務的QoS參數向UMTS承載業(yè)務的用戶描述通過UMTS網絡再現的業(yè)務。由QoS參數組形成的QoS簡檔規(guī)定該業(yè)務。因此，這些是規(guī)范參數，用于特別是根據吞吐量、業(yè)務類型、優(yōu)先級等限定網絡上數據流的主要特征。這些數據被存儲在HLR中的用戶的簡檔中，且通過不同的過流程被傳輸到下一個實體(SGSN和MSC)。
UMTS用戶的QoS簡檔實際上對應于用戶可以請求的最佳QoS。QoS簡檔也可以是運營商配置的默認簡檔。
在QoS簡檔中規(guī)定的這些QoS參數主要有-“分配保持優(yōu)先級(Allocation Retention Priority)”(ARP)該QoS參數被用來針對UMTS承載業(yè)務的分配和搶占，在幾個用戶之間識別業(yè)務優(yōu)先級。該類型的參數針對每個域——分組域和電路域——而被規(guī)定。
-“業(yè)務類別”該QoS參數表示與業(yè)務類型有關的優(yōu)先級。如上所述，在99發(fā)布中，所有的業(yè)務由四個業(yè)務類別來支持。因此，該QoS參數可以被設置成等于“會話”(對應于高優(yōu)先級，因為實時需求是很重要的)、“流”、“交互”以及“背景”(低優(yōu)先級)值。
-“業(yè)務處理優(yōu)先級”(THP)該QoS參數規(guī)定用于“交互”業(yè)務類別的優(yōu)先級等級。該參數可以等于三個值中的一個，且因此限定關于彼此的“交互”型簡檔的優(yōu)先級。
這些參數包括以下部分，因為在本發(fā)明的框架中沒有用到，所以它們僅供參考-“傳輸時延”該QoS參數給出在分組傳輸期間的最大時延。它僅用于實時業(yè)務。
-“保證比特率”該QoS參數表示在分組傳輸期間的保證吞吐量。它僅用于實時業(yè)務。
-“最大比特率”該QoS參數表示最大吞吐量。
上面提及的所有QoS參數在3GPP電信規(guī)范的框架中被定義。但是，它們的使用并沒有被規(guī)范化。
在UMTS 99發(fā)布中，該規(guī)范在HLR處提供了在用于分組業(yè)務和電路業(yè)務的用戶數據中具備優(yōu)先級等級可能性。“分配保持優(yōu)先級”(ARP)參數用于此目的。該參數在核心網的HLR處針對分組域而為每個簽約的PDP上下文定義，或者針對電路域由用戶定義。
因此，ARP參數可以針對無線資源的分配/保持而在用戶之間限定優(yōu)先級。ARP參數在MSC、SGSN、GGSN以及UTRAN中使用，以向用戶業(yè)務請求提供優(yōu)先級，且可以是核心網的三個值中的一個，即，優(yōu)先級1、優(yōu)先級2和優(yōu)先級3，其中優(yōu)先級3為最低。
ARP參數以四個子參數的形式被發(fā)送給UTRAN RNC，以將優(yōu)先級等級關聯到對應于用戶請求的通信。因此，該參數在核心網被轉換成四個子參數以便被發(fā)送到UTRAN RNC，即“優(yōu)先級等級”、“搶占能力”、“搶占示弱(Preemption Vulnerability)”以及“排隊允許”，其值來自核心網的ARP參數。這四個子參數在3GPP規(guī)范的TS 25.413部分更精確地定義。
從由核心網CN發(fā)送的優(yōu)先級參數開始，UTRAN必須能夠在不同系統(tǒng)用戶之間分配其所有的資源(即，無線資源、傳送資源和處理能力)。
參考圖2，描述了PDP上下文激活過程。它使移動終端MS能夠請求在SGSN和GGSN中存儲PDP上下文，從而在核心網中為用戶所請求的業(yè)務的執(zhí)行保留資源。當PDP上下文被激活時，在UMTS網中不同的節(jié)點接收與所請求的PDP上下文和用戶的簽約有關的業(yè)務質量信息，特別是業(yè)務類別和由ARP參數限定的用戶的優(yōu)先級。
當更新用戶的位置時，對應于用戶的優(yōu)先級的信息，換句話說，包括在限定了用戶所簽約的PDP上下文的數據中的ARP參數，被傳輸到SGSN。然后，該信息在由用戶激活的PDP上下文期間被傳輸到GGSN，接著以上面定義的四個子參數的形式被傳輸到RNC。
因此，當用戶想要在網絡上發(fā)送或接收數據以執(zhí)行他已簽約的業(yè)務時，發(fā)生激活PDP上下文的過程，且由移動用戶主動觸發(fā)，從而允許GGSN支撐節(jié)點知道終端，GGSN支撐節(jié)點建立到用戶所請求的外部網絡的互聯。因此，在該激活PDP上下文過程的最后，相應的業(yè)務質量簡檔在不同的網絡節(jié)點之間被交換，且接著開始在UMTS網絡和外部網絡之間的數據傳輸，其對應于用戶所請求的業(yè)務。
在步驟1中，移動終端MS請求它的歸屬(home)SGSN激活PDP上下文，指定所請求的QoS。SGSN可以取決于簽約數據和其它參數來修改所請求的QoS。
在步驟2和步驟3中，SGSN向GGSN傳送請求，可能修改QoS參數。于是使用術語“協(xié)商的QoS”。然后GGSN可以再次修改QoS，并將它發(fā)回SGSN。
在步驟4和步驟5中，SGSN通過以所謂的無線接入承載RAB業(yè)務請求的方式描述協(xié)商QoS來請求RNC以分配通信信道必需的無線資源，其包括一組業(yè)務質量參數，在規(guī)范中稱為RAB參數，其特別包括業(yè)務類別和來自核心網的ARP參數的四個子參數輸出。RAB參數在規(guī)范3GPPTS 25.413 v4.0.0的9.2.1.3部分中被定義。
假如RNC支持業(yè)務請求，則RNC接受該請求，并從RAB屬性開始，確定通信信道必需的無線資源的大小并分配。它檢查是否有必需的資源可用，如果沒有，它必須根據在先有效的通信信道相關聯的業(yè)務質量參數和新請求的參數來管理資源短缺。
在步驟6中，SGSN從移動終端接受請求，向其發(fā)送網絡上獲得的業(yè)務質量。
在電路域中，我們將考慮視頻電話類型呼出請求的例子。在第一步驟，移動終端向核心網發(fā)送它的業(yè)務請求，目的是獲得具有所請求的業(yè)務質量的通信信道。所請求的QoS特征被包括在含有承載網絡能力(承載能力)的字段中。這規(guī)定吞吐量、所請求的連接類型等。該請求在第二步驟中被發(fā)發(fā)到ISDN類型固定網絡。
最后，核心網發(fā)送它的相應的無線資源分配請求，以RAB參數的形式描述業(yè)務請求，如上所述。RNC計算必需的將被分配給通信信道以支持該業(yè)務請求的無線資源。它驗證這些資源是否可用，而且如果它們不可用，它必須根據與在先有效的通信信道相關聯的業(yè)務質量參數和新請求的參數來管理資源短缺。RNC于是可以接受或拒絕所請求的通信信道。
要考慮的重要限制是UTRAN必須能夠從由CN發(fā)送的業(yè)務質量參數開始、在系統(tǒng)的不同用戶之間分配其所有的資源(其可以描述為例如無線資源(Uu接口)、傳送資源(Iu、Iub和Iur接口)、以及處理能力)。在規(guī)范中規(guī)定的搶占過程可以被用于此，以便當滿足所請求的QoS的資源不可用時，便于運營商認為是優(yōu)先級的業(yè)務或用戶來訪問資源。
當作出資源分配請求時，總是存在所請求的資源可能部分或全部不可用的風險。在UTRAN中的允許檢查可以檢測接入網所管理的資源的不足。例如，這些資源可以根據如下來表現-功率，在上行方向或下行方向上，-代碼，主要在下行方向上，-處理能力，對應于組成接入網的不同設備中的物理資源，-傳輸網上的傳輸能力，換句話說，連接形成接入網的不同設備的不同物理連接上所分配的資源系統(tǒng)必須保證在所有有權訪問運營商所提出的業(yè)務的用戶之間，最優(yōu)地分配/使用UTRAN中的資源?；趽屨歼^程，規(guī)范提出應該依賴于用戶與運營商制定的簽約類型定義的用戶的優(yōu)先級來區(qū)別對待用戶。
具體地，搶占過程涉及使用算法以減少分配給給定業(yè)務的資源，以便獲得足夠的資源來滿足被認為是高優(yōu)先級的請求。
但是對3GPP規(guī)范中給出的UTRAN中的資源搶占過程的引用及其簡短，且基本上簡單地限定了如下規(guī)則根據該規(guī)則，UTRAN只能夠使用機制，以優(yōu)先級的向上順序來搶占具有低優(yōu)先級的RAB的資源。但是，用于為一個RAB而不是另一個RAB指定優(yōu)先級等級以訪問資源的規(guī)范并沒有在規(guī)范中描述。
因此，限定對UTRAN中的資源的訪問優(yōu)先級的方式，以及CN發(fā)送的并被包括在RAB參數(換句話說，“分配保持優(yōu)先權”組的參數)中的優(yōu)先權參數的使用依賴于網絡建造者所選擇的實現。
然而，搶占的概念對于UMTS運營商是很重要的，因為它控制用戶類別的管理，且限定用于訪問無線資源的策略。此外，從網絡中搶占變?yōu)榭赡艿臅r刻開始，在規(guī)范中沒有機制限定將從哪個用戶、搶占哪些資源、以及多少。
在本文中，本發(fā)明的目的是通過提出無線資源搶占的多標準機制，使用不同的用于選擇資源如何被搶占、將被搶占多少的標準，來克服上面提及的缺點，從而允許網絡運營商限定更加靈活的策略，用于網絡接入資源的共享和分配。
對于該目的，本發(fā)明的目的是一種用于管理移動通信網絡中無線資源的方法，所述資源被分配到多個通信信道，其中每個通信信道與所請求的一組業(yè)務質量參數相關聯，所述方法包括在對于與一組所請求的業(yè)務質量參數關聯的通信信道接受新的請求之后，且在檢測到缺乏支持所述新的請求所必需的資源之后，使用資源搶占過程，該資源搶占過程被設計為根據每個通信信道相關聯的優(yōu)先級等級的來調節(jié)對在先有效的通信信道的資源的分配，使得在不同的通信信道之間建立順序關系，其特征在于所述搶占過程包括以下步驟a-識別網絡上可能被搶占的有效通信信道，且根據預定的選擇標準，從其中選擇最低優(yōu)先級的通信信道，b-評估通過所選擇的通信信道的至少部分重新配置而獲得的無線資源的增益，所述所選擇的通信信道和所述相關聯的增益被存儲在重新配置列表中，
c-檢查通過包括在列表中的所有通信信道所取得的增益是否足以支持所述新的請求，d-重復步驟a到步驟c-直到獲得足夠的增益，在該情況下，包括在列表中的通信信道被重新配置，且新的請求被接受，或者-直到所有可被搶占的通信信道均已被評估，而沒有獲得足夠的增益，在該情況下，新的請求被拒絕。
優(yōu)選地，對可被搶占的通信信道進行識別的步驟包括確定承載業(yè)務，對于承載業(yè)務，相關聯的優(yōu)先級等級低于與新的請求相關聯的優(yōu)先級等級。
有利地，可被搶占的通信信道也滿足如下條件根據該條件，根據至少相關聯的業(yè)務質量參數所描述的業(yè)務質量優(yōu)于預定的最小業(yè)務質量。
優(yōu)選地，最小業(yè)務質量對應于最小二進制吞吐量值，可被搶占的通信信道滿足如下條件根據該條件，用于吞吐量的相關聯的業(yè)務質量參數包括的值大于所述最小預定的吞吐量值。
根據一個實施例，所選擇的通信信道的重新配置包括搶占分配給所述通信信道的所有資源。
根據另一個實施例，所選擇的通信信道的重新配置包括搶占分配給所述信道的部分資源，使得從至少相關聯的業(yè)務質量參數開始所描述的業(yè)務質量達到預定的最小業(yè)務質量。
有利地，在檢查通過所選擇的通信信道的重新配置所獲得的增益大于或等于可配置的重新配置閾值之后，所選擇的通信信道被存儲在重新配置列表中。
優(yōu)選地，考慮到至少優(yōu)先級等級和與每個所述通信信道相關聯的吞吐量業(yè)務質量參數，在可被搶占的通信信道當中選擇最低優(yōu)先級的通信信道。
有利地，考慮到與每個所述通信信道相關聯的、與業(yè)務類型有關的至少一個業(yè)務質量參數，也在可被搶占的通信信道當中選擇最低優(yōu)先級的通信信道。
根據一個實施例，通過“優(yōu)先級等級”參數的值限定與通信信道相關聯的優(yōu)先級等級，其中，首先考慮到“分配保持優(yōu)先級”業(yè)務質量參數的值、其次考慮到至少一個與業(yè)務類型有關的業(yè)務質量參數的值來確定“優(yōu)先級等級”參數的值。
最好，與業(yè)務類型有關的用來確定“優(yōu)先級等級”參數的值的業(yè)務質量參數包括“業(yè)務類別”參數，其中“優(yōu)先級等級”的值限定相應的通信信道的優(yōu)先級等級。
最好，與業(yè)務類型有關的、用來確定分配給“優(yōu)先級等級”參數的值的業(yè)務質量參數也包括限定用于關于彼此的交互類型業(yè)務的優(yōu)先級的“業(yè)務處理優(yōu)先級”參數，其中分配給“優(yōu)先級等級”的值限定了相應的通信信道的優(yōu)先級等級。
本發(fā)明也涉及移動通信網絡中的無線資源管理設備，包括向多個通信信道分配資源的裝置，其中每個通信信道均與一組業(yè)務質量參數相關聯，其特征在于它包括實現根據本發(fā)明的方法的裝置。
本發(fā)明也涉及存儲在數據介質上的計算機程序，其特征在于它包括軟件指令以控制根據本發(fā)明的方法的執(zhí)行。
在參考附圖閱讀以下作為說明性的和非限制性的例子給出的說明之后，本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將顯得更加清晰，其中-圖1描述了UMTS類型網絡的架構，并且已經進行了說明，-圖2描述了針對分組域激活PDP上下文的過程，并且已經進行了說明，以及-圖3是圖示了使用根據本發(fā)明的方法的具體實施例的流程圖。
因此，圖3描述了使用搶占過程以管理UTRAN的無線資源分配的具體實施例。
所以，在UMTS網絡上接受(圖3中的附圖標記10)新的業(yè)務請求時，核心網以一組業(yè)務質量參數的形式向UTRAN發(fā)送相應的無線資源分配請求。UTRAN，具體為無線網絡控制器RNC設備，通過計算用來支持該業(yè)務請求使用的通信信道所需的資源來檢查接受。如果位于UTRAN中的接受檢查檢測(在步驟20)由接入網管理的資源不足以支持該業(yè)務請求，則可以使用搶占過程。所請求的資源可以是部分或全部不可用。
例如，資源不足的檢測可以是基于下行方向上功率不足的檢測。資源不足也可以表現為缺少代碼，或缺少處理能力。在任何情況下，資源不足的特征取決于網絡架構和設備制造者。
“搶占能力”參數可以被用于實現搶占過程，其值表示相關聯的通信信道是否能夠搶占其它在先有效的通信信道的資源，且也可以使用“搶占示弱”參數，其值表示相關聯的通信信道的資源是否可以被其它通信信道搶占。
因此，例如，為了使用搶占過程，對于接受而產生資源問題的信道，“搶占能力”參數的值應該表示相應的信道可以搶占其它通信信道。搶占過程于是可以被觸發(fā)，以便根據它們的優(yōu)先級來減少向在先有效的通信信道分配無線資源，可能接受新的信道請求。
為此，步驟30被用來識別在網絡上有效的可被搶占的通信信道。根據例子，該識別步驟可以包括確定有效的通信信道，對于該信道，首先，所關聯的“搶占示弱”參數表示對搶占的示弱，其次，所關聯的優(yōu)先級等級低于接受而產生資源問題的信道所關聯的優(yōu)先級等級。
但是，注意，在使用所述方法時，“搶占能力”參數和“搶占示弱”參數的使用是可選的。
這里提到的與每個信道請求相關聯的優(yōu)先級等級，使得在不同的通信信道之間能夠建立順序關系，例如，可以通過至少一個與業(yè)務類型相關的業(yè)務質量參數的值來限定，即“業(yè)務類別”參數和“業(yè)務處理優(yōu)先級”參數，或者規(guī)范“優(yōu)先級等級”參數的值。
在一個變量中，首先考慮用于核心網的“分配保持優(yōu)先級”參數的值，其次考慮與業(yè)務類型有關的至少一個參數的值，可以確定用于為每個通信信道限定優(yōu)先級等級的“分配保持優(yōu)先級”參數的“優(yōu)先級等級”參數的值。在第一實施例中，與業(yè)務類型相關、且用于確定分配給“優(yōu)先級等級”子參數以限定與每個通信信道相關聯的優(yōu)先級等級的值的業(yè)務質量參數，包括可以與四個值中的一個相等的“業(yè)務類別”參數。在第二實施例中，所使用的與業(yè)務類型相關的業(yè)務質量參數也包括可以與三個值中的一個相等且可以用來設置優(yōu)先級的“業(yè)務處理能力”參數，換句話說，將交互類型業(yè)務(換句話說，“業(yè)務類別”參數的值等于“交互”)按優(yōu)先級等級排序。
這樣，利用用于核心網的“分配保持優(yōu)先級”業(yè)務質量參數和“業(yè)務類別”業(yè)務質量參數，可以針對不同的通信信道定義多達十二個用于“優(yōu)先級等級”參數的值，因此可以定義多達十二個優(yōu)先級等級。
而且，利用“業(yè)務類別”參數、用于核心網的“分配保持優(yōu)先級”參數和“業(yè)務處理優(yōu)先級”參數，可以針對不同的通信信道定義多達十八個用于“優(yōu)先級等級”參數的值，因此可以定義多達十八個優(yōu)先級等級。
根據一個優(yōu)選實施例，根據本發(fā)明用的搶占過程將保證被搶占了資源的用戶維持最小業(yè)務質量。該最小業(yè)務質量根據對給定的通信信道請求特定的UTRAN的公知參數被限定，包括業(yè)務質量簡檔的全部或部分。
同樣根據該優(yōu)選實施例，為了識別(步驟30)網絡上可以被搶占的有效的通信信道，這些信道也必需檢查使用至少一個相關聯的業(yè)務質量參數所描述的業(yè)務質量優(yōu)于所請求的最小業(yè)務質量。因此，限定最小業(yè)務質量可以使運營商能夠對一些業(yè)務質量參數給出優(yōu)先選擇，而非其它。
根據一個例子，最小業(yè)務質量對應于下行鏈路上的最小二進制吞吐量值。因此，與給定的通信信道相關聯的業(yè)務質量按照所分配的下行鏈路上的二進制吞吐量來理解，且與下行鏈路上的最小吞吐量進行比較。這是當連接建立時通過使用所請求的“下行鏈路的最大比特率”參數來完成的。所以，可被搶占的有效的通信信道需要驗證它們的相關聯的業(yè)務質量參數“下行鏈路的最大比特率”值是否大于所請求的業(yè)務質量值。
所請求的業(yè)務質量值也可以使用“上行的最大比特率”、“下行的保證比特”以及“上行的保證比特”吞吐量業(yè)務質量參數來描述。
如果在步驟30中，至少一個可被搶占的通信信道已被識別，則使用步驟40，該步驟40包括根據預定的選擇規(guī)范，在識別為可被搶占的通信信道中選擇最低優(yōu)先級的通信信道。
例如，第一步驟是按照規(guī)范“優(yōu)先級等級”值的遞減順序選擇通信信道。在具有相同優(yōu)先級等級的通信信道組成的子組中進行的第一步驟是選擇其業(yè)務類別為“背景”類型的通信信道，接著是其業(yè)務類別為“交互”類型的通信信道。
首先考慮核心網發(fā)送的“分配保持優(yōu)先級”參數的值，其次考慮與業(yè)務類型有關的至少一個業(yè)務質量參數的值，確定根據上述的其中使用“優(yōu)先級等級”參數來限定用于每個通信信道的優(yōu)先級等級的變量，通過按照“優(yōu)先級等級”參數值的遞減順序選擇通信信道，在被識別為可被搶占的通信信道中，簡單地選擇最低優(yōu)先級的通信信道。
然后，在由具有相同優(yōu)先級等級的通信信道形成的子組內，例如可以按照所分配的下行鏈路上二進制吞吐量與預定的最小二進制吞吐量的比率的遞減順序來選擇通信信道，以保證最小業(yè)務質量。
在被識別為可搶占的通信信道中選擇最低優(yōu)先級的通信信道之后，應用步驟50以評估在該通信信道被重新配置時所獲得的資源的增益，該步驟包括估計在分配給該通信信道的資源被搶占以達到最小預定的業(yè)務質量(即例子中的固定下行鏈路上的最小二進制吞吐量)時將獲得的增益。
在步驟60中，最好將所獲的資源增益與參數限定的可重新配置的閾值進行比較。我們可以限定可配置的閾值，在其之下，認為所獲得的增益不夠。然后，在該通信信道上，資源不被搶占。限定這樣的閾值的目的是限制通信信道重新配置的數量。
在一個示例實施例中，如果所獲得的資源增益(例如表征為下行方向上總功率的增益)小于所請求功率的可配置閾值的10％來接受對應于新業(yè)務請求的信通信道，則所選擇的通信信道將被認為是不可搶占的，且過程將在步驟30重新開始。否則，所選擇的通信信道將被認為是可被搶占的，且將和與該通信信道相關聯的所評估的增益一起被包括在包含要重新配置的通信信道的重新配置列表中。
然后，步驟70包括驗證從包括在重新配置列表中的用于搶占的所有通信信道所獲得的增益是否釋放足夠的資源，以用于所請求的通信信道的資源請求。
重復步驟30和步驟70，直到獲得足夠的增益，且如果所獲得的增益變得足夠了，則步驟80被執(zhí)行，其中，包括在重新配置列表中的通信信道被重新配置，以便有效地恢復接受新的通信信道必需的資源，且該過程終止。
可能出現另一種情況，其中重復步驟30到步驟70，直到所有被識別為可被搶占的通信信道均已對于最小QoS、在資源增益方面進行評估，但是沒有獲得必需的資源增益。
在下面這種情況下在重新配置所有的具有低于最小業(yè)務質量的級別的通信信道之后，所獲得的增益并不足夠，該過程包括搶占所有可被搶占的通信信道的所有資源的手段。
因此，當所有被識別的具有較低級別的通信信道均已在最小業(yè)務質量被評估而沒有獲得足夠的增益時，執(zhí)行步驟35，其包括在不考慮最小業(yè)務質量的條件下，識別所有可被搶占的通信信道。因此，這包括首先所關聯的“搶占示弱”RAB參數表示對搶占的示弱的通信信道，其次所關聯的優(yōu)先級等級低于與新的信道請求相關聯的優(yōu)先級等級的通信信道。
上述的涉及步驟30到步驟70的循環(huán)再次被用于在步驟35中被識別為可被搶占的通信信道，除了步驟50被步驟55取代，步驟55包括如果分配給被選擇的通信信道的資源被全部搶占，則評估針對所選擇的通信信道所獲得的資源增益。類似地，該過程進行循環(huán)，直到從包括在重新配置列表中的所有通信信道獲得足夠的增益。
然而，如果在這個第二循環(huán)中，所有被識別的可被搶占的通信信道被以全搶占進行評估，且所獲得的增益仍然不足以支持新的業(yè)務請求，那么該業(yè)務請求將被拒絕，如步驟90所述，且所述過程終止。
搶占過程也可以基于被識別為可能被受到搶占的通信信道來使用，直接用全搶占進行評估，而不進行考慮最小業(yè)務質量的第一階段。
UTRAN必須在RNC無線網絡控制器設備中包括數據處理器裝置，其設置用來進行根據本發(fā)明的方法中的不同步驟。更具體地，在上述方法中的步驟由數據處理設備執(zhí)行，事實上，無線網絡控制器設備由軟件指令控制。因此，本發(fā)明也涉及包括軟件指令以通過計算機設備控制本方法的執(zhí)行的計算機程序，其可以通過數據介質存儲或傳輸。數據介質可以是硬件存儲介質，例如CD-ROM、磁盤或硬盤，或者可傳輸介質，如電信號、光信號或無線信號。
所述實施例涉及UMTS網絡。顯而易見，本發(fā)明可應用于GPRS網絡以及所有類似類型的移動通信網絡。
術語表該術語表提供了該專利申請中使用的縮略詞的列表，這些縮略詞中的大多數在3GPP電信規(guī)范的框架中定義。
3GPP 第三代合作伙伴項目(of ETSI)GSM全球移動通信系統(tǒng)UMTS 通用移動通信系統(tǒng)IP 互聯網協(xié)議BSC基站控制器HLR歸屬位置寄存器SGSN GPRS業(yè)務支撐節(jié)點GGSN GPRS網關支撐節(jié)點UTRAN UMTS地面無線接入網RNC無線網絡控制器QoS業(yè)務質量FTP文件傳輸協(xié)議ARP分配保持優(yōu)先級PDP分組數據協(xié)議THP業(yè)務處理優(yōu)先級RAB無線接入承載
權利要求
1.一種管理移動通信網絡中的無線資源的方法，所述資源被分配給多個通信信道，每個通信信道與一組所請求的業(yè)務質量參數相關聯，所述方法包括在接受(10)對于與一組所請求的業(yè)務質量參數相關聯的通信信道的新的請求之后，且在檢測(20)支持所述新的請求所必需的資源不足之后，使用資源搶占過程，所述資源搶占過程被設計為根據與每個在先有效的通信信道相關聯的優(yōu)先級等級，調節(jié)對在先有效的通信信道的資源分配，以便在不同的通信信道之間建立順序關系，其特征在于所述搶占過程包括如下步驟a-識別(30，35)網絡上可被搶占的有效通信信道，且根據預定的選擇標準從其中選擇最低優(yōu)先級的通信信道；b-評估(50，55)通過至少部分地重新配置所選擇的通信信道而獲得的無線資源的增益，所述被選擇的通信信道和所述相關聯的增益被存儲在重新配置列表中；c-檢查(70)由包括在所述該列表中的所有通信信道獲得的增益是否足以支持所述新的請求；d-重復步驟a到步驟c-直到所獲得的增益是足夠的，在該情況下，包括在所述列表中的通信信道被重新配置，且所述新的請求被接受(80)，或者-直到可被搶占的所有通信信道已被評估而沒有獲得足夠的增益，在該情況下，所述新的請求被拒絕(90)。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于對可被搶占的通信信道進行識別的步驟包括確定承載業(yè)務，對于該承載業(yè)務，相關聯的優(yōu)先級等級低于與所述新的請求相關聯的優(yōu)先權等級。
3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于可被搶占的通信信道也滿足以下條件依照該條件，至少根據相關聯的業(yè)務質量參數描述的業(yè)務質量優(yōu)于預定的最小業(yè)務質量。
4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于所述最小業(yè)務質量對應于最小二進制吞吐量值，可被搶占的通信信道滿足以下條件依照該條件，對于吞吐量的相關聯的業(yè)務質量參數包括大于所述最小預定吞吐量值的值。
5.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于所選擇的通信信道的重新配置包括搶占分配給所述通信信道的所有資源。
6.根據權利要求3或4所述的方法，其特征在于所選擇的通信信道的重新配置包括搶占分配給所述信道的部分資源，使得至少從相關聯的業(yè)務質量參數開始所描述的業(yè)務質量達到預定的最小業(yè)務質量。
7.根據任一前述權利要求所述的方法，其特征在于在檢查(60)由所選擇的通信信道的重新配置而獲得的增益大于或等于可配置的重新配置閾值之后，所選擇的通信信道被存儲在重新配置列表中。
8.根據任一前述權利要求所述的方法，其特征在于至少考慮與每個所述通信信道相關聯的吞吐量業(yè)務質量參數和優(yōu)先級等級，在可被搶占的通信信道中選擇最低優(yōu)先級的通信信道。
9.根據權利要求8所述的方法，其特征在于也考慮與每個所述通信信道相關聯的、與業(yè)務類型有關的至少一個業(yè)務質量參數，在可被搶占的通信信道中選擇最低優(yōu)先級的通信信道。
10.根據任一前述權利要求所述的方法，其特征在于與通信信道相關聯的優(yōu)先級等級由“優(yōu)先級等級”參數的值來限定，其中，首先考慮“分配保持優(yōu)先級”業(yè)務質量參數的值，其次考慮至少一個與所述業(yè)務類型相關的業(yè)務質量參數的值，來確定所述“優(yōu)先級等級”參數的值。
11.根據權利要求10所述的方法，其特征在于用來確定所述“優(yōu)先級等級”參數值的、與業(yè)務類型相關的所述業(yè)務質量參數包括“業(yè)務類別”參數，其中，該“優(yōu)先級等級”參數值限定用于相應的通信信道的優(yōu)先級等級。
12.根據權利要求11所述的方法，其特征在于用來確定被分配給所述“優(yōu)先級等級”參數的值的、與業(yè)務類型相關的所述業(yè)務質量參數還包括“業(yè)務處理優(yōu)先級”參數，該“業(yè)務處理優(yōu)先級”參數限定用于有關彼此的交互型業(yè)務的優(yōu)先級，其中，分配給所述“優(yōu)先級等級”參數的值限定用于相應的通信信道的優(yōu)先級等級。
13.一種移動通信網絡中的無線資源管理設備，包括向多個通信信道分配資源的裝置，其中每個通信信道與一組業(yè)務質量參數相關聯，其特征在于其包括實現根據權利要求1到12中的任何一個權利要求所述的方法的裝置。
14.一種存儲在數據介質上的計算機程序，其特征在于其包括軟件指令，以控制根據權利要求1到12中的任何一個權利要求所述的方法的執(zhí)行。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種管理在移動通信網絡中分配給通信信道的無線資源的方法，其中每個通信信道與所要求的QoS參數相關聯，在接受新的信道請求而資源不足的情況下，該方法包括a)識別(30，35)可搶占的信道，并從中根據優(yōu)先級等級選擇(40)具有較低優(yōu)先級的信道；b)通過將其至少部分地重新配置來評估(50，55)所獲得的資源增益，存儲所述信道和增益；c)驗證(70)由所存儲的信道提供的所述增益是否足以支持所述新的請求；d)重復過程a到過程c，直到獲得足夠的增益，在這種情況下，所存儲的信道被重新配置且新的請求被接受(80)，或者直到所有可被搶占的信道均被評估而沒有獲得足夠的增益，在這種情況下，新的請求被拒絕(90)。
文檔編號H04W72/10GK101023636SQ200580031608
公開日2007年8月22日 申請日期2005年9月12日 優(yōu)先權日2004年9月22日
發(fā)明者納塔莉·比齊奧, 博爾雅·希門尼斯·阿爾達馬, 利昂內爾·安米 申請人:法國電信公司