專利名稱：管理utran無線接入網(wǎng)中的無線資源的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及電信領(lǐng)域，尤其涉及一種用于管理分組方式和線路方式的UMTS移動通信網(wǎng)中接入網(wǎng)層的無線資源的方法。
背景技術(shù)：
因此，根據(jù)本發(fā)明的方法打算應(yīng)用于采用3GPP標(biāo)準(zhǔn)的框架內(nèi)所標(biāo)準(zhǔn)化的UTMS技術(shù)的移動網(wǎng)。為了不使說明書過于繁瑣，在說明書的最后給出了包括所有所用縮寫的定義的術(shù)語表，便于讀者參考。
UMTS標(biāo)準(zhǔn)詳細(xì)說明了一種新的移動接入網(wǎng)UTRAN，它使得可以為移動運(yùn)營者的用戶提供對基于IP的業(yè)務(wù)(電子消息傳送、文件下載、web或WAP站咨詢)或線路業(yè)務(wù)(電話、視頻電話)的接入。目前，UMTS其不同的版本(version)(按英國術(shù)語也稱為“版次(release)”)已被逐步采用，尤其采用了稱為Release 99的版本，以下描述尤其參照該版本。
從體系結(jié)構(gòu)上說，UMTS網(wǎng)絡(luò)可以分為兩個(gè)子網(wǎng)，即核心網(wǎng)CN和無線接入網(wǎng)(也稱為UTRAN)，如圖1中所示。
接入網(wǎng)包括多個(gè)節(jié)點(diǎn)B無線基站，這些基站可利用RNC控制器所分配的無線資源通過無線接口與用戶設(shè)備UE通信。一個(gè)實(shí)體控制若干個(gè)低層實(shí)體的分層體系結(jié)構(gòu)與GSM無線接入網(wǎng)完全相同。RNC無線網(wǎng)控制器在其中保持了GSM基站控制器(BSC)的位置。然而，用于傳送信息的無線技術(shù)卻不同。
至于UMTS核心網(wǎng)CN，它包括兩個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)涉及所有與電話有關(guān)的業(yè)務(wù)的電路系統(tǒng)CS；和涉及所有與分組交換有關(guān)的業(yè)務(wù)的分組系統(tǒng)PS。
核心網(wǎng)層具有HLR，它是這兩種系統(tǒng)公用的數(shù)據(jù)庫，其中存儲有與網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商的每個(gè)用戶有關(guān)的信息用戶電話號碼、移動身份以及預(yù)訂信息。HLR尤其還包括與用戶和業(yè)務(wù)有關(guān)的服務(wù)質(zhì)量信息(在本說明書中還將作進(jìn)一步的說明)。因此，將根據(jù)這一數(shù)據(jù)庫管理網(wǎng)絡(luò)中的移動用戶。
核心網(wǎng)還包括MSC電路交換機(jī)和SGSN分組交換機(jī)。核心網(wǎng)的這些業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)管理與接入網(wǎng)的通信鏈路。它們存儲來自于HLR的用戶概況，并監(jiān)控用戶所請求的網(wǎng)絡(luò)資源。
在分組系統(tǒng)層，SGSN與另一個(gè)業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)GGSN有關(guān)，GGSN尤其起到了外部分組交換網(wǎng)(因特網(wǎng)等)的網(wǎng)關(guān)的作用。因此，至于分組系統(tǒng)，UMTS核心網(wǎng)通過網(wǎng)關(guān)GGSN業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)與外部互連，該節(jié)點(diǎn)包括如下路由信息能使移動電話與外部網(wǎng)尤其是因特網(wǎng)通信，同時(shí)確保安全性。然后，為了能將信息發(fā)送到移動電話，GGSN使用另一個(gè)業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)SGSN，該節(jié)點(diǎn)管理核心網(wǎng)層的機(jī)動性、認(rèn)證和加密。這些網(wǎng)絡(luò)單元集成了IP路由器功能并構(gòu)成了IP型網(wǎng)絡(luò)。
在電路系統(tǒng)層，與關(guān)于分組系統(tǒng)所述方式一樣，MSC與另一個(gè)業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)GMSC有關(guān)，GMSC起到了RNC類型、RNIS類型等的固定網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)關(guān)的作用。
在Release 99中，所有UMTS業(yè)務(wù)都由如下四種標(biāo)準(zhǔn)化的業(yè)務(wù)類別來支持“會話”、“流動”、“交互”和“背景”。
“會話”和“流動”類主要用于傳送諸如話音或視頻等實(shí)時(shí)流。不過，“流動”類(相應(yīng)于用戶正在收看(或收聽)實(shí)時(shí)視頻(或音頻)流的類型的用途)與“會話”類相比，其數(shù)據(jù)傳送時(shí)間限制少一些。
“交互”和“背景”類相應(yīng)于非實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)，并且它們本身使用于傳統(tǒng)因特網(wǎng)應(yīng)用(比如導(dǎo)航、電子郵件和FTP應(yīng)用)的框架內(nèi)。由于是非實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)，因此后面的這些類別因?yàn)橹匕l(fā)和編碼方法可以提供好得多的誤碼率。
我們已經(jīng)看到，本發(fā)明涉及管理資源尤其是接入網(wǎng)內(nèi)的無線資源的分配。諸如此類的管理操作要求考慮與業(yè)務(wù)請求有關(guān)的服務(wù)質(zhì)量(QoS)參數(shù)。
因此，UMTS承載業(yè)務(wù)的QoS參數(shù)描述了UMTS網(wǎng)絡(luò)為承載業(yè)務(wù)的用戶所提供的業(yè)務(wù)。由完整的一組QoS參數(shù)所構(gòu)成的QoS概況規(guī)定了這種業(yè)務(wù)。因此，這些參數(shù)是標(biāo)準(zhǔn)化參數(shù)，使得尤其可以根據(jù)吞吐量、業(yè)務(wù)類型、優(yōu)先級等來規(guī)定網(wǎng)絡(luò)上數(shù)據(jù)流的主要特性。這一數(shù)據(jù)存儲在HLR中的用戶概況中，并通過不同的過程發(fā)送到如下實(shí)體SGSN和MSC。
分組系統(tǒng)中的用戶的QoS概況實(shí)際上相應(yīng)于與用戶所請求的特定值有關(guān)的授權(quán)上限。該QoS概況還可以相應(yīng)于運(yùn)營商所配置的缺省概況。
QoS概況中所規(guī)定的這些QoS參數(shù)當(dāng)中的主要參數(shù)如下-“分配保留優(yōu)先級”(ARP)這一QoS使得可以區(qū)分UMTS承載業(yè)務(wù)的分配和保留的若干用戶之間的業(yè)務(wù)的優(yōu)先級。可以分別為每種系統(tǒng)即分組系統(tǒng)和電路系統(tǒng)規(guī)定這種類型的參數(shù)。
-“業(yè)務(wù)類別”這一QoS參數(shù)表示與業(yè)務(wù)類型有關(guān)的優(yōu)先級。如Release 99中所述，所有業(yè)務(wù)都由四種業(yè)務(wù)類別來支持。因此，這一QoS參數(shù)可以假定這樣一些值“會話”(相應(yīng)于高優(yōu)先級，因?yàn)閷?shí)時(shí)要求很重要)、“流動”、“交互”和“背景”(低優(yōu)先級)。
-“業(yè)務(wù)處理優(yōu)先級”(THP)這一QoS參數(shù)使得可以規(guī)定“交互”業(yè)務(wù)類別的優(yōu)先級。這一參數(shù)可以假定三個(gè)值，從而使得可以區(qū)分“交互”式概況彼此之間的優(yōu)先級。
在這些參數(shù)當(dāng)中，還可以列舉如下參數(shù)，不過只是為了情況說明，因?yàn)樵诒景l(fā)明的框架內(nèi)并不使用這些參數(shù)-“傳送延時(shí)”這一QoS參數(shù)提供了分組傳送期間的最大延時(shí)。它只用于實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)。
-“保證比特率”這一QoS參數(shù)表示分組傳送期間的保證吞吐量。它只用于實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)。
-“最大比特率”這一QoS參數(shù)表示最大吞吐量。
所有上述這些QoS參數(shù)如3GPP電信標(biāo)準(zhǔn)的框架中所規(guī)定。然而，它們的用途并不是標(biāo)準(zhǔn)化的。
在UMTS Release 99中，在HLR層，標(biāo)準(zhǔn)期望分組和電路業(yè)務(wù)的用戶數(shù)據(jù)有優(yōu)先級的可能性?！胺峙浔Ａ魞?yōu)先級”(ARP)參數(shù)用于這一目的。該參數(shù)在核心網(wǎng)的HLR層被通報(bào)給分組系統(tǒng)的每一預(yù)訂的PDP上下文或電路系統(tǒng)的每一用戶。
因此，ARP參數(shù)使得可以在用戶之間規(guī)定無線資源的分配/保留的優(yōu)先級。ARP參數(shù)用于MSC、SGSN、GGSN，并且在核心網(wǎng)中可以假定三個(gè)值分別是優(yōu)先級1、優(yōu)先級2和優(yōu)先級3，其中優(yōu)先級3是最低優(yōu)先級。
ARP參數(shù)以四個(gè)子參數(shù)形式發(fā)送到UTRAN的RNC，從而使優(yōu)先級與相應(yīng)于來自用戶的業(yè)務(wù)請求的通信相關(guān)聯(lián)。然后，這一參數(shù)在核心網(wǎng)層被轉(zhuǎn)換成準(zhǔn)備發(fā)送到UTRAN的RNC的四個(gè)子參數(shù)“優(yōu)先級”、“搶占能力”、“搶占弱點(diǎn)”和“允許的排隊(duì)”，這些值從核心網(wǎng)的ARP參數(shù)中得到。這四個(gè)子參數(shù)在3GPP標(biāo)準(zhǔn)的Part TS 25.413中作了詳盡規(guī)定。
UTRAN必須能利用核心網(wǎng)CN所發(fā)送的這些優(yōu)先級參數(shù)，在系統(tǒng)的不同用戶之間分配其所有資源(即無線資源、傳送資源和處理能力)。
下面，參照圖2來描述PDP上下文的激活過程。該過程使得移動MS終端可以請求PDP上下文保存在SGSN和GGSN中并且還可以在核心網(wǎng)中保留用于執(zhí)行用戶所需業(yè)務(wù)的資源。在PDP上下文激活期間，UMTS網(wǎng)絡(luò)的不同節(jié)點(diǎn)接收與所請求PDP上下文有關(guān)以及與用戶的預(yù)訂有關(guān)的服務(wù)質(zhì)量信息，尤其是ARP參數(shù)所規(guī)定的用戶的業(yè)務(wù)分類和優(yōu)先級。
當(dāng)用戶被定位后，將與用戶的優(yōu)先級相應(yīng)的信息(即規(guī)定用戶所預(yù)訂的PDP上下文的數(shù)據(jù)中所含的ARP參數(shù))發(fā)送到SGSN。然后，當(dāng)PDP上下文被用戶激活時(shí)，將這一信息發(fā)送到GGSN，再以上述四個(gè)子參數(shù)形式發(fā)送到RNC。
因此，當(dāng)用戶想在網(wǎng)絡(luò)上發(fā)送或接收數(shù)據(jù)以便執(zhí)行它們所預(yù)訂的業(yè)務(wù)時(shí)，激活PDP上下文的過程開始進(jìn)行，并且先由移動用戶主動啟動，從而使終端可被GGSN業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)所知，該節(jié)點(diǎn)與用戶所請求的外部網(wǎng)進(jìn)行互連。在這一激活PDP上下文的過程之后，在網(wǎng)絡(luò)的不同節(jié)點(diǎn)之間交換相應(yīng)的服務(wù)質(zhì)量概況，然后可以開始在UMTS網(wǎng)絡(luò)與相應(yīng)于用戶所請求的業(yè)務(wù)的外部網(wǎng)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
在第一步驟中，移動MS終端通過指定所需的QoS向其父SGSN請求激活PDP上下文。SGSN可以根據(jù)預(yù)訂數(shù)據(jù)以及其他參數(shù)修改所請求的QoS。
在第二和第三步驟中，SGSN將這一請求與所修改的QoS參數(shù)一起轉(zhuǎn)發(fā)到GGSN。接下來，才是所協(xié)商QoS的問題。然后，GGSN可以重新修改QoS并將其發(fā)回到SGSN。
在第四和第五步驟中，SGSN通過以含有一組RAB參數(shù)(尤其包括業(yè)務(wù)類別和從核心網(wǎng)的ARP參數(shù)中得到的四個(gè)子參數(shù))的無線接入承載業(yè)務(wù)的請求的形式描述所協(xié)商的QoS的方式來請求RNC分配所需的無線資源。RAB參數(shù)如3GPP標(biāo)準(zhǔn)TS 25.413v4.0.0的第9.2.1.3節(jié)中所規(guī)定。
RNC考慮這一請求，然后利用這些RAB參數(shù)計(jì)算出支持這一業(yè)務(wù)請求所需的無線資源。它檢驗(yàn)所需資源是否可得到，如果得不到，那么它必須根據(jù)已請求的業(yè)務(wù)的參數(shù)以及新請求的參數(shù)來管理資源短缺情況。然后，RNC可以接受或拒絕所請求的無線接入承載業(yè)務(wù)。
在第六步驟中，SGSN通過向移動電話發(fā)送它在網(wǎng)絡(luò)上所得到的服務(wù)質(zhì)量來接受該移動電話的請求。
在電路系統(tǒng)層，我們以視頻電話類型的輸出呼叫請求為例。在第一步驟中，移動電話將其業(yè)務(wù)請求發(fā)送到核心網(wǎng)。所請求的QoS特性包含在與承載網(wǎng)絡(luò)的容量有關(guān)的字段(“承載能力”)中。該字段說明了吞吐量、所需的連接類型等。在第二步驟中，將這一請求轉(zhuǎn)發(fā)到RNIS類型的固定網(wǎng)絡(luò)。
最后，核心網(wǎng)通過以RAB參數(shù)的形式描述業(yè)務(wù)請求的方式來發(fā)送其相應(yīng)的無線分配資源請求。RNC計(jì)算出支持這一業(yè)務(wù)請求所需的資源。它驗(yàn)證這些資源是否可得到，如果得不到，那么它必須根據(jù)已請求的業(yè)務(wù)的參數(shù)以及新請求的參數(shù)來管理資源短缺情況。然后，RNC可以接受或拒絕所請求的RAB。
所要考慮的一種重要限制在于，UTRAN必須能利用CN所發(fā)送的優(yōu)先級參數(shù)在系統(tǒng)的不同用戶之間分配其所有資源(即無線資源、傳送資源和處理能力)。為此，當(dāng)資源不可能響應(yīng)所請求的QoS時(shí)，可以執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)中所提供的搶占過程，以便于網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商認(rèn)為優(yōu)先的用戶或業(yè)務(wù)接入資源。
CN所發(fā)送的優(yōu)先級參數(shù)是RAB參數(shù)的一部分，這些參數(shù)如下所述-業(yè)務(wù)類別-業(yè)務(wù)處理優(yōu)先級-分配保留優(yōu)先級，它包括如下四個(gè)子參數(shù)-優(yōu)先級-搶占能力-搶占弱點(diǎn)-允許的排隊(duì)這些不同的參數(shù)使得可以規(guī)定在與來自核心網(wǎng)的業(yè)務(wù)請求相應(yīng)的不同無線接入承載業(yè)務(wù)RAB之間分配資源的優(yōu)先級。此外，當(dāng)響應(yīng)新業(yè)務(wù)請求所需的資源不足或得不到時(shí)，可以根據(jù)這一優(yōu)先級執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)中所提供的搶占過程。
實(shí)際上，搶占過程包括采用一些算法，使得可以減少分配給給定用戶的資源，以便有足夠的資源來響應(yīng)優(yōu)先請求。
為此，圖3中的圖形表示了UTRAN資源C的不同使用程度，它們相應(yīng)于網(wǎng)絡(luò)隨著時(shí)間t的進(jìn)程的不同負(fù)載情況。這些不同的情況使得可以規(guī)定搶占過程的使用情況。閾值S界定了被認(rèn)為是超載區(qū)的區(qū)域。應(yīng)當(dāng)指出，對于某些類型的資源，決不可能超出這一閾值(實(shí)際上可以利用所有這些資源，在這種情況下，可以查閱可數(shù)資源)。相反，對于其他類型的資源(不可數(shù)資源)，在某些時(shí)間段可能超過超載閾值S。
在區(qū)域1(也稱為正常區(qū)域)中，關(guān)于資源的使用沒有限制。事實(shí)上，有足夠的可用資源來響應(yīng)新的資源分配請求，因此無需使用搶占過程。換言之，目前網(wǎng)絡(luò)上所用的資源C以及根據(jù)所需服務(wù)質(zhì)量滿足新的資源分配請求所需的資源R的總和小于界定超載區(qū)的閾值S的值。因此，得出C+R＜S。
在區(qū)域2(接近于超載的所述區(qū)域)中，仍有可用資源，但這些可用資源不足以響應(yīng)新的資源分配請求。也就是說，雖然網(wǎng)絡(luò)中的資源的使用程度C小于界定超載區(qū)的閾值S，但是，如果作為所有所用資源的一部分，滿足新的資源分配請求的所需資源R還要與所需的服務(wù)質(zhì)量一同考慮，那么它將進(jìn)入標(biāo)記為3的區(qū)域。因此C+R＞S而C＜S。
在諸如此類的情況下，可以期望一些策略來響應(yīng)網(wǎng)絡(luò)上的新的資源分配請求-要么簡單明了地拒絕請求，-要么接受請求，但所分配的資源量小于所請求的資源量，以便不會進(jìn)入到超載區(qū)，-要么與其所請求的服務(wù)質(zhì)量一起接受請求，因此啟動搶占過程以便重新獲得完全響應(yīng)該請求所需的資源。
在超載區(qū)域3中，資源的使用程度大于等于界定超載區(qū)的閾值。在這種情況下，得出如下關(guān)系C≥S。
換言之，在這一區(qū)域中，網(wǎng)絡(luò)中與此時(shí)所用資源的程度相應(yīng)的實(shí)際負(fù)載大于等于界定超載區(qū)的閾值。因此，網(wǎng)絡(luò)超載或飽和了。在這一區(qū)域3中，任意新的資源分配請求(無論在建立新的RAB后還是在重新配置RAB的請求后來響應(yīng)已被網(wǎng)絡(luò)接受的這種特殊RAB的業(yè)務(wù)量的變化或響應(yīng)這種RAB的機(jī)動性)都將被拒絕，直到負(fù)載程度降到超載閾值以下為止。
這樣，可以認(rèn)為，在某些情況下，UTRAN資源的主導(dǎo)使用程度難以提供對新的資源分配請求以及所需服務(wù)質(zhì)量的響應(yīng)。因此，搶占過程的啟動(精確地說目的在于重新獲得響應(yīng)新的請求以及所需服務(wù)質(zhì)量所要求的資源)是必不可少的，以便于網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商認(rèn)為優(yōu)先的用戶接入資源。
正因?yàn)槿绱耍?GPP標(biāo)準(zhǔn)中給出的搶占UTRAN中的資源的過程的參考文獻(xiàn)非常簡練，主要提供了一種簡單的規(guī)則規(guī)定，根據(jù)這種規(guī)則，UTRAN可以單獨(dú)實(shí)現(xiàn)使得能按上升的優(yōu)先次序搶占低優(yōu)先級的RAB的機(jī)制。然而，在標(biāo)準(zhǔn)中并沒有描述指定給一個(gè)RAB相對于另一個(gè)RAB的優(yōu)先級的判據(jù)。因此，區(qū)分接入U(xiǎn)TRAN層的無線資源的優(yōu)先級的方式以及搶占過程的各種使用情況尚未實(shí)現(xiàn)。這涉及到對UMTS運(yùn)營商來說是很重要的一些思想，這是因?yàn)?，這些思想在規(guī)定例如不同類別的用戶共享和分配接入網(wǎng)的無線資源的策略中起到了主要作用。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于，通過區(qū)分無線接入網(wǎng)層的業(yè)務(wù)及用戶之間的無線資源的優(yōu)先級，在UTRAN內(nèi)規(guī)定了在與來自CN的業(yè)務(wù)請求相應(yīng)的不同RAB之間的許多不同的優(yōu)先級，使得可以優(yōu)化共享和分配UMTS接入網(wǎng)的資源的策略。
本發(fā)明的另一個(gè)目的在于，利用已建立的優(yōu)先次序關(guān)系，規(guī)定了搶占UMTS接入網(wǎng)層的無線資源的過程的各種使用情況。
因此，本發(fā)明涉及一種用于管理UMTS類型的移動通信網(wǎng)中的無線資源的方法，所述無線資源由UMTS的無線接入網(wǎng)的無線接入控制器來分配，以便支持用戶設(shè)備發(fā)送到UMTS網(wǎng)絡(luò)的核心網(wǎng)的多個(gè)業(yè)務(wù)請求，每個(gè)業(yè)務(wù)都由核心網(wǎng)的實(shí)體中所記錄的一組服務(wù)質(zhì)量參數(shù)來規(guī)定，所述業(yè)務(wù)請求中的每一個(gè)都通過由向所述無線網(wǎng)控制器發(fā)送相應(yīng)的無線資源分配請求的核心網(wǎng)來處理，該分配請求包括無線接入的承載業(yè)務(wù)請求，該承載業(yè)務(wù)請求以其值通過核心網(wǎng)的相應(yīng)服務(wù)質(zhì)量參數(shù)的映射所規(guī)定的一組RAB參數(shù)的形式描述了所需服務(wù)質(zhì)量，所述無線網(wǎng)控制器用于在與不同業(yè)務(wù)請求相應(yīng)的不同無線接入承載業(yè)務(wù)之間分配接入網(wǎng)的無線資源，并用于執(zhí)行搶占所述資源的過程，目的在于根據(jù)與所述承載業(yè)務(wù)中的每一個(gè)有關(guān)的優(yōu)先級來調(diào)整所述承載業(yè)務(wù)的資源分配，以便滿足基于其優(yōu)先級的承載業(yè)務(wù)所需的服務(wù)質(zhì)量，所述方法其特征在于每一承載業(yè)務(wù)的所述優(yōu)先級由“分配保留優(yōu)先級”RAB參數(shù)的“優(yōu)先級”子參數(shù)來規(guī)定，其值的確定一方面要考慮核心網(wǎng)的所述“分配保留優(yōu)先級”服務(wù)質(zhì)量參數(shù)的值，另一方面要考慮與業(yè)務(wù)類型有關(guān)的至少一個(gè)服務(wù)質(zhì)量參數(shù)的值。
根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式，與業(yè)務(wù)類型有關(guān)的用于確定賦予規(guī)定相應(yīng)承載業(yè)務(wù)的優(yōu)先級”子參數(shù)的值的服務(wù)質(zhì)量參數(shù)包括“業(yè)務(wù)類別”參數(shù)。
根據(jù)本發(fā)明的另一種實(shí)施方式，與業(yè)務(wù)類型有關(guān)的用于確定賦予規(guī)定相應(yīng)承載業(yè)務(wù)的優(yōu)先級的“優(yōu)先級”子參數(shù)的值的服務(wù)質(zhì)量參數(shù)還包括“業(yè)務(wù)處理優(yōu)先級”參數(shù)，使得可以區(qū)分交互式業(yè)務(wù)彼此之間的優(yōu)先級。
根據(jù)一種特征，在下列條件下，當(dāng)無線網(wǎng)控制器接收到至少一個(gè)新的無線接入承載業(yè)務(wù)請求時(shí)，執(zhí)行搶占接入網(wǎng)層的資源的過程在沒有更多可用的無線資源的情況下，或者如果滿足與所述新請求有關(guān)的服務(wù)質(zhì)量所需的無線資源不足。
根據(jù)另一種特征，在下列條件下，當(dāng)無線網(wǎng)控制器接收到至少一個(gè)附加資源請求時(shí)，執(zhí)行搶占接入網(wǎng)層的資源的過程，以便響應(yīng)所述網(wǎng)絡(luò)內(nèi)已激活的至少一個(gè)承載業(yè)務(wù)所帶來的所述網(wǎng)絡(luò)上的業(yè)務(wù)量的變化在沒有更多可用的無線資源時(shí)，或者如果滿足附加資源請求所需的無線資源不足。
優(yōu)點(diǎn)在于，在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)已激活的至少兩個(gè)承載業(yè)務(wù)分別是附加資源請求的主題以及滿足所述請求所需的資源可得到的情況下，執(zhí)行資源分配的優(yōu)先級區(qū)分步驟，以便根據(jù)與所述承載業(yè)務(wù)中的每一個(gè)有關(guān)的優(yōu)先級來判斷附加資源按優(yōu)先級將分配給所述承載業(yè)務(wù)中的哪一個(gè)。
優(yōu)點(diǎn)在于，在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)已激活的至少兩個(gè)無線接入承載業(yè)務(wù)沒有利用以最優(yōu)方式分配給它們的資源的情況下，執(zhí)行所述承載業(yè)務(wù)之間的優(yōu)先級區(qū)分步驟，以便按與所述承載業(yè)務(wù)中的每一個(gè)有關(guān)的優(yōu)先級所規(guī)定的次序來減少分配給所述承載業(yè)務(wù)的資源。


通過閱讀以下一種只是為了便于說明而非限定性的優(yōu)選舉例實(shí)施方式的描述，可以更好地理解本發(fā)明同時(shí)可以看到其他細(xì)節(jié)和優(yōu)點(diǎn)，該描述可以參照附圖，其中-圖1描述了UMTS網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)，并已作了描述；-圖2描述了用于激活分組系統(tǒng)的PDP上下文的過程，并已作了描述；和-圖3是UTRAN中的資源的不同使用程度的示意性說明，也已作了描述。
因此，如上所述，UTRAN必須能在系統(tǒng)的不同用戶之間分配其所有資源。為此，必須在UTRAN無線網(wǎng)控制器層執(zhí)行搶占過程，目的是便于網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商認(rèn)為優(yōu)先的無線接入承載業(yè)務(wù)或RAB接入資源。
為此，本發(fā)明提出了在不同的RAB之間規(guī)定許多優(yōu)先級，用于區(qū)分UTRAN中的RAB接入資源的優(yōu)先級，并且，當(dāng)資源不足或得不到時(shí)，可以選擇哪一個(gè)RAB將搶占另外哪一個(gè)RAB的資源分配。
因此，這些不同的優(yōu)先級值可供資源管理算法所使用，尤其可供將請求搶占資源的過程的資源管理算法所使用，從而，當(dāng)若干個(gè)RAB爭奪相同的資源時(shí)，確定在無線接入網(wǎng)層指定給每個(gè)RAB的資源分配。考慮到接入網(wǎng)中的主導(dǎo)負(fù)載程度，當(dāng)滿足來自給定RAB的請求所需的資源得不到或者不足時(shí)，搶占過程將使用根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)先級值。因此，提供了使用根據(jù)本發(fā)明的與每個(gè)RAB有關(guān)的這些優(yōu)先級值的搶占過程，從而判斷請求RAB是否有權(quán)搶占接入網(wǎng)絡(luò)層的資源以及在這種情況下哪個(gè)(哪些)RAB其資源將被搶占。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)重要特征，用于接入網(wǎng)層的無線資源分配的與不同RAB有關(guān)的不同優(yōu)先級必須可以由運(yùn)營商根據(jù)核心網(wǎng)(尤其是核心網(wǎng)的SGSN和/或MSC業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn))發(fā)送到RNC的RAB參數(shù)來配置。事實(shí)上，不同的RAB參數(shù)是通過核心網(wǎng)到接入網(wǎng)的服務(wù)質(zhì)量參數(shù)的映射所得到的。
因此，在RAB參數(shù)當(dāng)中有如下參數(shù)
-“業(yè)務(wù)類別”；-“業(yè)務(wù)處理優(yōu)先級”，這些RAB參數(shù)的值是分別通過核心網(wǎng)所發(fā)送的與業(yè)務(wù)類型有關(guān)的相應(yīng)“業(yè)務(wù)類別”和“業(yè)務(wù)處理優(yōu)先級”QoS參數(shù)的直接映射所得到的，并且RAB參數(shù)與用戶的優(yōu)先級有關(guān)；-“分配保留優(yōu)先級”，它包括從核心網(wǎng)的“分配保留優(yōu)先級”QoS參數(shù)所得到的如下四個(gè)子參數(shù)；-“優(yōu)先級”-“搶占能力”-“搶占弱點(diǎn)”-“允許的排隊(duì)”。
事實(shí)上，本發(fā)明期望一種核心網(wǎng)到接入網(wǎng)的服務(wù)質(zhì)量參數(shù)的新映射，因此，構(gòu)成ARP參數(shù)的四個(gè)RAB子參數(shù)的確定不僅要考慮核心網(wǎng)的ARP參數(shù)的值而且要考慮與業(yè)務(wù)類型有關(guān)的QoS參數(shù)的值。
具體地說，根據(jù)用于管理資源分配的本發(fā)明，每一RAB的優(yōu)先級由“分配保留優(yōu)先級”RAB參數(shù)的“優(yōu)先級”參數(shù)來規(guī)定，其值的確定一方面要考慮核心網(wǎng)的“分配保留優(yōu)先級”參數(shù)的值，另一方面要考慮與業(yè)務(wù)類型有關(guān)的至少一個(gè)QoS參數(shù)的值。在第一實(shí)施方式中，與業(yè)務(wù)類型有關(guān)的用于確定賦予規(guī)定根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)先級的“優(yōu)先級”子參數(shù)的值的QoS參數(shù)包括“業(yè)務(wù)類別”參數(shù)，可以假定四個(gè)值。在第二實(shí)施方式中，所用的與業(yè)務(wù)類型有關(guān)的QoS參數(shù)還包括“業(yè)務(wù)處理優(yōu)先級”參數(shù)，可以假定三個(gè)值，并且使得可以區(qū)分交互式業(yè)務(wù)(即“業(yè)務(wù)類別”參數(shù)假定是“交互”值的業(yè)務(wù))的優(yōu)先級或按優(yōu)先級排序。
這樣，利用“業(yè)務(wù)類別”QoS參數(shù)和核心網(wǎng)的“分配保留優(yōu)先級”QoS參數(shù)，可以在不同的RAB之間規(guī)定多達(dá)12個(gè)“優(yōu)先級”參數(shù)值，從而有多達(dá)12個(gè)優(yōu)先級。
此外，利用“業(yè)務(wù)類別”參數(shù)、核心網(wǎng)的“分配保留優(yōu)先級”參數(shù)和“業(yè)務(wù)處理優(yōu)先級”參數(shù)，可以在不同的RAB之間規(guī)定多達(dá)18個(gè)“優(yōu)先級”參數(shù)值，從而有多達(dá)18個(gè)優(yōu)先級。
下表利用“優(yōu)先級”參數(shù)說明了與每個(gè)RAB有關(guān)的業(yè)務(wù)/用戶對的優(yōu)先級的第一個(gè)規(guī)定例子，用于管理接入網(wǎng)中的資源分配/保留

賦予“搶占能力”的值Y表示相關(guān)的RAB能夠搶占其他RAB的資源，值N表示不能搶占。同樣，賦予“搶占弱點(diǎn)”參數(shù)的值Y表示相關(guān)的RAB其資源可能被其他RAB搶占，值N表示不被搶占。
從上述例子中可以得到如下規(guī)定，即利用“優(yōu)先級”參數(shù)規(guī)定了不同的RAB之間的資源分配/保留的優(yōu)先次序，其確定一方面要考慮核心網(wǎng)的“分配保留優(yōu)先級”參數(shù)的值，另一方面要考慮“業(yè)務(wù)類別”QoS參數(shù)的值“優(yōu)先級”＝1的RAB＞“優(yōu)先級”＝2的RAB＞...＞“優(yōu)先級”＝11的RAB＞“優(yōu)先級”＝12的RAB。
因此，具有根據(jù)本發(fā)明所規(guī)定的等于5的優(yōu)先級的RAB可以搶占分配給具有根據(jù)本發(fā)明的范圍從6到12的優(yōu)先級的RAB的資源。
下表利用“優(yōu)先級”參數(shù)說明了與每個(gè)RAB有關(guān)的業(yè)務(wù)/用戶對的優(yōu)先級的第二個(gè)規(guī)定例子，用于管理接入網(wǎng)中的資源分配/保留，其中，此時(shí)每個(gè)RAB的“優(yōu)先級”參數(shù)的值的確定除了要考慮核心網(wǎng)的“分配保留優(yōu)先級”參數(shù)的值和“業(yè)務(wù)類別”QoS參數(shù)的值之外，還要考慮與“業(yè)務(wù)處理優(yōu)先級”業(yè)務(wù)類型有關(guān)的QoS參數(shù)的值。本例子涉及實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)其資源不可能被搶占的網(wǎng)絡(luò)的配置，如賦予這一類型的業(yè)務(wù)(“會話”和“流動”)的“搶占弱點(diǎn)”子參數(shù)的值N所示。

這樣規(guī)定的優(yōu)先級可以為資源管理算法所用，以便當(dāng)若干個(gè)RAB爭奪相同的資源時(shí)，區(qū)分接入資源的優(yōu)先級，也可以為執(zhí)行搶占過程的算法所用，以便當(dāng)需要分配的資源不足或不可得到時(shí)，可以判斷哪一個(gè)RAB將搶占另外哪一個(gè)RAB的資源。
搶占過程尤其可用于接入控制步驟(即當(dāng)RNC接收到新的RAB請求時(shí))。新的RAB請求可以由在接入網(wǎng)中建立新的RAB產(chǎn)生也可以由已進(jìn)入到接入網(wǎng)的RAB的機(jī)動性過程產(chǎn)生。
在這種情況下，參照圖3中的圖形，當(dāng)系統(tǒng)的負(fù)載程度處于區(qū)域2或3中時(shí)，即雖有可用資源但它們不足以以滿足QoS要求的方式響應(yīng)新的請求時(shí)，或者沒有更多可用的資源時(shí)，資源管理算法使用搶占過程，以便根據(jù)進(jìn)入的RAB的優(yōu)先級和系統(tǒng)中激活的RAB的優(yōu)先級來重新得到所需的資源。
在請求業(yè)務(wù)控制期間同樣可以使用搶占過程，以響應(yīng)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)已激活的RAB的業(yè)務(wù)量的變化，這導(dǎo)致了附加資源請求(當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中用于滿足這一請求的資源得不到或不足時(shí))。因此，這將涉及到單獨(dú)的控制操作。搶占過程使得可以減少分配給較低優(yōu)先級的RAB的資源，并可以將這些所釋放的資源重新分配給需要它們的較高優(yōu)先級的RAB。
在網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載程度處于區(qū)域1中并因此對資源沒有限制的情況下，所述網(wǎng)絡(luò)必須仍然能對已激活的RAB的吞吐量的變化作出反應(yīng)，因而，分配給用戶的資源可以根據(jù)需要進(jìn)行動態(tài)調(diào)整。因此，在兩個(gè)或兩個(gè)以上的用戶同時(shí)請求附加資源的情況下，資源管理算法根據(jù)與每個(gè)RAB有關(guān)的優(yōu)先級來區(qū)分資源分配的優(yōu)先級，這樣，按優(yōu)先級可服務(wù)最高優(yōu)先級的RAB。
相反，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中沒有資源限制時(shí)且如果兩個(gè)或兩個(gè)以上的用戶沒有利用以最優(yōu)方式分配給它們的資源，那么將在業(yè)務(wù)控制的框架內(nèi)使用與所涉及的每個(gè)RAB有關(guān)的優(yōu)先級，以便減少所分配的資源。這樣，首先是較低優(yōu)先級的RAB減少其資源，然后是較高優(yōu)先級的RAB減少其資源，最終才是所涉及的RAB當(dāng)中最高優(yōu)先級的RAB減少其資源。
同樣，在區(qū)域2和3中，與區(qū)域1中類似，如果若干個(gè)用戶沒有最佳利用其資源，那么將在業(yè)務(wù)控制的框架內(nèi)使用與所涉及的每個(gè)RAB有關(guān)的優(yōu)先級，以便減少所分配的資源。這樣，正如根據(jù)本發(fā)明所述，減少所分配的資源的次序由所涉及的每個(gè)RAB的優(yōu)先級來規(guī)定。
最后，在全局業(yè)務(wù)控制的框架內(nèi)，在呼叫期間同樣可以執(zhí)行搶占過程，以響應(yīng)系統(tǒng)中的負(fù)載的變化。尤其當(dāng)網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載程度處于區(qū)域3中時(shí)，必須使資源使用程度返回到更穩(wěn)定的值。這樣，在業(yè)務(wù)控制的框架內(nèi)所執(zhí)行的搶占過程目的在于減小系統(tǒng)中的負(fù)載程度。為此，搶占過程利用與其所分配的資源可被減少的激活RAB中的每一個(gè)有關(guān)的優(yōu)先級來建立這些RAB之間的次序。首先是最低優(yōu)先級的RAB減少其資源，然后是較高優(yōu)先級的RAB減少其資源，最終，如果網(wǎng)絡(luò)中的負(fù)載還沒有返回到可接受的程度，那么最高優(yōu)先級的RAB也減少其資源。
術(shù)語表本術(shù)語表給出了本申請中所用的英文縮寫詞表。這些縮寫詞如3GPP電信標(biāo)準(zhǔn)的框架中所述。
3GPP (ETSI的)第三代合作伙伴計(jì)劃ETSI 歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)學(xué)會GSM 全球移動通信系統(tǒng)UMTS 通用移動通信系統(tǒng)IP網(wǎng)際協(xié)議BTS 基站收發(fā)信機(jī)BSC 基站控制器HLR 歸屬位置寄存器SGSN 服務(wù)GPRS支持節(jié)點(diǎn)GGSN 網(wǎng)關(guān)GPRS支持節(jié)點(diǎn)UTRAN UMTS地面無線接入網(wǎng)RNC 無線網(wǎng)控制器QoS 服務(wù)質(zhì)量ARP 分配保留優(yōu)先級PDP 分組數(shù)據(jù)協(xié)議THP 業(yè)務(wù)處理優(yōu)先級IMSI 國際移動用戶識別碼RAB 無線接入承載
權(quán)利要求
1.一種用于管理UMTS類型的移動通信網(wǎng)中的無線資源的方法，所述無線資源由(UMTS)網(wǎng)絡(luò)的無線接入網(wǎng)(UTRAN)的無線接入控制器(RNC)來分配，以便支持用戶設(shè)備(UE)發(fā)送到UMTS網(wǎng)絡(luò)的核心網(wǎng)(CN)的多個(gè)業(yè)務(wù)請求，每個(gè)業(yè)務(wù)都由核心網(wǎng)的實(shí)體(HLR)中所記錄的一組服務(wù)質(zhì)量參數(shù)來規(guī)定，所述業(yè)務(wù)請求中的每一個(gè)都通過由向所述無線網(wǎng)控制器(RNC)發(fā)送相應(yīng)的無線資源分配請求的核心網(wǎng)來處理，該分配請求包括無線接入的承載業(yè)務(wù)請求，該承載業(yè)務(wù)請求以其值通過核心網(wǎng)的相應(yīng)服務(wù)質(zhì)量參數(shù)的映射所規(guī)定的一組RAB參數(shù)的形式描述了所需服務(wù)質(zhì)量，所述無線網(wǎng)控制器(RNC)用于在與不同業(yè)務(wù)請求相應(yīng)的不同無線接入承載業(yè)務(wù)之間分配接入網(wǎng)(UTRAN)的無線資源，并用于執(zhí)行搶占所述資源的過程，目的在于根據(jù)與所述承載業(yè)務(wù)中的每一個(gè)有關(guān)的優(yōu)先級來調(diào)整所述承載業(yè)務(wù)的資源分配，以便滿足基于其優(yōu)先級的承載業(yè)務(wù)所需的服務(wù)質(zhì)量，所述方法其特征在于每一承載業(yè)務(wù)的所述優(yōu)先級由“分配保留優(yōu)先級”RAB參數(shù)的“優(yōu)先級”子參數(shù)來規(guī)定，其值的確定一方面要考慮核心網(wǎng)的所述“分配保留優(yōu)先級”服務(wù)質(zhì)量參數(shù)的值，另一方面要考慮與業(yè)務(wù)類型有關(guān)的至少一個(gè)服務(wù)質(zhì)量參數(shù)的值。
2.如權(quán)利要求1的方法，其特征在于，與業(yè)務(wù)類型有關(guān)的用于確定賦予規(guī)定相應(yīng)承載業(yè)務(wù)的優(yōu)先級的“優(yōu)先級”子參數(shù)的值的服務(wù)質(zhì)量參數(shù)包括“業(yè)務(wù)類別”參數(shù)。
3.如權(quán)利要求2的方法，其特征在于，與業(yè)務(wù)類型有關(guān)的用于確定賦予規(guī)定相應(yīng)承載業(yè)務(wù)的優(yōu)先級的“優(yōu)先級”子參數(shù)的值的服務(wù)質(zhì)量參數(shù)還包括“業(yè)務(wù)處理優(yōu)先級”參數(shù)，使得可以區(qū)分交互式業(yè)務(wù)彼此之間的優(yōu)先級。
4.如上述任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，在下列條件下，當(dāng)無線網(wǎng)控制器(RNC)接收到至少一個(gè)新的無線接入承載業(yè)務(wù)請求時(shí)，執(zhí)行搶占接入網(wǎng)層(UTRAN)的資源的過程在沒有更多可用的無線資源的情況下，或者如果滿足與所述新請求有關(guān)的服務(wù)質(zhì)量所需的無線資源不足。
5.如上述任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，在下列條件下，當(dāng)無線網(wǎng)控制器(RNC)接收到至少一個(gè)附加資源請求時(shí)，執(zhí)行搶占接入網(wǎng)層(UTRAN)的資源的過程，以便響應(yīng)所述網(wǎng)絡(luò)內(nèi)已激活的至少一個(gè)承載業(yè)務(wù)所帶來的所述網(wǎng)絡(luò)上的業(yè)務(wù)量的變化在沒有更多可用的無線資源時(shí)，或者如果滿足附加資源請求所需的無線資源不足。
6.如上述任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)已激活的至少兩個(gè)承載業(yè)務(wù)分別是附加資源請求的主題以及滿足所述請求所需的資源可得到的情況下，執(zhí)行資源分配的優(yōu)先級區(qū)分步驟，以便根據(jù)與所述承載業(yè)務(wù)中的每一個(gè)有關(guān)的優(yōu)先級來判斷附加資源按優(yōu)先級將分配給所述承載業(yè)務(wù)中的哪一個(gè)。
7.如上述任一權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)已激活的至少兩個(gè)無線接入承載業(yè)務(wù)沒有利用以最優(yōu)方式分配給它們的資源的情況下，執(zhí)行所述承載業(yè)務(wù)之間的優(yōu)先級區(qū)分步驟，以便按與所述承載業(yè)務(wù)中的每一個(gè)有關(guān)的優(yōu)先級所規(guī)定的次序來減少分配給所述承載業(yè)務(wù)的資源。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于管理UTRAN無線接入網(wǎng)的無線網(wǎng)控制器所分配的無線資源的方法，所述資源支持多個(gè)業(yè)務(wù)請求，每個(gè)業(yè)務(wù)請求都由核心網(wǎng)所發(fā)送的無線接入承載業(yè)務(wù)請求來識別，并以通過核心網(wǎng)的相應(yīng)QoS參數(shù)的映射所規(guī)定的一組RAB參數(shù)的形式來描述所需的QoS，所述控制器用于在不同接入承載業(yè)務(wù)之間分配資源，并根據(jù)與所述承載業(yè)務(wù)中的每一個(gè)有關(guān)的優(yōu)先級來調(diào)整所述資源的分配，所述優(yōu)先級由“分配保留優(yōu)先級”RAB參數(shù)的“優(yōu)先級”子參數(shù)來規(guī)定，其值的確定一方面要考慮核心網(wǎng)的所述“分配保留優(yōu)先級”QoS參數(shù)的值，另一方面要考慮與業(yè)務(wù)類型有關(guān)的至少一個(gè)QoS參數(shù)的值。
文檔編號H04L12/56GK1914943SQ200580003488
公開日2007年2月14日 申請日期2005年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月28日
發(fā)明者納塔里·貝茲奧特, 波加·吉門尼茲·艾爾達(dá)瑪 申請人:法國電信公司