專利名稱：通信系統(tǒng)中的資源分配的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通信系統(tǒng)，并且尤其而非排他地涉及資源分配，例如其中在為用戶提供無線通信的通信系統(tǒng)中調(diào)度數(shù)據(jù)分組。
背景技術(shù)：
通信系統(tǒng)可以被看作是支持作為通信系統(tǒng)一部分或者與通信系統(tǒng)關(guān)聯(lián)的兩個或者更多實(shí)體諸如用戶設(shè)備和/或其他節(jié)點(diǎn)之間的通信會話的設(shè)施。通信例如可以包括語音、數(shù)據(jù)、多媒體等的通信。連接到通信系統(tǒng)的用戶設(shè)備例如可以提供有雙路電話呼叫或者多路會議呼叫或者提供有數(shù)據(jù)連接。用戶設(shè)備可以在兩個或者更多用戶設(shè)備之間或通過在用戶設(shè)備和通信系統(tǒng)之間的接口與服務(wù)器實(shí)體之間來回通信分組數(shù)據(jù)。
通信系統(tǒng)通常根據(jù)給定標(biāo)準(zhǔn)或者規(guī)范工作，這些標(biāo)準(zhǔn)或者規(guī)范給出了與系統(tǒng)關(guān)聯(lián)的各種實(shí)體被允許進(jìn)行何種行為并且將如何實(shí)現(xiàn)這些行為。例如，該標(biāo)準(zhǔn)或者規(guī)范可以定義用戶設(shè)備是提供有電路交換服務(wù)還是分組交換服務(wù)，還是二者均提供。通常還定義了針對該連接應(yīng)當(dāng)使用的通信協(xié)議和/或參數(shù)。例如，用戶設(shè)備可如何接入通信系統(tǒng)以及在用戶設(shè)備和通信網(wǎng)絡(luò)元件之間將如何實(shí)現(xiàn)通信的方式通常是基于預(yù)定通信協(xié)議的。換言之，需要定義可作為通信基礎(chǔ)的特定“規(guī)則”集以支持用戶設(shè)備通過通信系統(tǒng)進(jìn)行通信。
為用戶設(shè)備提供無線通信的通信系統(tǒng)是公知的。這些系統(tǒng)通常被稱為移動系統(tǒng)，盡管在某些系統(tǒng)中移動性可能被限制于基本上很小的區(qū)域中。移動系統(tǒng)的一個示例為公眾陸地移動網(wǎng)絡(luò)(PLMN)。PLMN通常是基于蜂窩架構(gòu)的。另一個示例為至少部分地基于通信衛(wèi)星的使用的移動系統(tǒng)。移動通信還可以通過其他移動系統(tǒng)提供，諸如通過無線局域網(wǎng)(WLAN)。通常支持移動用戶漫游到其所訂制的網(wǎng)絡(luò)之外的其他網(wǎng)絡(luò)，因此公共標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議對于提供移動性的無線通信系統(tǒng)來說至關(guān)重要。
在通常的無線系統(tǒng)中，基站服務(wù)多個用戶設(shè)備。用戶設(shè)備也可以同時與兩個或者更多基站進(jìn)行無線通信。用戶設(shè)備和基站之間的無線接口上的通信可以基于適當(dāng)?shù)耐ㄐ艆f(xié)議。本領(lǐng)域技術(shù)人員了解對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行無線接入所需的基本工作原理和元件。這些示例包括接入系統(tǒng)諸如CDMA(碼分多址)、WCDMA(寬帶CDMA)、TDMA(時分多址)、FDMA(頻分多址)或者SDMA(空分多址)及其組合。
各個基站是通過適當(dāng)?shù)目刂蒲b置進(jìn)行控制的。基站和其他通信裝置的操作可以由一個或者多個控制實(shí)體來控制。兩個或者更多基站可以由控制器來控制。例如，第三代(3G)寬帶碼分多址(WCDMA)網(wǎng)絡(luò)采用被稱為無線網(wǎng)絡(luò)控制器(RNC)的控制實(shí)體來控制無線接入網(wǎng)絡(luò)的操作。WCDMA無線網(wǎng)絡(luò)控制器通?？刂平尤刖W(wǎng)絡(luò)的大量站點(diǎn)并且通常是所有站點(diǎn)。
接入網(wǎng)絡(luò)控制器連接到核心網(wǎng)絡(luò)實(shí)體。還可以提供一個或者多個網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)以將通信網(wǎng)絡(luò)連接到其他網(wǎng)絡(luò)。例如，移動網(wǎng)絡(luò)可以連接到通信網(wǎng)絡(luò)諸如IP(互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議)和/或其他分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)。
如上所述，用戶設(shè)備可以通過無線接口與接入系統(tǒng)通信數(shù)據(jù)。當(dāng)用戶設(shè)備具有足量數(shù)據(jù)以在緩存中傳送時，需要通過接入系統(tǒng)為用戶設(shè)備分配一定容量，并且更具體的說，從基站需要空中接口容量。
基站可以基本上同時從不同用戶設(shè)備接收大量容量分配請求。由于空中接口上可用資源的限制，基站需要能夠向由于一定原因以更高優(yōu)先級傳送數(shù)據(jù)的那些用戶設(shè)備分配容量。換言之，基站可能需要能夠在為數(shù)據(jù)傳送分配容量之前對用戶設(shè)備的傳送進(jìn)行優(yōu)先級排序。
傳統(tǒng)地，通過將不同服務(wù)映射到在信道間具有不同優(yōu)先級的專用信道而提供優(yōu)先級排序。網(wǎng)絡(luò)側(cè)中的分組調(diào)度功能位于無線接入網(wǎng)絡(luò)控制器級別，諸如WCDMA的RNC。這是一種非常直接的解決方案，因?yàn)槔缭赪CDMA中，無線網(wǎng)絡(luò)控制器(RNC)知道所謂的媒體接入控制d(MAC-d)層上的不同無線承載的優(yōu)先級。
在特定應(yīng)用中，可以對在具有不同優(yōu)先級的不同無線承載上承載的數(shù)據(jù)多路復(fù)用到一個傳輸信道中。例如，用戶設(shè)備和基站之間的無線通信可以在移動終端媒體接入控制e(MAC-e)層的增強(qiáng)專用信道(E-DCH)上進(jìn)行信號發(fā)送。該層在分級上是比上述MAC-d層更低級別的層，并且僅由用戶設(shè)備和基站使用。
上述將不同服務(wù)映射到具有不同優(yōu)先級的專用信道上的方法在諸如E-DCH等技術(shù)的情況下并不認(rèn)為是最優(yōu)的，其中在基站(在WCDMA中稱為節(jié)點(diǎn)B)處執(zhí)行快速分組調(diào)度并且必須通過共享信道方式與其他用戶共享可用的E-DCH資源。
在高速下行鏈路分組接入(HSDPA)中，該問題通過使用與從RNC至節(jié)點(diǎn)B的不同承載所關(guān)聯(lián)的調(diào)度優(yōu)先級指示符(SPI)而解決。然而該解決方案并不總是能夠應(yīng)用到E-DCH，例如因?yàn)橘|(zhì)量指示符由于信號發(fā)送可用的資源有限而不能在協(xié)議棧的層1中進(jìn)行顯性發(fā)送。
因此需要一種改進(jìn)的解決方案以調(diào)度接入網(wǎng)絡(luò)基站級別中無線接口上的數(shù)據(jù)傳送。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實(shí)施例的目標(biāo)在于解決一個或者多個上述問題。
根據(jù)一個實(shí)施例，提供了一種在通信系統(tǒng)中分配資源的方法，其中多個用戶設(shè)備可以在專用信道上通信數(shù)據(jù)，所述方法包括步驟在第一協(xié)議層上從用戶設(shè)備發(fā)送針對通信資源的請求至所述通信系統(tǒng)的站點(diǎn)；檢測基于優(yōu)先級的資源分配需求；在所述站點(diǎn)處從第二協(xié)議層上的數(shù)據(jù)流獲取優(yōu)先級信息；以及基于所述優(yōu)先級信息以為所述第一協(xié)議層上的通信分配資源。
根據(jù)另一個實(shí)施例，提供了用于通信系統(tǒng)的站點(diǎn)，所述站點(diǎn)包括無線部件，用于與用戶設(shè)備進(jìn)行通信；以及至少一個控制器，配置為在第一協(xié)議層上從所述用戶設(shè)備接收針對通信資源的請求，從而檢測要求基于優(yōu)先級的資源分配，以在所述站點(diǎn)從第二協(xié)議層上的數(shù)據(jù)流獲取優(yōu)先級信息，以及基于所述優(yōu)先級信息以為所述第一協(xié)議層上的通信分配資源。
根據(jù)又一個實(shí)施例，提供了一種包含上述所參考站點(diǎn)的通信系統(tǒng)。
本發(fā)明的實(shí)施例可以提供防止信號發(fā)送溢出的優(yōu)點(diǎn)，特別是在無線接口上。而且，某些實(shí)施例可以支持無線接口和/或接入網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的接口的資源的優(yōu)化使用和/或更高效利用。某些實(shí)施例還可以支持為終端用戶提供更高的服務(wù)質(zhì)量(QoS)，首先服務(wù)于高優(yōu)先級服務(wù)和/或用戶。例如，可以在消耗最大的業(yè)務(wù)之前服務(wù)流傳送，等等。而且，本發(fā)明可以不需要對現(xiàn)有的用戶設(shè)備進(jìn)行任何改動而實(shí)施。


為了更好地理解本發(fā)明，下面參考附圖以示例方式描述本發(fā)明，其中圖1示出了其中可以實(shí)施本發(fā)明的通信系統(tǒng)；圖2為移動用戶設(shè)備和接入網(wǎng)絡(luò)控制器之間的可能接口協(xié)議架構(gòu)的詳細(xì)示例；圖3示意了一個實(shí)施例的原理；以及圖4為示意本發(fā)明一個實(shí)施例的流程圖。
具體實(shí)施例方式
應(yīng)當(dāng)注意，盡管在本說明書中顯示和詳細(xì)描述的示例性通信系統(tǒng)使用了第三代(3G)WCDMA(寬帶碼分多址接入)網(wǎng)絡(luò)的術(shù)語，諸如UMTS(通用移動通信系統(tǒng))或者CDMA2000公眾陸地移動網(wǎng)絡(luò)(PLMN)，所提出的解決方案的實(shí)施例可以在任何無線通信系統(tǒng)中使用，其中可以通過本發(fā)明的實(shí)施例解決類似問題。
圖1示出了多個基站4。應(yīng)當(dāng)理解，基站在某些時候諸如在WCDMA接入網(wǎng)絡(luò)中被稱為術(shù)語節(jié)點(diǎn)B。各個基站4提供有適當(dāng)?shù)臒o線部件，從而其可以無線傳送信號至多個移動用戶設(shè)備1、2并從這些用戶設(shè)備接收信號。移動用戶設(shè)備在某些時候被稱為移動臺(MS)或者移動終端(MT)。類似地，各個移動用戶設(shè)備1、2能夠通過空中接口傳送無線信號至適當(dāng)基站4或者從適當(dāng)基站4接收信號。
適當(dāng)?shù)挠脩粼O(shè)備提供有所需的無線傳送元件和控制器功能，從而支持其從網(wǎng)絡(luò)發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，并且處理其可以從網(wǎng)絡(luò)接收到的控制指令。通常地，移動用戶設(shè)備能夠在一個或者多個基站提供的接入網(wǎng)絡(luò)內(nèi)移動并且還能夠從一個接入網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域移動到另一個覆蓋區(qū)域。因此，當(dāng)移動用戶設(shè)備可以在移動系統(tǒng)的服務(wù)區(qū)域內(nèi)自由移動時，移動臺的位置可能隨時間發(fā)生改變。
各個基站連接到接入網(wǎng)絡(luò)控制器。圖1示出了兩個接入網(wǎng)絡(luò)控制器，并且更具體的說為無線網(wǎng)絡(luò)控制器(RNC)10和11。接入網(wǎng)絡(luò)控制器通常連接到其他網(wǎng)絡(luò)元件，諸如通過適當(dāng)?shù)慕换ミB接而連接到適當(dāng)?shù)慕粨Q中心12、網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)13等等。
圖2示出了移動用戶設(shè)備1、基站4和接入網(wǎng)絡(luò)控制器10之間可能的接口協(xié)議架構(gòu)的詳細(xì)示例。更具體地說，圖2示出了用于增強(qiáng)專用信道(E-DCH)傳輸信道的協(xié)議架構(gòu)。在移動用戶設(shè)備1中，不同優(yōu)先級的無線承載在MAC-d層8已知。在可用的傳送資源不足的情況下，移動用戶設(shè)備可以調(diào)度具有更高優(yōu)先級的數(shù)據(jù)首先進(jìn)行傳送。
如圖2所示，MAC-d協(xié)議位于無線網(wǎng)絡(luò)控制器10中而不是基站4中。MAC-d提供了與專用信道關(guān)聯(lián)的媒體接入控制功能，例如關(guān)于多路復(fù)用、映射到傳輸信道上、循環(huán)冗余碼(CRC)、誤幀率(FER)等的功能。
接下來，MAC-e協(xié)議位于基站4中，例如節(jié)點(diǎn)B中。MAC-e發(fā)揮例如將不同MAC-d流多路分離到相同E-DCH信道上的功能。通過MAC-e執(zhí)行的其他功能包括諸如處理混合自動重復(fù)請求(HARQ)重傳和調(diào)度等任務(wù)。
在此描述的實(shí)施例中，基站4可能并不總是知道數(shù)據(jù)的優(yōu)先級直到用戶設(shè)備開始傳送并且MAC-d流被多路分離為止。然而，在此實(shí)施例中，資源可以在很短時間段內(nèi)分配，流可以被多路分離并且在MAC-d流中檢查其優(yōu)先級。因此，當(dāng)圖2的節(jié)點(diǎn)B4從用戶設(shè)備1接收到容量請求時，它可以在很短時間間隔內(nèi)為此請求分配資源，在此期間節(jié)點(diǎn)B對來自用戶設(shè)備的MAC-e流進(jìn)行多路分離。節(jié)點(diǎn)B4還檢查移動用戶設(shè)備從MAC-d流傳送的數(shù)據(jù)的優(yōu)先級。換言之，如果用戶設(shè)備在MAC-e流中例如在調(diào)度優(yōu)先級指示符(SPI)中沒有給出優(yōu)先級，則可以從另一個協(xié)議層檢測優(yōu)先級，諸如從MAC-d流的質(zhì)量標(biāo)識(QID)。
此后，節(jié)點(diǎn)B4可以使用在MAC-e級別上接收到的優(yōu)先級信息用于適當(dāng)?shù)馁Y源調(diào)度。例如，節(jié)點(diǎn)B可以使用優(yōu)先級信息以分別通過Uu或者lub接口3和5進(jìn)行分組調(diào)度。
圖3示出了應(yīng)用到在上行鏈路中實(shí)現(xiàn)E-DCH的WCDMA網(wǎng)絡(luò)的實(shí)施例。特別地，在該實(shí)施例中，WCDMA無線接入網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)B配置為根據(jù)請求而分配無線資源給不同的移動用戶設(shè)備。圖4以更一般化方式示出了該實(shí)施例的操作。
移動用戶設(shè)備1和2傳送具有不同優(yōu)先級的數(shù)據(jù)?？罩薪涌谏系目捎觅Y源受到圖3中表示為“管道(tube)”14的帶寬的限制。節(jié)點(diǎn)B在執(zhí)行MAC-e E-DCH流的多路分離時知道優(yōu)先級。當(dāng)移動用戶設(shè)備1和2均在步驟40中作出基本同時的容量升級請求時，要求進(jìn)行資源分配，并且節(jié)點(diǎn)B4允許發(fā)送具有更高優(yōu)先級數(shù)據(jù)的移動用戶設(shè)備的請求。在圖3中為移動用戶設(shè)備1。所需的決策執(zhí)行程序和其他所需控制操作可以由節(jié)點(diǎn)B中提供的任何適當(dāng)?shù)奶幚砥骰蛘叨鄠€處理器提供。
在該實(shí)施例中，MAC-D(媒體接入控制d)流的質(zhì)量ID(QID)在步驟46中被用于MAC-e中基于優(yōu)先級的分組調(diào)度。這可以響應(yīng)于例如在步驟42中檢測到通過Uu接口3從用戶設(shè)備1沒有信號發(fā)送顯性調(diào)度優(yōu)先級指示(SPI)至節(jié)點(diǎn)B4而進(jìn)行。
如果從用戶設(shè)備通過Uu接口發(fā)送到節(jié)點(diǎn)B的速率請求層1消息包含SPI，則操作從42繼續(xù)進(jìn)行到44，并且緊跟正常的數(shù)據(jù)流處理。
如果檢測到?jīng)]有接收到SPI，則在步驟46中獲得的信息可以在步驟48中例如用于通過Uu和lub接口的最優(yōu)資源調(diào)度。
上述數(shù)據(jù)處理功能可以通過一個或者多個數(shù)據(jù)處理器實(shí)體而提供。適當(dāng)采用的計(jì)算機(jī)程序代碼產(chǎn)品在加載到計(jì)算機(jī)時可以用于實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例，例如執(zhí)行計(jì)算和搜索、匹配以及組合操作等。提供所述操作的程序代碼產(chǎn)品可以存儲在載體介質(zhì)上并且通過載體介質(zhì)提供，載體介質(zhì)諸如載體盤、卡或者帶。也可以通過數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)下載程序代碼產(chǎn)品?？梢酝ㄟ^位置服務(wù)器中適當(dāng)?shù)能浖峁┰搶?shí)施例。因此在某些應(yīng)用中可能不需要附加硬件。在位置服務(wù)器中可能需要附加的存儲器和處理容量。
應(yīng)當(dāng)理解，盡管參考諸如移動臺等用戶設(shè)備描述了本發(fā)明的實(shí)施例，但本發(fā)明的實(shí)施例可以應(yīng)用到任何其他適當(dāng)類型的用戶設(shè)備。
應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的其他實(shí)施例也是可能的，同時保持在本發(fā)明的范圍內(nèi)。因此，本發(fā)明還可以應(yīng)用到WCDMA之外的其他移動技術(shù)。
還應(yīng)當(dāng)注意，盡管上文描述了本發(fā)明的示例實(shí)施例，對公開的實(shí)施例可以進(jìn)行若干變化和修改，但是并不背離由所附權(quán)利要求中定義的本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種在通信系統(tǒng)中分配資源的方法，其中多個用戶設(shè)備可以在專用信道上通信數(shù)據(jù)，所述方法包括步驟在第一協(xié)議層上從用戶設(shè)備發(fā)送針對通信資源的請求至所述通信系統(tǒng)的站點(diǎn)；檢測基于優(yōu)先級的資源分配需求；在所述站點(diǎn)從第二協(xié)議層上的數(shù)據(jù)流獲取優(yōu)先級信息；以及基于所述優(yōu)先級信息以為所述第一協(xié)議層上的通信分配資源。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中發(fā)送針對所述通信資源的所述請求的步驟包括在媒體接入控制協(xié)議的e層上發(fā)送請求。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的方法，其中獲取所述優(yōu)先級信息的步驟包括監(jiān)視媒體接入控制協(xié)議的d層。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中獲取所述優(yōu)先級信息的步驟包括在所述媒體接入控制協(xié)議的d層上監(jiān)視質(zhì)量標(biāo)識參數(shù)。
5.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的方法，包括在寬帶碼分多址網(wǎng)絡(luò)的增強(qiáng)專用信道上從多個用戶設(shè)備通信數(shù)據(jù)。
6.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的方法，其中通信資源的分配包括在所述用戶設(shè)備和所述站點(diǎn)之間分配無線資源。
7.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的方法，其中所述分配資源的步驟包括在所述站點(diǎn)和所述通信系統(tǒng)的其他實(shí)體之間的接口上分配資源。
8.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的方法，包括進(jìn)一步步驟在短時間段內(nèi)分配資源，在所述第一協(xié)議層上多路分離數(shù)據(jù)流，以及在所述第二協(xié)議層上從所述數(shù)據(jù)流獲取優(yōu)先級信息。
9.一種計(jì)算機(jī)程序，包括程序代碼裝置，其適用于在當(dāng)計(jì)算機(jī)上運(yùn)行所述程序時執(zhí)行權(quán)利要求1至8中任何一項(xiàng)所述的步驟。
10.一種用于通信系統(tǒng)的站點(diǎn)，所述站點(diǎn)包括無線部件，用于與用戶設(shè)備進(jìn)行通信；以及至少一個控制器，該控制器配置為在第一協(xié)議層上從所述用戶設(shè)備接收針對通信資源的請求，從而檢測要求基于優(yōu)先級的資源分配，在所述站點(diǎn)從第二協(xié)議層上的數(shù)據(jù)流獲取優(yōu)先級信息，以及基于所述優(yōu)先級信息以為所述第一協(xié)議層上的通信分配資源。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的站點(diǎn)，其中所述針對通信資源的請求包括在媒體接入控制協(xié)議的e層上傳送的請求。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或者11所述的站點(diǎn)，其中所述至少一個控制器配置為從媒體接入控制協(xié)議的d層獲取優(yōu)先級信息。
13.根據(jù)權(quán)利要求10至12中任何一項(xiàng)所述的站點(diǎn)，其中所述站點(diǎn)包括寬帶碼分多址網(wǎng)絡(luò)的站點(diǎn)，配置為在增強(qiáng)專用信道上與多個用戶設(shè)備通信數(shù)據(jù)。
14.根據(jù)權(quán)利要求10至13中任何一項(xiàng)所述的站點(diǎn)，其中所述至少一個控制器包括配置為執(zhí)行權(quán)利要求9所述方法的計(jì)算機(jī)。
15.一種通信系統(tǒng)，其中多個用戶設(shè)備可以在專用信道上通信數(shù)據(jù)，所述通信系統(tǒng)包括權(quán)利要求10至14中任何一項(xiàng)所述的至少一個站點(diǎn)。
全文摘要
公開了一種在通信系統(tǒng)中分配資源的方法和用于通信系統(tǒng)的站點(diǎn)。通信系統(tǒng)使得多個用戶設(shè)備可以在專用信道上通信數(shù)據(jù)。在所述方法中，可以在第一協(xié)議層上從用戶設(shè)備發(fā)送針對通信資源的請求至站點(diǎn)。然后可以檢測要求基于優(yōu)先級的資源分配，其后在站點(diǎn)從第二協(xié)議層上的數(shù)據(jù)流獲取優(yōu)先級信息。然后針對第一協(xié)議層上的通信的資源分配可以至少部分地基于所述的優(yōu)先級信息。
文檔編號H04W72/10GK101049040SQ200580036667
公開日2007年10月3日 申請日期2005年8月23日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月24日
發(fā)明者S·切米阿基納, P·莫根森, E·馬爾卡馬基 申請人:諾基亞公司