專利名稱：用于碼速率適配的方法與系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于在通信系統(tǒng)中確定數(shù)據(jù)流參數(shù)是否滿足預(yù)定質(zhì)量的方法與設(shè)備。本發(fā)明尤其涉及確定通信鏈路所需的預(yù)定服務(wù)質(zhì)量是否得到滿足，但并不限于此。
背景技術(shù)：
各種用戶設(shè)備，比如計算機(固定或便攜式)、移動電話、個人數(shù)據(jù)助理或管理器等是本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的，它們可用來與通信系統(tǒng)中其它用戶設(shè)備通信，或者用以接入互聯(lián)網(wǎng)以獲得服務(wù)。移動用戶設(shè)備常常是指移動站(MS)，并且可定義為一種能夠經(jīng)由無線接口與另一設(shè)備，比如移動電信網(wǎng)絡(luò)的基站或任何其它站通信的裝置。這樣的移動用戶設(shè)備可以適用于經(jīng)由無線接口進行話音、文本消息或數(shù)據(jù)通信。
對支持話音服務(wù)和用戶移動性的需求已促使歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(ETSI)將全球移動通信系統(tǒng)(GSM)標(biāo)準(zhǔn)化。除語音應(yīng)用之外，GSM可提供一些電路交換數(shù)據(jù)服務(wù)，比如傳真?zhèn)鬏敽投滔⒎?wù)(SMS)，移動計算設(shè)備的近期發(fā)展與多媒體通信的新興市場意味著對更先進GSM數(shù)據(jù)服務(wù)的供應(yīng)商的需求不斷增長。這已經(jīng)促成作為GSM Phase2+的一部分的多項新數(shù)據(jù)承運商服務(wù)的標(biāo)準(zhǔn)化，即，分別在電路交換和分組交換模式下操作的高速電路交換數(shù)據(jù)服務(wù)(HSCSD)、GSM增強數(shù)據(jù)速率改進技術(shù)(EDGE)以及通用分組無線業(yè)務(wù)(GPRS)。新GSM/EDGE無線接入網(wǎng)絡(luò)(GERAN)是從GSM和EDGE發(fā)展而來的。GERAN可連接到與UTRAN相同的基于分組的3G核心網(wǎng)絡(luò)。
GPRS技術(shù)是基于現(xiàn)有的GSM基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。GPRS和GSM服務(wù)動態(tài)地共享相同的無線資源和相同的無線信道結(jié)構(gòu)。
在GPRS中，如果多至八個用戶設(shè)備需要低碼速率(bit rate)，可將它們動態(tài)地復(fù)用于相同的無線信道上，并且可將八個無線信道分配給具有高帶寬要求的單個用戶。因此，GPRS提供靈活的帶寬，并且對于用戶是經(jīng)濟的。
GPRS也能夠支持不同的服務(wù)質(zhì)量(QoS)。QoS的定義允許每條通信鏈路/連接被分配具有特定要求(比如帶寬、碼速率/吞吐量、延遲或誤碼率)的特定QoS。該QoS支持以及高傳輸速率允許傳輸各種不同的數(shù)據(jù)流，比如視頻、話音和數(shù)據(jù)。這也使得一些用戶比其它用戶具有更佳的有保證的標(biāo)準(zhǔn)或要求。
為了提供這些保證，需要某種形式的無線資源保留，用以在通信系統(tǒng)的無線通信鏈路的有限資源上提供所需的QoS。公知地，這些在帶寬和可能的碼速率方面的有限資源也受這樣的事實影響，即無線鏈路可能受天氣狀況和其它不可預(yù)計因素的影響。這些需要2+GPRS的某些保證的服務(wù)的支持意味著當(dāng)前需要能夠在無線通信鏈路的數(shù)據(jù)流的數(shù)據(jù)吞吐量方面保證QoS。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實施例的目的是至少部分地減輕上述問題。
按照本發(fā)明的第一方面，提供一種用于在無線通信系統(tǒng)中控制數(shù)據(jù)流參數(shù)的方法，該數(shù)據(jù)流包括經(jīng)由通信鏈路傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，該方法包括確定所述參數(shù)是否滿足可接受水平；以及如果不滿足，啟動至少一個過程，由此改變該鏈路的狀態(tài)，直至該參數(shù)滿足可接受水平。
按照本發(fā)明的第二方面，提供一種用于在無線通信系統(tǒng)中控制數(shù)據(jù)流參數(shù)的設(shè)備，該數(shù)據(jù)流包括經(jīng)由通信鏈路傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，該設(shè)備包括被構(gòu)造成確定所述參數(shù)是否滿足可接收水平的裝置；以及被構(gòu)造成如果所述參數(shù)不滿足該可接受水平，則啟動一過程以改變通信鏈路的狀態(tài)并直至所述參數(shù)滿足所述可接受水平的裝置。
按照本發(fā)明的第三方面，提供一種用于在無線通信系統(tǒng)中確保在通信鏈路的吞吐量中提供一預(yù)定碼速率的方法，包括步驟為該通信鏈路協(xié)商有保證的碼速率；在通信鏈路中監(jiān)視數(shù)據(jù)吞吐量的碼速率；以及如果所述監(jiān)視的碼速率不匹配于協(xié)商的碼速率，則觸發(fā)一校正過程以控制數(shù)據(jù)吞吐量的碼速率。
本發(fā)明實施例具有的優(yōu)點是，為提供所請求的QoS而需要的網(wǎng)絡(luò)資源可以計算出來，并且分配給通信鏈路的特定數(shù)據(jù)流。
本發(fā)明的實施例提供一監(jiān)管單元，其可以監(jiān)視數(shù)據(jù)流的各種質(zhì)量參數(shù)，并且檢查這些參數(shù)是否滿足與通信系統(tǒng)中的用戶設(shè)備協(xié)商的某些預(yù)定最低標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)所請求的QoS發(fā)生改變時，可以將此情況通知到通信系統(tǒng)中的控制單元，該控制單元因而能夠分配無線資源以改善系統(tǒng)的效率。
本發(fā)明的實施例具有的優(yōu)點是，一旦同意了QoS，就能識別數(shù)據(jù)源節(jié)點正在以不滿足該質(zhì)量的格式提供數(shù)據(jù)的情況，并且對此采取措施?？蛇x地，當(dāng)借以向接收方節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)源提供的數(shù)據(jù)的通信鏈路的屬性降級時，可發(fā)現(xiàn)并糾正這些屬性，以確保在接收方節(jié)點以可接受的標(biāo)準(zhǔn)接收輸入數(shù)據(jù)。


為了更好地理解本發(fā)明，將僅以實例參照附圖加以說明，在附圖中圖1說明了一般通信系統(tǒng)的邏輯體系結(jié)構(gòu)；圖2說明了小區(qū)在通信系統(tǒng)中的布局；圖3說明了在數(shù)據(jù)系統(tǒng)中經(jīng)由通信鏈路的數(shù)據(jù)吞吐量；圖4說明了監(jiān)管設(shè)備；圖5說明了移動站；圖6說明了調(diào)度器的操作；圖7說明了一種用于識別通信鏈路降級的方法。
相似的標(biāo)號在附圖中標(biāo)示相似的部分。
具體實施例方式
在圖1中說明了一種通用通信系統(tǒng)的邏輯體系結(jié)構(gòu)。應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的實施例可應(yīng)用于其它通信系統(tǒng)。
移動站(MS)100可以是具有適用于無線接入的無線調(diào)制解調(diào)器或傳真機的移動電話或膝上型電腦。術(shù)語MS應(yīng)理解為代表移動用戶設(shè)備(UE)的實例。它通過無線接口(UM接口)與基站收發(fā)器(BTS)101通信。術(shù)語BTS在這里也用以涵蓋對應(yīng)于網(wǎng)絡(luò)單元節(jié)點B的UMTS陸地?zé)o線接入網(wǎng)絡(luò)(UTRAN)。BTS是用于發(fā)送和接收信號的設(shè)備，并且可額外包括加密設(shè)備。它們經(jīng)由Um接口與MS 100通信。BTS經(jīng)由鏈路103(GMS或GPRS中的A-Bis，UMTS中的Iub)與基站控制器(BSC)102通信。術(shù)語BSC在這里也用以涵蓋UTRAN的對應(yīng)網(wǎng)絡(luò)單元，即無線網(wǎng)絡(luò)控制器(RNC)。BSC經(jīng)由鏈路105建立無線信道，用于針對核心網(wǎng)絡(luò)(CN)傳送信令和業(yè)務(wù)傳輸。這形成核心網(wǎng)絡(luò)125的一部分。
取決于交換域(電路交換或分組交換)，CN節(jié)點104可以是移動交換中心(MSC)或服務(wù)GPRS支持節(jié)點(SGSN)。CN節(jié)點104是具有許多功能的交換節(jié)點。特別地，CN節(jié)點進行連接管理、移動管理和認(rèn)證活動。在該例中，CN節(jié)點也包含由IN/CAMEL體系結(jié)構(gòu)定義的小區(qū)控制功能和服務(wù)切換功能。然而，在分組交換域中，這些前述的CN節(jié)點功能可拆分到分立的網(wǎng)絡(luò)單元。每個CN節(jié)點可控制被稱為處于CN節(jié)點服務(wù)區(qū)中的若干BSC。一般地，BTS和BSC共同形成無線接入網(wǎng)絡(luò)(RAN)126，該無線接入網(wǎng)絡(luò)126在GSM、GPRS和UMTS的UTRAN中被稱為基站子系統(tǒng)(BSS)。
CN節(jié)點104經(jīng)由Lg接口107連接到網(wǎng)關(guān)移動定位中心(GMLC)106，該Lg接口107包含支持LCS所需的功能。在單個PLMN中可有不止一個GMLC。GMLC是外界LCS用戶在GSM PLMN中接入的第一個節(jié)點。LCS客戶端109是這樣的邏輯功能實體，它需要從PLMN的LCS服務(wù)器功能獲取具有特定參數(shù)設(shè)置，比如服務(wù)質(zhì)量QoS的一個或多個目標(biāo)MS的位置信息。LCS客戶端可以存在于PLMN內(nèi)部的實體(比如包括MS)中，或存在于PLMN外部的實體中。通過圖1中單純的實例示出了外部LCS客戶端109，其經(jīng)由Le接口110與GMLC 106通信。
響應(yīng)于來自LCS客戶端的位置請求，GMLC可以經(jīng)由Lh接口112向系統(tǒng)的歸屬位置寄存器(HLR)111請求路由信息。HLR是允許移動用戶在系統(tǒng)中永久注冊的數(shù)據(jù)庫。HLR持續(xù)跟蹤用戶或MS的位置，即通過訪問位置寄存器(VLR)或SGSN。除HLR之外，每個CN節(jié)點104關(guān)聯(lián)于一數(shù)據(jù)庫，該數(shù)據(jù)庫包含暫時存在于該CN節(jié)點的服務(wù)區(qū)域中的用戶的詳細(xì)資料。在電路交換域中，將該數(shù)據(jù)庫稱為訪問位置寄存器(VLR)，而在分組交換域中，該數(shù)據(jù)庫包含于SGGN中。
在進行注冊授權(quán)之后，GMLC 106將定位請求發(fā)送到MS當(dāng)前位于(或訪問)的服務(wù)區(qū)域中的CN節(jié)點，并且從該節(jié)點接收最終位置估計。
服務(wù)移動定位中心(SMLC)113包含支持LCS所需的功能。在單個PLMN中可有不止一個SMLC 113。SMLC 113負(fù)責(zé)總體協(xié)調(diào)，以及移動站定位所需的資源的調(diào)度。它還計算最終位置估計和精度。
可有兩種SMLC。它們分別是基于核心網(wǎng)絡(luò)(CN)的SMLC和基于無線接入網(wǎng)絡(luò)(RAN)的SMLC，前者支持Ls接口116，該接口介于服務(wù)MLC和CN節(jié)點之間，后者支持介于SMLC 113和BSC 102之間的Lb接口117?；贑N的SMLC通過在Ls接口上到被訪問CN節(jié)點的信令支持目標(biāo)MS的定位?；赗AN的SMLC通過到Lb接口的信令支持定位。在UTMS中，SMLC功能包含于RSC 102，即無線網(wǎng)絡(luò)控制器(RNC)中。SMLC可控制若干位置測量單元(LMU)，用于獲取無線接口測量，以確定或幫助確定MS用戶在其服務(wù)區(qū)域中的位置。
圖2圖解說明了通信系統(tǒng)的各個BTS的地理布局。公知地，每個BTS 101具有形成小區(qū)200的相關(guān)覆蓋區(qū)域。通信系統(tǒng)中的MS 100經(jīng)由Um接口與一個或多個BTS通信。公知地，該通信表現(xiàn)為可由許多不同信道組成的無線通信鏈路。不止一個用戶可以共享這些信道，因此共享每個BTS的無線資源。當(dāng)MS 100在整個蜂窩網(wǎng)絡(luò)210中移動時，從各個BTS接收的信號的信號強度根據(jù)MS 100鄰近BTS的程度以及其它環(huán)境因素而變化。公知地，當(dāng)MS從一個BTS的服務(wù)區(qū)移動到另一個時，就發(fā)生了切換。
在MS 100和BTS 101之間的無線通信鏈路資源的容量有限。這比如可由BTS發(fā)射機提供的業(yè)務(wù)信道的類型來確定。應(yīng)當(dāng)理解，其它影響也會限制該資源。結(jié)果是單個BTS無法服務(wù)無限數(shù)量的MS用戶。在GRPS中，分組控制單元(PCU)130(如圖1所示)控制無線資源在各個MS之間的分配。在圖1中，PCU示出為在BSC 102的外部。應(yīng)當(dāng)理解，PCU可與BSC集成，或可在通信系統(tǒng)的任何其它合適的節(jié)點中。下面將在其它類型的系統(tǒng)中提供類似的功能。
PCU 130包括準(zhǔn)入控制、信道分配、調(diào)度器、鏈路適配和網(wǎng)絡(luò)控制小區(qū)重選(NCCR)功能。這些功能單元在MS和SGSN及其等同物之間控制數(shù)據(jù)分組的發(fā)送和接收。
本發(fā)明實施例提供了位于PCU中的監(jiān)管單元140。該監(jiān)管單元140查看通信鏈路上的實時業(yè)務(wù)傳輸，因而監(jiān)視數(shù)據(jù)流中的數(shù)據(jù)分組流。PCU 130中的準(zhǔn)入控制以及其它功能可用來與MS進行協(xié)商，并且計算提供所需QoS需要哪些網(wǎng)絡(luò)資源，以及確定資源是否可用，并保留這些資源，同時監(jiān)管單元140監(jiān)視無線資源的實際使用，以檢查該使用是否與協(xié)商的使用一致。應(yīng)當(dāng)理解，監(jiān)管功能可位于RNC、BTS、BSC、MS、分立服務(wù)器中，或位于通信系統(tǒng)的基站系統(tǒng)(BSS)中任意的適當(dāng)位置。監(jiān)管單元140也可包括如果數(shù)據(jù)流傳輸特征的質(zhì)量未達(dá)到或未保持在可接受水平，則重新協(xié)商所需QoS的所需功能。
監(jiān)管單元所監(jiān)視的QoS可以是對數(shù)據(jù)流中數(shù)據(jù)分組造成的延遲，或傳送數(shù)據(jù)的誤碼率。也可監(jiān)視指示傳送特征和/或要求的其它參數(shù)。所有這些(用于數(shù)據(jù)流的)數(shù)據(jù)流參數(shù)對于可經(jīng)由通信鏈路發(fā)送和接收的不同類型的業(yè)務(wù)傳輸類別可以是至關(guān)緊要。如下的業(yè)務(wù)傳輸類別是本發(fā)明實施例所支持的，這些業(yè)務(wù)傳輸類別是將在通信系統(tǒng)的接入網(wǎng)絡(luò)和核心網(wǎng)絡(luò)之間的RAN上出現(xiàn)的業(yè)務(wù)傳輸類型。
會話業(yè)務(wù)傳輸實時會話模式的特征在于這樣的事實，即由于該模式的會話本質(zhì)，要求傳送時間必須很少，并且同時必須以與實時數(shù)據(jù)流相同的方式保持流的信息實體之間的時間關(guān)系(變化)。由于無法提供足夠低的傳送延遲會導(dǎo)致不可接受的低質(zhì)量，因而對可接受傳送延遲的限制非常嚴(yán)格。因此，傳送延遲要求與如下所述交互業(yè)務(wù)傳輸?shù)膩砘匮舆t相比明顯要高和更加嚴(yán)厲。
流式業(yè)務(wù)傳輸該模式的特征在于這樣的事實，即必須保持流內(nèi)信息實體(即樣本、數(shù)據(jù)分組)之間的時間關(guān)系(變化)，雖然其對低傳送延遲沒有任何要求。必須限制端到端流的延遲變化，以保持流中信息實體之間的時間關(guān)系(變化)。
交互業(yè)務(wù)傳輸當(dāng)終端用戶向遠(yuǎn)端設(shè)備在線請求數(shù)據(jù)時，可應(yīng)用該模式。交互業(yè)務(wù)傳輸?shù)奶卣髟谟诮K端用戶的請求響應(yīng)模式。在消息目的地端，有期望在某個時間內(nèi)收到消息(響應(yīng))的實體。因此來回延時是關(guān)鍵屬性之一。另一特征是數(shù)據(jù)分組的內(nèi)容必須(以低誤碼率)透明地傳送。
后臺業(yè)務(wù)傳輸當(dāng)終端用戶后臺發(fā)送和接收數(shù)據(jù)文件時，可應(yīng)用該模式。實例為后臺遞交發(fā)送電子郵件、SMS，下載數(shù)據(jù)庫以及接收測量記錄。后臺業(yè)務(wù)傳輸?shù)奶卣髟谟谶@樣的事實，即目的地端并不期望在某個時間內(nèi)接收到數(shù)據(jù)。因此該模式或多或少對遞交時間并不敏感。另一特征在于分組的內(nèi)容必須(以低誤碼率)透明地傳送。
這些不同業(yè)務(wù)傳輸類別之間的主要區(qū)別因素是業(yè)務(wù)傳輸對延遲的敏感程度。會話類別業(yè)務(wù)傳輸對延遲很敏感，而后臺類別業(yè)務(wù)傳輸對延遲最不敏感。會話和流式業(yè)務(wù)傳輸類別主要用以承載實時業(yè)務(wù)流(話音/音頻、視頻等)。交互類別業(yè)務(wù)傳輸和后臺業(yè)務(wù)傳輸主要為傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，比如WWW、電子郵件、遠(yuǎn)程登錄和新聞所用。由于和會話和流式類別相比有寬松的延遲要求，二者都通過信道編碼和重發(fā)來提供更好的誤碼率。
監(jiān)管單元監(jiān)視的QoS參數(shù)也可以是數(shù)據(jù)流的碼速率。也就是發(fā)送方節(jié)點成功發(fā)送并且接收方節(jié)點成功接收數(shù)據(jù)的速度。應(yīng)當(dāng)理解，通信鏈路可以是單向或雙向的，因而MS 100可以是通信鏈路的發(fā)送方或接收方。
圖3說明了在某些形式的資源管理控制器的控制下，或者作為造成無線通信鏈路降級的環(huán)境影響的結(jié)果，通信鏈路的吞吐量(或碼速率)如何變化。將吞吐量描述為具有可變直徑(d)的管道。
絕對最大吞吐量具有直徑da。這表示最大碼速率，或者表示如果條件理想并且使用最大數(shù)量的時隙時經(jīng)由鏈路在位流中可傳輸?shù)奈坏臄?shù)量。給出特定狀態(tài)下定義的最大吞吐量(用dc表示)。通信鏈路可經(jīng)由無線資源分配系統(tǒng)(比如PCU的調(diào)度器)分配到該吞吐量。如果需要以碼速率計的高QoS，將分配更多的可用資源。在圖3中，分配如dp所示的一部分可用資源，從而限制應(yīng)當(dāng)通過管道發(fā)送的數(shù)據(jù)流的數(shù)據(jù)分組的數(shù)量。應(yīng)當(dāng)理解，這可由調(diào)度器響應(yīng)通信系統(tǒng)的UE資源協(xié)商節(jié)點之間協(xié)商的QoS而確定。隨著無線通信鏈路上的無線狀態(tài)的變化，可能不再充分提供QoS，并且不能充分滿足所需的碼速率。
為了保證QoS，本發(fā)明的實施例提供了可確定是否正在經(jīng)由通信鏈路提供協(xié)商的QoS參數(shù)的監(jiān)視器(監(jiān)管單元140)。這可以通過測量通信鏈路上的實時業(yè)務(wù)傳輸?shù)膫鬏斕卣?參數(shù))，并將其與指示可接受質(zhì)量極限的預(yù)定閾值進行比較來實現(xiàn)。如果測量的特征明顯小于或大于閾值，就將該事實通知到通信系統(tǒng)中的資源管理功能，該功能采取適當(dāng)?shù)拇胧┮孕Ｕ摖顟B(tài)。
圖4說明了根據(jù)本發(fā)明實施例、用于查看數(shù)據(jù)流的傳輸特征是否滿足協(xié)商的特征的監(jiān)視器140。該監(jiān)視器在輸入端402上接收信號，這些信號指示預(yù)協(xié)商的、類似QoS參數(shù)的預(yù)定要求，比如吞吐量的最小碼速率。將其輸入到比較模塊404中。監(jiān)視器140查看經(jīng)由通信鏈路傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流，并且接收指示在鏈路的接收方節(jié)點已接收多少位(分組)的信號。比如，這些位可以是在通信系統(tǒng)的正常操作期間從接收方返回的確認(rèn)消息。計數(shù)器408計算所接收的位的數(shù)量，并將這些位輸入到比較模塊404。這樣，在接收方節(jié)點接收到的位的數(shù)量可與假定要保證以支持預(yù)協(xié)商QoS的位數(shù)量進行比較。無論實際接收的位的數(shù)量是大于、小于或大致等于，都要在比較模塊和控制模塊410中計算預(yù)期閾值。輸出信號412指示是否正在提供該QoS。
對具有協(xié)商的有保證的QoS和沒有該QoS的服務(wù)流，通常進行不同的監(jiān)管。對于未保證的數(shù)據(jù)流的數(shù)據(jù)分組，將超過最大碼速率的數(shù)據(jù)分組整形(shape)(或緩沖)返回以使數(shù)據(jù)分組符合條件。即針對兼容于緩沖數(shù)據(jù)的后繼數(shù)據(jù)包。對于比如作為先前協(xié)商的結(jié)果而具有保證的服務(wù)質(zhì)量的服務(wù)流，監(jiān)視器將檢查數(shù)據(jù)源(業(yè)務(wù)傳輸源)是否正在發(fā)送超過協(xié)商的有保證的碼速率但又在最大碼速率之下的數(shù)據(jù)分組。這是在控制單元410中識別的。如果是這種情況，可產(chǎn)生信號412以控制來自通信鏈路的發(fā)送節(jié)點(數(shù)據(jù)源)的將來數(shù)據(jù)分組的發(fā)送。這些信號可用以保證預(yù)定吞吐量，并且允許最大努力策略被用于發(fā)送超過協(xié)商速率的數(shù)據(jù)分組。監(jiān)管單元140也可通知應(yīng)當(dāng)同意新的QoS以考慮到由數(shù)據(jù)源產(chǎn)生的更高數(shù)據(jù)吞吐量。
因此，監(jiān)視器140具有兩項基本任務(wù)。首先是測量通信鏈路上的數(shù)據(jù)吞吐量，并且標(biāo)記(或識別)超過預(yù)協(xié)商的有保證的碼速率的數(shù)據(jù)分組。來自監(jiān)視器的信號可用在通信系統(tǒng)的調(diào)度器中，以調(diào)度具有無保證數(shù)據(jù)分組的過量數(shù)據(jù)分組。如果在操作中使用分享模式，這是可能的。
允許控制數(shù)據(jù)單元的發(fā)送的功能可以包括在調(diào)度器自身中。對超過預(yù)定數(shù)據(jù)QoS的數(shù)據(jù)分組進行標(biāo)記能夠維持?jǐn)?shù)據(jù)的完整性。由于識別(具有不同特征和要求的)不同類型的業(yè)務(wù)傳輸，標(biāo)記功能允許最好地處理各種類型的業(yè)務(wù)傳輸。監(jiān)視器140的另一功能是檢查是否正在為連接提供協(xié)商的碼速率。該監(jiān)視器可產(chǎn)生信號，用以標(biāo)識在通信鏈路上何時產(chǎn)生可能的降級，該信號可用以觸發(fā)某些校正過程以抵消這些問題。
一個這樣的校正過程執(zhí)行切換過程，以重新選定借以建立通信鏈路的小區(qū)。切換到具有更強信號的小區(qū)可以改善可能增加數(shù)據(jù)吞吐量的無線鏈路，降低傳輸數(shù)據(jù)的延遲，并且改善誤碼率?？蛇x地，對該通信鏈路可以分配不同的信道。重新協(xié)商不同的業(yè)務(wù)傳輸信道具有類似上述的優(yōu)點。另一選擇是促使重新協(xié)商數(shù)據(jù)傳輸所需的QoS。通過重新協(xié)商較寬松的所需QoS，通信鏈路可更容易地滿足預(yù)期的有保證限制。實質(zhì)上就是降低可接受水平。
計數(shù)器408測量被識別為在一段預(yù)定時間段內(nèi)通過確認(rèn)消息接收的位的數(shù)量。該時間段或窗口可由網(wǎng)絡(luò)運營商定義。當(dāng)所計數(shù)的位(代表在通信鏈路上已成功傳輸?shù)奈?少于在以由提供的QoS所確定的預(yù)期速率傳輸數(shù)據(jù)的情況下，在該時間內(nèi)預(yù)期的位的數(shù)量時，可能有兩個原因。要么是在通信鏈路的發(fā)送端產(chǎn)生業(yè)務(wù)量的數(shù)據(jù)源正在提供少于預(yù)期的輸入數(shù)據(jù)，要么是通信鏈路的無線網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)已經(jīng)降級，并且糟糕到數(shù)據(jù)無法成功傳輸或難以成功的地步。在前一種情況下，當(dāng)在預(yù)期數(shù)據(jù)速率之下提供數(shù)據(jù)輸入時，監(jiān)視器應(yīng)當(dāng)檢測到此情況，因為不需要啟動校正過程。無線鏈路是令人滿意的。因此如果被標(biāo)記為有保證的無線鏈路控制(RLC)塊的數(shù)量少于待發(fā)送的RLC塊的數(shù)量，監(jiān)視器就禁止通信鏈路報告的任何降級。
當(dāng)監(jiān)視器140發(fā)現(xiàn)在預(yù)定時間段內(nèi)，在發(fā)送方節(jié)點輸入的數(shù)據(jù)的質(zhì)量遵守數(shù)據(jù)輸入的預(yù)期速率，但是提供的吞吐量低于該值時，就經(jīng)由信號412將該事實通知給通信系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)控制小區(qū)重選(NCCR)節(jié)點。因此監(jiān)視器已識別這樣的事實，即傳輸數(shù)據(jù)流的參數(shù)不在可接受水平上。(這可能是因為碼速率太低，或造成的數(shù)據(jù)分組延遲太大，或誤碼率太高)。
圖5表示一用戶設(shè)備，即按照本發(fā)明實施例使用的移動站100。MS 100包括顯示器500和按鈕502，它們以及麥克風(fēng)和耳機(未示出)組成用戶接口。分解MS 100以揭示允許MS的操作的數(shù)據(jù)存儲器504和控制單元506。應(yīng)當(dāng)理解，如上所述的業(yè)務(wù)傳輸監(jiān)管監(jiān)視器140可存在于該用戶設(shè)備內(nèi)。在后一種情況下，可在降級的情況下觸發(fā)不同的動作，比如移動發(fā)起小區(qū)重選或重新協(xié)商。
圖6描述了本發(fā)明在流式業(yè)務(wù)傳輸類別方面的實施例的操作。在步驟S601，確定用于特定流(編號N)的有保證的碼速率(或任意其它合適的服務(wù)質(zhì)量參數(shù))。此后，在步驟S610A、S601B中，監(jiān)視在預(yù)定時間段內(nèi)在數(shù)據(jù)流中發(fā)送的數(shù)據(jù)位的數(shù)量。即在一監(jiān)視窗口內(nèi)。用于計算在數(shù)據(jù)流中發(fā)送的位的數(shù)量的數(shù)據(jù)可以從通信系統(tǒng)的分組控制單元的調(diào)度器那里收集。所提供的碼速率被確定為接收方節(jié)點接收的已確認(rèn)位的數(shù)量除以測量窗口打開的時間段。這就計算出所提供的碼速率，并且在步驟S602將其與有保證的碼速率比較，后者代表提供預(yù)協(xié)商的服務(wù)質(zhì)量所需的碼速率。如果提供的碼速率不小于有保證的碼速率，則正在提供的服務(wù)是令人滿意的。如果該碼速率大于可接受的極限，會進行檢查以確定在發(fā)送方節(jié)點輸入的數(shù)據(jù)是否高于預(yù)期水平。在這樣的情況下，可以協(xié)商新的QoS。將測量窗口期間的結(jié)果加到在前面測量步驟期間收集的前面的統(tǒng)計數(shù)據(jù)中。即步驟S603。如果提供的碼速率小于有保證的碼速率，監(jiān)管監(jiān)視器必須確定這是否是因為這樣的事實，即，在通信鏈路的發(fā)送方節(jié)點正在輸入較少的數(shù)據(jù)。如果是這樣的情況，那么低碼速率并非因為通信鏈路的降級，應(yīng)禁止通信鏈路降級信號的觸發(fā)。這是在步驟S604完成的。如果數(shù)據(jù)輸入的數(shù)量較少，就不應(yīng)該啟用降級觸發(fā)器，并且應(yīng)當(dāng)在步驟S603將測量的碼速率加到前面的測量統(tǒng)計數(shù)據(jù)中。如果在發(fā)送方節(jié)點輸入的數(shù)據(jù)的數(shù)量等于或高于預(yù)期，就啟用降級觸發(fā)器。然后確定所提供的碼速率比有保證的碼速率要低多少?？梢栽试S一定的容差，使得如果碼速率(或其它服務(wù)質(zhì)量參數(shù))與有保證的碼速率大致相同，則不觸發(fā)指示通信鏈路降級的信號。實質(zhì)上應(yīng)當(dāng)理解為，服務(wù)質(zhì)量參數(shù)匹配所需的水平，或者充分接近于該水平，使其足夠好，并且在預(yù)先同意的容差極限以內(nèi)。然而，如果提供的碼速率基本上小于有保證的碼速率，則該時間段內(nèi)發(fā)送的數(shù)據(jù)已經(jīng)由于通信鏈路而降級。這如步驟S605所示。這本身可用以觸發(fā)降級信號。可選地，如圖6所示，對于觸發(fā)校正過程之前碼速率可下降到協(xié)商水平以下的次數(shù)(或進行測量的窗口)，可以允許另一容差因子。由步驟S606中的“最大”指示的該閾值可用以在步驟S607觸發(fā)鏈路降級通知。如果已識別降級的窗口的數(shù)量小于該最大允許的窗口數(shù)量，就將結(jié)果加到前面的統(tǒng)計數(shù)據(jù)中，并且該方法繼續(xù)到下一測量周期。
圖7針對數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)傳輸?shù)牧黝悇e說明了如何對到達(dá)PCU的調(diào)度器的數(shù)據(jù)進行排隊，以及如何管理這些隊列。通過實例，圖7說明了從SGSN 104到達(dá)BSS分組流上下文(PFC)邏輯鏈路控制(LLC)，分組數(shù)據(jù)單元(PDU)的數(shù)據(jù)。公知地，應(yīng)當(dāng)理解LLC是介質(zhì)訪問控制(MAC)的上層，無線鏈路控制(RLC)和MAC協(xié)議提供對無線鏈路(Um)的可靠接入。公知地，也應(yīng)理解，臨時塊流(TBF)是被兩種無線資源實體(例如發(fā)送方和接收方節(jié)點)用以支持在分組數(shù)據(jù)物理信道上傳輸LLC PDU的物理連接。將數(shù)據(jù)在LLS中排列為隊列A(700)和B(702)。將它們傳送到可存在于PCU 130中的調(diào)度器。在該階段，將LLC PDU的隊列分為特定于MS的RLC隊列。將這些隊列表示為RLC隊列1，2，和3(分別是704，706，708)。調(diào)度器將這些隊列劃分優(yōu)先級，以傳輸?shù)胶线m的BTS，然后傳輸?shù)礁鱾€MS 100上。數(shù)據(jù)一旦被傳輸，就被排列到MS中作為隊列710，712，714。從MS發(fā)送確認(rèn)信號716以確認(rèn)接收到所發(fā)送的數(shù)據(jù)。正是監(jiān)視這些確認(rèn)信號以獲得有關(guān)已成功傳輸什么數(shù)據(jù)的指示。這些確認(rèn)信號可用以標(biāo)識傳輸數(shù)據(jù)的碼速率、通信鏈路對傳輸數(shù)據(jù)造成的延遲或者傳輸數(shù)據(jù)的誤碼率。也可以標(biāo)識其它服務(wù)質(zhì)量參數(shù)。
因此本發(fā)明實施例提供一種監(jiān)管功能，該功能可監(jiān)視無線通信鏈路上無線資源的使用。該監(jiān)管功能確保所用資源滿足預(yù)期預(yù)協(xié)商的要求。該監(jiān)管功能包括一計數(shù)器，該計數(shù)器記錄每個數(shù)據(jù)流的傳輸特征，比如已發(fā)送的位的數(shù)量，其中對每個數(shù)據(jù)流協(xié)商出服務(wù)質(zhì)量，因此對每個數(shù)據(jù)流必須保證特定的參數(shù)。當(dāng)接收到確認(rèn)消息時更新該計數(shù)器，這些確認(rèn)消息指示在通信鏈路的一端的接收方節(jié)點已接收到傳輸數(shù)據(jù)。對傳輸數(shù)據(jù)的監(jiān)視可在一段時間內(nèi)進行，并且可重復(fù)多次。當(dāng)已計數(shù)的位(代表成功傳輸?shù)奈?少于位的預(yù)期數(shù)量時，該監(jiān)管功能提供可用以強調(diào)在通信鏈路上的可能降級并促使校正過程執(zhí)行的信號。
本發(fā)明實施例允許實時監(jiān)視通信鏈路的傳輸特征，因此允許對可能的小區(qū)重新選擇和服務(wù)質(zhì)量的重新協(xié)商進行管理。
如上所述，本發(fā)明實施例可用以在GPRS SGSN節(jié)點中提供監(jiān)管功能。該監(jiān)管功能在通信鏈路上監(jiān)視正在為數(shù)據(jù)流提供的服務(wù)水平。將提供的實際服務(wù)水平與預(yù)先同意的參數(shù)相比較。于是可管理無線通信鏈路上的無線資源。這可以包括，比如通過在用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)信道上分配更多的脈沖串，將更多無線資源分配給特定數(shù)據(jù)流?？蛇x地，可在鏈路上發(fā)生通信的雙方之間預(yù)先同意新的服務(wù)水平。通過在它們之間發(fā)送信號，雙方可同意具有比較寬松、因而易于滿足的要求的QoS，并且因此滿足該QoS。
作為另一可選，本發(fā)明的實施例可用來當(dāng)無線資源降級到不再提供所需服務(wù)水平的點以外時，觸發(fā)切換過程。監(jiān)視無線資源的監(jiān)管功能可用以通知網(wǎng)絡(luò)控制小區(qū)重選，使得改變該小區(qū)及其關(guān)聯(lián)BTS，其中MS經(jīng)由它們與通信系統(tǒng)的其它部分通信。提供的服務(wù)水平一旦下降到預(yù)先同意的預(yù)期水平之下，就馬上完成上述操作，或者可引入容差以補償滯后影響，使得當(dāng)無線資源上提供的質(zhì)量處于或大約為服務(wù)變得不可接受的水平時，，避免來回切換小區(qū)。
應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明并不限于上述具體實例。本發(fā)明的實施例可用于GPRS/UMTS網(wǎng)絡(luò)，或包括但不限于EDGE、HSCSD和GPRS的任何其它類型的系統(tǒng)。
權(quán)利要求
1.一種用于在無線通信系統(tǒng)中控制數(shù)據(jù)流的參數(shù)的方法，該數(shù)據(jù)流包括經(jīng)由通信鏈路傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，該方法包括確定所述參數(shù)是否滿足可接受水平；以及如果不滿足，啟動至少一個過程，由此改變鏈路的狀態(tài)，直至該參數(shù)滿足所述可接受水平。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括確定經(jīng)由通信鏈路傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流的所述參數(shù)的值；比較所述確定的值和指示所述可接受水平的閾值；以及響應(yīng)所述比較步驟，確定所述參數(shù)是否滿足可接受水平。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，還包括在通信系統(tǒng)的移動用戶終端和服務(wù)節(jié)點之間，協(xié)商通信鏈路的所需服務(wù)質(zhì)量；以及按照協(xié)商的服務(wù)質(zhì)量，隨后設(shè)置可接受水平。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項所述的方法，還包括如果所述參數(shù)滿足可接受水平，將所述至少一個過程禁止預(yù)定的時間段；以及隨后重復(fù)所述確定參數(shù)是否滿足可接受水平的步驟。
5.如權(quán)利要求2所述的方法，還包括在針對預(yù)定時間段測量所述參數(shù)之后，在通信系統(tǒng)的監(jiān)管節(jié)點上確定所述參數(shù)的值；以及隨后確定數(shù)據(jù)流的所述確定的值是否大于或小于閾值。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，還包括如果確定的參數(shù)值大于閾值，管理數(shù)據(jù)流以保證所述數(shù)據(jù)流中一部分?jǐn)?shù)據(jù)的所述參數(shù)滿足最小標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量；在數(shù)據(jù)流的剩余部分中標(biāo)記數(shù)據(jù)單元，并隨后使用最大努力策略來傳輸所述經(jīng)過標(biāo)記的數(shù)據(jù)單元。
7.如權(quán)利要求1至6中任一項所述的方法，其中可接收水平代表針對數(shù)據(jù)流吞吐量的目標(biāo)碼速率，并且所述參數(shù)是傳輸數(shù)據(jù)流的實際碼速率。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，還包括如果數(shù)據(jù)流的所述實際碼速率小于目標(biāo)碼速率，確定這是否是因為在通信鏈路的數(shù)據(jù)源節(jié)點上輸入的數(shù)據(jù)的低碼速率；并且如果數(shù)據(jù)流的低碼速率是因為輸入的數(shù)據(jù)的低碼速率，則指示通信鏈路是令人滿意的。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，還包括如果數(shù)據(jù)流的碼速率小于目標(biāo)碼速率，但這不是因為數(shù)據(jù)輸入或源的低碼速率，則確定無線通信鏈路降級。
10.如權(quán)利要求7至9中任一項所述的方法，其中所述至少一個過程包括發(fā)送信號到通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)控制節(jié)點，以指示移動用戶終端與通信系統(tǒng)進行通信所經(jīng)由的小區(qū)應(yīng)當(dāng)重選，并且隨后進行切換操作。
11.如權(quán)利要求7至9中任一項所述的方法，其中所述至少一個過程包括將更多無線資源分配給通信鏈路，直至數(shù)據(jù)流的實際碼速率大于或等于目標(biāo)碼速率。
12.如權(quán)利要求7至9中任一項所述的方法，其中所述至少一個過程包括通過協(xié)商通信鏈路的更低服務(wù)質(zhì)量來重選目標(biāo)速率。
13.如權(quán)利要求1至6中任一項所述的方法，其中可接受水平代表在所述數(shù)據(jù)流中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的最大允許延遲，并且所述參數(shù)是所述數(shù)據(jù)流中位的實際延遲。
14.如權(quán)利要求1至6中任一項所述的方法，其中可接受水平代表在所述數(shù)據(jù)流中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的最大允許幀差錯率，并且所述參數(shù)是數(shù)據(jù)流的實際誤碼率。
15.一種用于在無線通信系統(tǒng)中控制數(shù)據(jù)流的參數(shù)的裝置，該數(shù)據(jù)流包括經(jīng)由通信鏈路傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，該裝置包括被構(gòu)造成確定所述參數(shù)是否滿足可接受水平的裝置；以及如果所述參數(shù)不滿足可接受水平，用于啟動一個過程的裝置，該過程改變通信鏈路的狀態(tài)，直至所述參數(shù)滿足所述可接受水平。
16.如權(quán)利要求15所述的裝置，還包括協(xié)商裝置，被構(gòu)造成與通信系統(tǒng)中至少一個移動用戶終端協(xié)商，以確定數(shù)據(jù)流要滿足的預(yù)定質(zhì)量；以及隨后設(shè)置指示數(shù)據(jù)流要滿足的預(yù)定質(zhì)量的閾值。
17.如權(quán)利要求16或17所述的裝置，其中可接受水平包括針對數(shù)據(jù)流吞吐量的最小碼速率；以及所述控制單元包括其被構(gòu)造成從通信鏈路的接收方節(jié)點接收確認(rèn)信號的計數(shù)器，所述確認(rèn)信號指示在接收方節(jié)點接收的數(shù)據(jù)位的數(shù)量。
18.如權(quán)利要求15所述的裝置，其中所述比較裝置被構(gòu)造成比較在預(yù)定時間段內(nèi)接收方節(jié)點上接收的數(shù)據(jù)位的數(shù)量，與根據(jù)可接受水平而計算的數(shù)據(jù)位的目標(biāo)數(shù)量。
19.如權(quán)利要求16至18中任一項所述的裝置，還包括信號產(chǎn)生裝置，其根據(jù)數(shù)據(jù)流參數(shù)和可接受水平之間的差來產(chǎn)生啟動所述至少一個過程的至少一個控制信號。
20.一種用于在無線通信系統(tǒng)中確保在通信鏈路的吞吐量中提供預(yù)定碼速率的方法，包括步驟協(xié)商通信鏈路的有保證的碼速率；在通信鏈路中監(jiān)視數(shù)據(jù)吞吐量的碼速率；如果所述監(jiān)視的碼速率不匹配于協(xié)商的碼速率，觸發(fā)一校正過程以控制數(shù)據(jù)吞吐量的碼速率。
21.如權(quán)利要求20所述的方法，其中，該校正過程包括一切換過程，用以重選借以建立通信鏈路的通信系統(tǒng)小區(qū)。
22.如權(quán)利要求20所述的方法，其中，該校正過程包括重新協(xié)商的新的有保證的碼速率。
23.如權(quán)利要求20所述的方法，其中，該校正過程包括為通信鏈路重新分配通信系統(tǒng)的新通信信道。
24.如權(quán)利要求20至23中任一項所述的方法，其中所述協(xié)商有保證的碼速率的步驟包括經(jīng)由移動用戶設(shè)備向通信系統(tǒng)的支持節(jié)點通知所需服務(wù)質(zhì)量；以及隨后在移動用戶設(shè)備上從支持節(jié)點接收一接受信號，該信號指示通信系統(tǒng)提供的服務(wù)質(zhì)量將滿足所需的服務(wù)質(zhì)量。
25.一種用于在無線通信系統(tǒng)中確保在通信鏈路的吞吐量中提供預(yù)定服務(wù)質(zhì)量參數(shù)的方法，包括步驟協(xié)商通信鏈路的所需質(zhì)量參數(shù)；在通信鏈路中監(jiān)視數(shù)據(jù)吞吐量的質(zhì)量參數(shù)；以及如果所述監(jiān)視的碼速率不匹配于協(xié)商的碼速率，觸發(fā)一校正過程以控制數(shù)據(jù)吞吐量的質(zhì)量參數(shù)。
全文摘要
一種用于在無線通信系統(tǒng)中控制數(shù)據(jù)流參數(shù)的方法與裝置，該數(shù)據(jù)流包括經(jīng)由通信鏈路傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。該裝置包括被構(gòu)造成確定該參數(shù)是否滿足可接受水平的裝置，以及如果該參數(shù)不滿足可接受水平，用于啟動借以改變通信鏈路的狀態(tài)，直至該參數(shù)滿足可接受水平的過程的裝置。
文檔編號H04L5/14GK1547821SQ01823642
公開日2004年11月17日 申請日期2001年9月4日 優(yōu)先權(quán)日2001年9月4日
發(fā)明者赫克托·M·林納萊斯, 赫克托 M 林納萊斯 申請人:諾基亞公司