專利名稱：在防止控制信令數(shù)據(jù)處理過載時(shí)減少接入延遲的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本4支術(shù)領(lǐng)域涉及移動(dòng)無線電通信，并且特別地涉及在防止由移動(dòng) 無線電通信系統(tǒng)中過度的控制信令所引起的無線電接入網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中 的數(shù)據(jù)處理過載時(shí)減少接入延遲。
背景技術(shù)：
通用移動(dòng)電信系統(tǒng)(UMTS)是基于歐洲系統(tǒng)-全^4多動(dòng)通信系統(tǒng) (GSM)和通用分組無線業(yè)務(wù)(GPRS)以寬帶碼分多址(WCDMA) 進(jìn)行操作的第三代(3G)異步移動(dòng)通信系統(tǒng)。對(duì)UMTS進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的 第三代合作伙伴計(jì)劃(3GPP )正在討論UMTS的長期演進(jìn)(LTE )。 LTE 工作的目標(biāo)是開發(fā)一種架構(gòu)使3GPP無線電接入技術(shù)朝著高數(shù)據(jù)速率、 低延遲(latency)和分組優(yōu)化的無線電接入技術(shù)演進(jìn)。這樣重點(diǎn)就放 在從分組交換(PS)域提供的支持性服務(wù)。
3GPPLTE技術(shù)的主要目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)大約100 Mbps (兆比特每秒)或 者以上的高速分組通信。對(duì)于LTE目標(biāo)，已經(jīng)提出許多方案，包括針 對(duì)無線電信道優(yōu)化無線電協(xié)議以及簡(jiǎn)化無線電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。該工作假設(shè) 下行鏈路將使用正交頻分復(fù)用(OFDM)而上行鏈路將使用單載波-頻分多址(SC-FDMA)。所支持的下行鏈路數(shù)據(jù)調(diào)制方案包括QPSK、 16QAM和64QAM。可能的上行鏈路數(shù)據(jù)調(diào)制方案是(兀/2-相移)BPSK、 QPSK、 8PSK和16QAM。另外，多輸入多輸出(MIMO)將很可能在 移動(dòng)臺(tái)(mobile)和小區(qū)站點(diǎn)處以多個(gè)天線的方式被^使用。
另 一重要LTE參數(shù)是在數(shù)據(jù)將被從UE傳送或?qū)⒈籙E接收到的同 時(shí)(as soon as)用戶設(shè)備(UE )的短接入延遲。不僅對(duì)于傳統(tǒng)的端對(duì) 端呼叫，而且對(duì)于其他服務(wù)，諸如網(wǎng)絡(luò)瀏覽、電子郵件等等，較低的 延遲都是有益的。例如，移動(dòng)終端用戶可能在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)瀏覽。在閱讀 網(wǎng)頁之后，用戶可能想要檢索另一相關(guān)網(wǎng)頁，向朋友發(fā)電子郵件通知 該頁面的內(nèi)容等。所希望的是，用戶能夠在不是必須等待連接被建立 的情況下立即執(zhí)行那些操作。這將為用戶提供與使用有線(fixed wire ) 寬帶服務(wù)所預(yù)期的相同類型的體驗(yàn)。圖1圖示了在UTRAN中建立、重新配置、和釋放無線電承載服務(wù) 所需要的無線電接口協(xié)議。協(xié)議被分成用戶平面(其中處理用戶數(shù) 據(jù))，和控制平面(其中通過無線電資源控制(RRC)來處理控制信 令)。RRC消息攜帶建立、修改和釋放第2層和第1層實(shí)體所需的所有 參數(shù)，以及與UE的移動(dòng)性相關(guān)的包括測(cè)量、移交、小區(qū)更新等等的消 息。在UTRAN中，力。電的UE呈現(xiàn)空閑模式或連通(connected)模式。 UTRAN中的連通模式包括四個(gè)無線電資源控制(RRC)狀態(tài)小區(qū) DCH狀態(tài)、小區(qū)FACH狀態(tài)、小區(qū)PCH狀態(tài)和URA PCH狀態(tài)。對(duì)于本 申請(qǐng)來說，術(shù)語"連通，，意指已經(jīng)在UE與無線電接入網(wǎng)絡(luò)(RAN)之 間建立了通信連接。
在LTE中，將僅僅存在兩個(gè)RRC狀態(tài)RRC空閑狀態(tài)和RRC連通 狀態(tài)。如果UE處于RRC空閑狀態(tài)，則UE已經(jīng)選擇了要聯(lián)系的移動(dòng)網(wǎng) 絡(luò)以及該選擇的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中將提供服務(wù)的小區(qū)。在處于空閑狀態(tài)下而 預(yù)占(camp on)于小區(qū)上之后，UE能夠接收系統(tǒng)信息和小區(qū)廣播消 息。E-UTRAN本身不知道UE位于哪個(gè)小區(qū)中，并且4又知道UE在大得 多的跟蹤區(qū)或?qū)ず魠^(qū)的范圍中的位置。此外，當(dāng)前尚未向網(wǎng)絡(luò)鑒別 (authenticate )處于空閑狀態(tài)的UE并且UE不具有當(dāng)前本地IP;l也址。因 為需要UTRAN花費(fèi)一些時(shí)間來定位空閑的UE、對(duì)它鑒別、分配本地 IP地址、并且執(zhí)行建立有效連接所需的其他操作，所以處于空閑狀態(tài) 的UE的接入延遲時(shí)間比處于連通狀態(tài)(其中已經(jīng)在RAN與UTRAN之 間建立了無線電連接)的UE的延遲時(shí)間更長。
一種實(shí)現(xiàn)較低延遲的方式是將已經(jīng)連通的UE盡可能久地保持在 該RRC連通狀態(tài)，即使當(dāng)前在該連接上有很少或沒有數(shù)據(jù)要發(fā)送。但 是該方法的問題在于，它產(chǎn)生了更大的必須通過無線電空中接口進(jìn)行 傳送并且在RAN中進(jìn)行處理的控制信令負(fù)載。在連通狀態(tài)下，RAN的 責(zé)任是跟蹤(keep track of)移動(dòng)臺(tái)并且在移動(dòng)臺(tái)移動(dòng)時(shí)保持連接。該 責(zé)任被稱作移動(dòng)性管理。為了此處的目的，控制處理(CP)負(fù)載與必 須通過用于移動(dòng)性管理和用于信令移動(dòng)性管理信息的基站數(shù)據(jù)處理 資源來執(zhí)行的數(shù)據(jù)處理負(fù)載有關(guān)。非限制性示例性數(shù)據(jù)處理資源包括 數(shù)據(jù)處理時(shí)間、存儲(chǔ)器、功率、接口帶寬和針對(duì)接入信令的信令處理。
控制處理(CP)負(fù)載包括接收和評(píng)估由UE傳送到RAN的UE移動(dòng) 性測(cè)量，包括UE從UE的活躍(active)和輔助(secondary )移交(HO )候選小區(qū)集合中的相鄰基站所接收的廣播信號(hào)的下行鏈路信號(hào)強(qiáng)度 測(cè)量?？刂铺幚?CP)負(fù)載還可以包括從空中接口提取控制信令所必 需的信號(hào)處理，例如隨機(jī)4妻入解碼以及與相鄰基站和與核心網(wǎng)纟備進(jìn)行通信。這樣的通信消耗處理器時(shí)間和接口帶寬。在LTE中，基站將必 須處理全部該控制信號(hào)數(shù)據(jù)處理。每當(dāng)UE發(fā)送HO測(cè)量報(bào)告時(shí)并且每 當(dāng)發(fā)生從基站或到基站的移交時(shí)，用于處理那些控制操作的數(shù)據(jù)處理 都消耗基站的數(shù)據(jù)處理資源。甚至對(duì)于適中(moderate)數(shù)目的UE, 控制處理負(fù)載會(huì)迅速地消耗基站中可用的數(shù)據(jù)處理資源。因此目標(biāo)是提供這樣的技術(shù)，其減少接入延遲但還保護(hù)無線電網(wǎng) 絡(luò)使之免于因移動(dòng)性相關(guān)的控制處理而過載。發(fā)明內(nèi)容在此所描述的技術(shù)調(diào)節(jié)與控制信令相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)處理負(fù)載，所述 控制信令與移動(dòng)終端相關(guān)聯(lián)，所述移動(dòng)終端當(dāng)前具有與無線電接入網(wǎng) 絡(luò)中的基站的連接。當(dāng)用于保持連接的控制處理(CP)成本超過保持 連接以實(shí)現(xiàn)較短接入延遲的好處時(shí)，終止該連接。為多個(gè)移動(dòng)終端與 基站之間的當(dāng)前連接確定連接活躍級(jí)(activity level )。確定移動(dòng)終端 中的一個(gè)或多個(gè)是否可能請(qǐng)求將其相應(yīng)(respective)連接移交到相鄰 基站。根據(jù)請(qǐng)求移交相應(yīng)連接的可能性以及為相應(yīng)連接所確定的連接 活躍級(jí)，決定是否終止相應(yīng)的連接。該決定還可以基于與移動(dòng)終端控 制信令相關(guān)聯(lián)的基站中的當(dāng)前數(shù)據(jù)處理負(fù)載。具有與基站的連接的每個(gè)移動(dòng)終端都處于連通狀態(tài)，其中無線電 接入網(wǎng)絡(luò)知道移動(dòng)終端當(dāng)前所位于的小區(qū)，對(duì)移動(dòng)終端進(jìn)行鑒別，并 且向移動(dòng)終端分配本地?cái)?shù)據(jù)分組路由地址。但是不具有連接或者已終 止連接的每個(gè)移動(dòng)終端處于空閑或斷開連接狀態(tài)，其中無線電接入網(wǎng) 絡(luò)知道比移動(dòng)終端當(dāng)前所位于的小區(qū)大得多的尋呼區(qū)。在這種情況 下，不對(duì)移動(dòng)終端進(jìn)行鑒別并且不向其分配本地?cái)?shù)據(jù)分組路由地址。 對(duì)于當(dāng)前連接，根據(jù)目標(biāo)數(shù)目的連通UE針對(duì)當(dāng)前CP負(fù)載級(jí)，可以將 連接活躍級(jí)分類為較為活躍或較不活躍。作為一個(gè)非限制性示例，連 接的活躍級(jí)可以根據(jù)通過該連接所進(jìn)行的最近數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)間來確 定。當(dāng)前CP負(fù)載條件可以通過將當(dāng)前數(shù)據(jù)處理負(fù)載與負(fù)載閾值進(jìn)行比較來確定?？梢栽诋?dāng)前數(shù)據(jù)處理負(fù)載超過閾值時(shí)通知一個(gè)或多個(gè)相 鄰基站以阻止來自 一 個(gè)或多個(gè)相鄰基站的移交請(qǐng)求。在當(dāng)前數(shù)據(jù)處理 負(fù)載超過閾值并且連接引起控制處理負(fù)載或很可能引起控制處理負(fù) 載時(shí)，可以終止連4妾。在非限制性示例性實(shí)施方式中，如果所確定的CP負(fù)載沒有超過第 一閾值，則基站的當(dāng)前CP負(fù)載級(jí)被指定為正常。如果所確定的CP負(fù) 載超過第 一 閾值但是小于或等于第二更高閾值，則基站的當(dāng)前CP負(fù)載 級(jí)被指定為加載(loaded )。如果所確定的CP負(fù)載超過第二閾值，則基 站的當(dāng)前CP負(fù)載級(jí)被指定為擁塞。當(dāng)基站CP負(fù)載級(jí)是正常時(shí)，可以向一個(gè)或多個(gè)相鄰基站發(fā)送正常 消息以指示基站能夠接受來自 一個(gè)或多個(gè)相鄰基站的移動(dòng)終端連接 的移交請(qǐng)求。但是如果基站CP負(fù)載級(jí)是加載或擁塞，則加載消息可以 被發(fā)送給一個(gè)或多個(gè)相鄰基站，并且如果基站負(fù)載級(jí)是擁塞，則擁塞 消息可以被發(fā)送給一個(gè)或多個(gè)相鄰基站。如果負(fù)載級(jí)指示加載或擁 塞，則來自相鄰基站的較不活躍的連接的移交被拒絕。但是如果目標(biāo) 基站具有可用的資源或者目標(biāo)基站能夠終止較不活躍的連接以便釋 放資源用于較為活躍的連接(一個(gè)或多個(gè))，則較為活躍的連接的移 交可以在加載或擁塞基站中被接受?？商鎿Q地或附加的，在從相鄰基站接收到CP負(fù)載狀態(tài)之后，基站 可以為可能請(qǐng)求移交到相鄰基站的連接評(píng)估移交信息。如果相鄰基站 中的CP負(fù)載狀態(tài)不是正常，則如果連接較不活躍，基站就可以終止可 能請(qǐng)求移交到相鄰基站的連接。這樣，結(jié)果是基站消除了到相鄰基站 的移交請(qǐng)求以及所需的相關(guān)聯(lián)CP處理。


圖1圖示了 UTRAN中的控制和用戶平面； 圖2是蜂窩無線電通信系統(tǒng)的高級(jí)示圖；圖3是圖示出用于控制處理負(fù)載控制的示例性非限制性過程的流 程圖；圖4是用于執(zhí)行控制處理負(fù)載控制的基站的非限制性示例的功能 框圖；圖5是LTE移動(dòng)通信系統(tǒng)的簡(jiǎn)圖；9圖6是基站處理負(fù)載控制器的非限制性示例的功能框圖； 圖7是圖示出用于確定和廣播基站負(fù)載狀態(tài)的示例性非限制性過 程的流程圖8是圖示出用于控制處理(CP)負(fù)載控制的示例性非限制性過 程的流程圖9是圖示出用于做出移交決定的示例性非限制性過程的流程圖。
具體實(shí)施例方式
在以下描述中，出于解釋而非限制的目的，闡述了特定細(xì)節(jié)，例 如特定節(jié)點(diǎn)、功能實(shí)體、技術(shù)、協(xié)議、標(biāo)準(zhǔn)等等以便提供對(duì)所描述技 術(shù)的理解。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言很明顯的是，可以在不脫離以下 所公開的特定細(xì)節(jié)的情況下實(shí)踐其他實(shí)施例。在U M T S的長期演進(jìn) (LT E )的背景中所描述的技術(shù)是為了提供示例性和非限制性背景以 用于解釋。但是該技術(shù)可以被用于任何支持移交的現(xiàn)代蜂窩通信系 統(tǒng)。
在其他實(shí)例中，對(duì)公知方法、設(shè)備、技術(shù)等等的詳細(xì)說明被省略 以便不會(huì)因不必要的細(xì)節(jié)而使說明難以理解。在圖中示出了單獨(dú)的功 能塊。本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)理解的是，那些塊的功能可以通過使用單 獨(dú)的硬件電路、與適當(dāng)?shù)鼐幊痰奈⑻幚砥骰蛲ㄓ糜?jì)算機(jī)連同使用軟件 程序和數(shù)據(jù)、使用專用集成電路(ASIC)和/或使用一個(gè)或多個(gè)數(shù)字 信號(hào)處理器(DSP)來實(shí)施。
圖2圖示了移動(dòng)通信系統(tǒng)10。無線電接入網(wǎng)絡(luò)(RAN) 12#^禺合 到一個(gè)或多個(gè)其他網(wǎng)絡(luò)18,例如一個(gè)或多個(gè)核心網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)以及一個(gè)或 多個(gè)外部網(wǎng)絡(luò)，如爿〉共交換電話網(wǎng)(PSTN)和因特網(wǎng)。RAN 12包括 基站14,基站彼此進(jìn)行通信，例如用于移交和其他協(xié)調(diào)功能 (coordinated function )?；就ㄟ^無線電/空中接口與移動(dòng)無線電終端 進(jìn)行通信，所述移動(dòng)無線電終端還被稱為用戶設(shè)備(UE) 16。如在背 景技術(shù)中所描述的，加電的移動(dòng)終端能夠處于"空閑狀態(tài)"(監(jiān)視來 自鄰近基站的廣播消息)或處于"連通狀態(tài)"(其中已經(jīng)通過無線電 接口與基站14之一建立了通信連接)。
為了實(shí)現(xiàn)低延遲接入時(shí)間，所希望的是如果可能的話在不使每個(gè)基站14中的控制處理(CP)資源過載的情況下保持這些移動(dòng)終端連接。
除了建立、保持和拆卸(tear down)連接之外，還需要CP資源來評(píng)估 來自連通移動(dòng)終端的移交測(cè)量報(bào)告、對(duì)移交請(qǐng)求進(jìn)行響應(yīng)、執(zhí)行移交 以及其他移動(dòng)性相關(guān)操作。處理移動(dòng)性相關(guān)操作所需要的這些數(shù)據(jù)處 理資源被稱為CP負(fù)載。與現(xiàn)有連接的移交相關(guān)的移動(dòng)性操作會(huì)消耗比 基站中的期望乃至可用資源更多的數(shù)據(jù)處理資源。另一方面，在就基 站中的CP負(fù)載而言保持連接成本不是太高的時(shí)候，減少接入延遲就存 在相當(dāng)大的好處。
發(fā)明人確定了這兩個(gè)期望目標(biāo)的有利均衡考慮到控制基站中的 當(dāng)前CP處理、每個(gè)連接的移交的可能性以及每個(gè)連接的當(dāng)前活躍級(jí)。 如果存在CP加載或擁塞的情形，則通常最好在較不活躍的連接請(qǐng)求移 交或其可能請(qǐng)求移交時(shí)終止較不活躍的連接。活躍連接的低延遲接入 的好處超過用于較為活躍連接的移交相關(guān)操作所引起的數(shù)據(jù)處理負(fù) 載。與必須立即被重建(對(duì)于活躍連接而言將會(huì)如此)的已終止連接 而言所消耗的C P資源相比，通常保持活躍連接需要較少的C P資源。
圖3是圖示出用于控制處理(CP)負(fù)載控制的示例性非限制性過 程的流程圖。具有基站所控制的小區(qū)中的連接的移動(dòng)終端(還被稱為 UE)被識(shí)別(步驟S1 )。為每個(gè)所識(shí)別的UE連接確定活躍級(jí)(步驟S2)。 例如，連接可以被分類為"較為活躍"或"較不活躍"。UE連接的活 躍級(jí)可以例如根據(jù)通過該連接所進(jìn)行的最近數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)間來確定。 數(shù)據(jù)傳輸越近，連接就越活躍。還可以考慮附加因素，例如所傳送的 數(shù)據(jù)量、傳輸頻率、傳輸長度、最近何時(shí)(how recently)通過連接傳 送數(shù)據(jù)以及服務(wù)類型。至于服務(wù)類型， 一些服務(wù)對(duì)于重建的連接的延 遲不那么敏感。
基站的當(dāng)前CP負(fù)載被確定(步驟S3)。在步驟S4中確定CP負(fù)載是 否超過CP負(fù)載閾值T。如果否，則控制返回到步驟S1。然而，如果CP 負(fù)載超過CP負(fù)載閾值T,則通知相鄰基站(步驟S5),并且確定可能在 近期請(qǐng)求移交的連通UE (步驟S6)。 一種基站能夠確定UE連接在近期 移交的可能性的示例性方式基于接收自該UE的移交測(cè)量報(bào)告。如果移 交測(cè)量報(bào)告指示以足夠的功率電平接收到來自 一 個(gè)或多個(gè)相鄰基站 的廣播信號(hào)，則該連接請(qǐng)求移交的可能性相對(duì)較高。另一示例性移交 可能指示器可以是一貫地示出接收自特定相鄰基站的越來越強(qiáng)的信號(hào)的移交測(cè)量報(bào)告，其表明移動(dòng)臺(tái)正離開當(dāng)前基站而向相鄰基站移 動(dòng)。移交可能性的另一示例性指示器是進(jìn)入小區(qū)的時(shí)間。最近已經(jīng)進(jìn) 入小區(qū)的移動(dòng)終端比已經(jīng)長時(shí)間位于小區(qū)中的移動(dòng)終端更可能離開 小區(qū)。移交可能性的另一示例性指示器是移動(dòng)終端的速度，這能夠通 過變化的信道質(zhì)量、頻率誤差(由于多普勒頻移)、變化的定時(shí)提前 和變化的接收角度中任何一個(gè)或組合來估計(jì)。較小移交可能性的示例 性指示器是沒有移交測(cè)量報(bào)告。那些被識(shí)別為可能希望移交的而且被
分類為較不活躍的UE連接被斷開連接，這意味著連接被終止并且UE 從連通狀態(tài)移至空閑狀態(tài)(步驟S7)。 UE的斷開連接被立刻執(zhí)行，或 者如果負(fù)載太高以至于不允許執(zhí)行斷開連接過程，則排隊(duì)等候更為合 適的時(shí)刻，例如當(dāng)存在足夠的CP處理余量時(shí)或當(dāng)?shù)経E的另 一信令待 決(pending)時(shí)。如果在已經(jīng)執(zhí)行了斷開連接之前CP負(fù)載級(jí)從擁塞 降到加載，則可以重新評(píng)估斷開連接決定。如果在已經(jīng)執(zhí)行了斷開連 接之前CP負(fù)載級(jí)降到正常，則可以忽略斷開連接。
圖4是用于根據(jù)例如如上所述的過程執(zhí)行控制處理負(fù)載控制的基 站14的非限制性示例的功能框圖。基站14包括控制處理器(CP) 20、 用戶數(shù)據(jù)處理器21和耦合到天線接口的收發(fā)(transceiving )電^各22。 控制處理器20操控與UE連接相關(guān)的控制操作的數(shù)據(jù)處理，并且用戶數(shù) 據(jù)處理器21操控與通過UE連接所傳送的用戶數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)處理。 收發(fā)電路22執(zhí)行基帶處理、濾波、頻率變換、放大以及無線電通信所 必需的其他操作。
控制處理器20包括若干控制實(shí)體，在圖4中示出其中三個(gè)移動(dòng) 性控制23、處理負(fù)載控制24和無線電接入網(wǎng)絡(luò)接口控制25。移動(dòng)性控 制23接收并評(píng)估諸如移交報(bào)告和請(qǐng)求之類的移動(dòng)性相關(guān)消息，并且還 執(zhí)行諸如小區(qū)更新和移交之類的移動(dòng)性相關(guān)操作。移動(dòng)性控制還控制 移動(dòng)測(cè)量報(bào)告標(biāo)準(zhǔn)?？刂铺幚碡?fù)載控制24被用于確定控制處理器20上 的負(fù)載并且確定每個(gè)所支持UE連接的活躍級(jí)。還確定哪些UE將可能 在近期請(qǐng)求移交并且如上所解釋的那樣終止那些較不活躍的連接。 RAN接口控制25與無線電接入網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的其他節(jié)點(diǎn)以及無線電接入網(wǎng) 絡(luò)外的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信。在無線電RAN中，例如RAN接口控制25向其他 基站發(fā)送控制處理負(fù)載消息并且從其他基站接收類似消息。
一個(gè)非限制性示例性移動(dòng)無線電通信系統(tǒng)(其中可以有利地使用CP負(fù)載控制技術(shù))是LTE類型系統(tǒng)30,如在圖5中所示出的系統(tǒng)。當(dāng)然，本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)理解的是，CP負(fù)載控制技術(shù)可以有利地被用于任何類型的移動(dòng)通信系統(tǒng)中。LTE系統(tǒng)30 (有時(shí)被稱為演進(jìn)UTRAN(e-UTRAN))包括一起通過X2接口進(jìn)行通信的基站(BS 32 )。基站有時(shí)稱為增強(qiáng)節(jié)點(diǎn)B ( eNB )，這是由于與常規(guī)的UTRAN基站相比所述基站所執(zhí)行的附加功能的緣故。每個(gè)基站3 2可以包括與如圖4中所示的那些類似的功能實(shí)體?；就ㄟ^S1接口與演進(jìn)分組核心(EPC)進(jìn)行通信，所述演進(jìn)分組核心包括被標(biāo)記為移動(dòng)性管理實(shí)體(MME) /系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)演進(jìn)網(wǎng)關(guān)(SAE-GW)的一個(gè)或多個(gè)節(jié)點(diǎn)。移動(dòng)性管理實(shí)體向基站分發(fā)尋呼消息?；颈贿B接到UE 34,并且通過無線電資源控制(RRC)協(xié)議在控制平面中轉(zhuǎn)移移動(dòng)性控制。網(wǎng)絡(luò)側(cè)上的移動(dòng)性是經(jīng)由X2和S1接口來控制的。源基站與目標(biāo)基站經(jīng)由X2接口進(jìn)行通信，以請(qǐng)求移交UE的許可。目標(biāo)基站確認(rèn)移交請(qǐng)求并且源基站將"連接上下文"轉(zhuǎn)移到目標(biāo)基站。目標(biāo)基站使用所接收到的連接上下文來繼續(xù)與U E的連接，并且如果成功，則目標(biāo)基站向源基站發(fā)送完成消息。源基站釋》文通信上下文并且經(jīng)由S1向核心網(wǎng)絡(luò)通知移交。核心網(wǎng)絡(luò)然后將所述連接移動(dòng)到目標(biāo)基站。
現(xiàn)在參考圖6中的處理負(fù)載控制器2 4 。在該示例性非限制性實(shí)施例中，處理器負(fù)載控制器24包括存儲(chǔ)器和處理資源(包括一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)處理器)。主處理器45被示出，并且以短劃線示出的從處理器46可以被用于卸下(off-load)例程任務(wù)，例程任務(wù)諸如評(píng)估來自UE的移交測(cè)量報(bào)告等。處理器45監(jiān)視UE連接的活躍級(jí)并且在存儲(chǔ)器中保存UE "較為活躍"列表40和UE "較不活躍"列表41。這些列表由處理器45根據(jù)列表43中所存儲(chǔ)的每個(gè)活躍UE連接的監(jiān)視活躍級(jí)來定期地更新。例如，已經(jīng)在最近的監(jiān)視間隔內(nèi)活躍的連接被保持或移動(dòng)到"較為活躍"列表。不合條件(qualify)的連接被從較為活躍列表移除到較不活躍列表或保持在較不活躍列表中。處理器45還在42處保存基站的CP負(fù)載數(shù)據(jù)。負(fù)載數(shù)據(jù)可以包括例如每秒執(zhí)行的指令數(shù)目或數(shù)據(jù)處理負(fù)載的其他指示器。移動(dòng)性數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)在44并且包括從UE報(bào)告的移交測(cè)量以及可選地關(guān)于所估計(jì)的UE速度和進(jìn)入小區(qū)的時(shí)間的信息。
處理器45可以執(zhí)行如在圖7中略述的非限制性示例性CP負(fù)載控制過程。處理器45確定基站中的CP負(fù)載(步驟SIO)并且將其與第一閾值L進(jìn)行比較(步驟Sll )。如果負(fù)載沒有超過閾值Tp則CP負(fù)載狀態(tài)
是"正常"(步驟S12),并且基站向相鄰基站廣播"CPOK"(步驟S13)。如果CP負(fù)載超過閾值L,則在步驟S14確定負(fù)載是否超過闞值T2，其中T2大于L。如果否，則CP負(fù)載狀態(tài)是"加載"，如在步驟S15中所指示的，并且基站向相鄰基站廣播"CP加載"消息(步驟S16)。如果CP負(fù)載超過閾值T2，則基站處于擁塞狀態(tài)(步驟S17),并且它向相鄰基站廣播"CP擁塞"消息(步驟S18)。
圖8是圖示出可以由處理負(fù)載控制器24執(zhí)行以便限制CP負(fù)載的非限制性示例性過程的流程圖?；舅刂频拿總€(gè)UE連接的活躍級(jí)與每個(gè)UE連接將需要移交(HO)的可能性一起被確定(步驟S20)。 一種
貝執(zhí)狄日、j — f u刑'li tf " 'li力-、疋？t i -個(gè)l口J w、j匸r貝
級(jí)(例如擁塞、加載和正常)確定UE連接的數(shù)目(步驟S21)。盡管可以使用替換方法，例如通過處理器45調(diào)節(jié)每秒執(zhí)行的指令數(shù)，但是僅計(jì)算基站當(dāng)前所控制的連接數(shù)會(huì)更為容易。每個(gè)連接可以被假設(shè)為具有與例如通過UE的平均信令活躍級(jí)(例如信令業(yè)務(wù)統(tǒng)計(jì)模型)所確定的類似負(fù)載。如果信令所引起的控制處理負(fù)載達(dá)到與加載狀態(tài)相關(guān)聯(lián)的級(jí)別，則限制連通UE的數(shù)目。這可以通過設(shè)置對(duì)應(yīng)的UE連接的目標(biāo)數(shù)目來進(jìn)行。目標(biāo)數(shù)目是通過CP處理能力和第 一預(yù)期信令業(yè)務(wù)模型來確定的。如果信令所引起的控制處理負(fù)載還達(dá)到與擁塞狀態(tài)相關(guān)聯(lián)的級(jí)別，則作為替代通過CP處理能力和第二信令業(yè)務(wù)模型將目標(biāo)值設(shè)置為更小值。與第一信令業(yè)務(wù)模型相比，第二信令業(yè)務(wù)模型采用每UE更多的信令。
根據(jù)目標(biāo)數(shù)目的連接，針對(duì)當(dāng)前檢測(cè)的CP負(fù)載級(jí)將UE連接劃分或分類為較為活躍或較不活躍的群組(步驟S23 )。 UE連接的斷開被立刻執(zhí)行，或者如果負(fù)載太高以至于不允許執(zhí)行斷開連接過程，則該UE連接排隊(duì)等候更為合適的時(shí)刻，例如當(dāng)存在足夠的C P處理余量時(shí)或當(dāng)?shù)経 E的另 一 信令待決時(shí)。如果在已經(jīng)執(zhí)行了斷開連接之前C P負(fù)載級(jí)從擁塞降到加載，則可以重新評(píng)估斷開連接決定。如果在已經(jīng)執(zhí)行了斷開連接之前CP負(fù)載級(jí)降到正常，則可以忽略斷開連接。如果CP負(fù)載級(jí)處于加載或擁塞狀態(tài)，則將可能需要移交的較不活躍的UE連接被斷開(步驟S24)。對(duì)于來自相鄰基站的較為活躍的UE的移交請(qǐng)求，基站可以接受較為活躍的UE連接的移交并且拒絕較不活躍的UE連接的移交。
圖9圖示出用于做出移交決定的非限制性示例性過程。來自UE的移交測(cè)量報(bào)告與來自其他基站的CP負(fù)載控制消息一起被接收并評(píng)估(步驟S30)。如果移交對(duì)于UE連接而言是必需的并且相鄰基站處于擁塞或加載狀態(tài)，則UE連接被斷開(如果其是較不活躍的話)(步驟S31)。否則，保持連接，并且可以嘗試移交。這樣，相鄰基站受益于以下事實(shí)它們將不會(huì)接收到來自較不活躍的連接的移交請(qǐng)求，從而減少了那些相鄰基站中的CP負(fù)載。
如果移交對(duì)于UE連接而言是必需的，并且存在多個(gè)目標(biāo)基站，則如果它們處于正常負(fù)載狀態(tài)，則允許移交到那些目標(biāo)基站中的一個(gè)或多個(gè)。但是如果沒有目標(biāo)基站處于正常負(fù)載狀態(tài)，則較不活躍的UE連接被斷開。然而，在某些情況下，較為活躍的連接到處于加載或擁塞狀態(tài)的目標(biāo)基站的移交嘗試仍可能是所希望的(步驟S32)。如果到一個(gè)或多個(gè)目標(biāo)基站的移交是優(yōu)選的，而不是必需的，則如果那些目標(biāo)基站中任何一個(gè)處于正常負(fù)載狀態(tài)，就允許移交。如果否，則不請(qǐng)求移交(步驟S33)。同樣，相鄰基站受益于以下事實(shí)它們將不會(huì)接收到來自較不活躍的連接的移交請(qǐng)求，從而減少了那些相鄰基站中的CP負(fù)載。
所描述的控制處理負(fù)載技術(shù)提供了多個(gè)優(yōu)點(diǎn)。例如，它允許RAN智能地管理UE連接以減少接入延遲，從用戶角度看是所希望的屬性，且同時(shí)不會(huì)因控制處理操作而為基站帶來負(fù)擔(dān)。它還使得連接和移動(dòng)性處理適應(yīng)連通UE的行為以使得就接入延遲而言可以以最優(yōu)的方式使用網(wǎng)絡(luò)。
盡管已經(jīng)示出并詳細(xì)描述了各種實(shí)施例，但是權(quán)利要求不局限于任何特定實(shí)施例或示例。以上描述不應(yīng)被讀作暗示任何特定元件、步驟、范圍或功能是必需的以至于必須包含在權(quán)利要求范圍中。本專利主題的范圍僅由權(quán)利要求來限定。法律保護(hù)的范圍由權(quán)利要求及其等同物所記載的文字來限定。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的上述優(yōu)選實(shí)施例的元件的所有結(jié)構(gòu)和功能等同物被明確地通過引用合并于此并且旨在包含在當(dāng)前權(quán)利要求的范圍內(nèi)。此外，不要求設(shè)備或方法必須解決本發(fā)明設(shè)法解決的每個(gè)問題，因此其將包含在當(dāng)前權(quán)利要求中。沒有權(quán)利要求意在援引35 USC §112的第6段，除非使用了 "用于...的裝
置，，或"用于…的步驟"。此外，在本說明書中沒有實(shí)施例、特征、組 件或步驟意在獻(xiàn)給公眾，這與實(shí)施例、特征、組件或步驟是否記載在 權(quán)利要求中無關(guān)。
權(quán)利要求
1.一種用于調(diào)節(jié)用于與移動(dòng)終端(16)相關(guān)聯(lián)的控制信令的數(shù)據(jù)處理負(fù)載的方法，所述移動(dòng)終端(16)當(dāng)前具有與無線電接入網(wǎng)絡(luò)(10)中的基站(14)的連接，其特征在于為多個(gè)移動(dòng)終端與基站之間的當(dāng)前連接確定連接活躍級(jí)；確定移動(dòng)終端中的一個(gè)或多個(gè)是否可能請(qǐng)求將其相應(yīng)連接移交到相鄰基站；以及根據(jù)對(duì)于相應(yīng)連接而言請(qǐng)求移交的可能性以及為相應(yīng)連接所確定的連接活躍級(jí)來確定是否終止相應(yīng)連接。
2. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中具有與基站的連接的每個(gè)移動(dòng) 終端處于連通狀態(tài)，其中無線電接入網(wǎng)絡(luò)知道移動(dòng)終端當(dāng)前所位于的 小區(qū)，對(duì)移動(dòng)終端進(jìn)行鑒別，并且向移動(dòng)終端分配本地?cái)?shù)據(jù)分組路由 地址，并且其中不具有連接或已終止連接的每個(gè)移動(dòng)終端處于空閑或斷開 連接狀態(tài)，其中無線電接入網(wǎng)絡(luò)知道比移動(dòng)終端當(dāng)前所位于的小區(qū)大 得多的尋呼區(qū)，不對(duì)移動(dòng)終端進(jìn)行鑒別，并且不向移動(dòng)終端分配本地 凄t據(jù)分組路由地址。
3. 如權(quán)利要求l所述的方法，進(jìn)一步包括確定與移動(dòng)終端控制信令相關(guān)聯(lián)的基站中的當(dāng)前數(shù)據(jù)處理負(fù)載； 將當(dāng)前數(shù)據(jù)處理負(fù)載與負(fù)載閾值進(jìn)行比較；以及 根據(jù)請(qǐng)求移交相應(yīng)連接的可能性、為相應(yīng)連接所確定的連接活躍 級(jí)以及負(fù)載比較來確定是否終止相應(yīng)連接。
4. 如權(quán)利要求3所述的方法，進(jìn)一步包括在當(dāng)前數(shù)據(jù)處理負(fù)載超過閾值時(shí)通知一個(gè)或多個(gè)相鄰基站以阻 止來自 一個(gè)或多個(gè)相鄰基站的移交請(qǐng)求。
5. 如權(quán)利要求3所述的方法，進(jìn)一步包括將當(dāng)前連接的連接活躍級(jí)分類為較為活躍或較不活躍，以及 在相應(yīng)連接被分類為較不活躍并且連接引起控制處理負(fù)載或可 能引起控制處理負(fù)載時(shí)終止相應(yīng)連接。
6. 如權(quán)利要求5所述的方法，進(jìn)一步包括如果所確定的負(fù)載不超過第 一閾值，則將基站的當(dāng)前負(fù)載級(jí)指定 為正常；如果所確定的負(fù)載超過第一閾值但是小于或等于第二更高閾值、則將基站的當(dāng)前負(fù)載級(jí)指定為加載；并且如果所確定的負(fù)載超過第二閾值，則將基站的當(dāng)前負(fù)載級(jí)指定為 擁塞。
7. 如權(quán)利要求6所述的方法，進(jìn)一步包括如果基站負(fù)載級(jí)是正常，則向 一個(gè)或多個(gè)相鄰基站發(fā)送正常消 息，以指示基站能夠接受來自一個(gè)或多個(gè)相鄰基站的移動(dòng)終端連接的 移交請(qǐng)求；如果基站負(fù)載級(jí)是加載，則向一個(gè)或多個(gè)相鄰基站發(fā)送加載消 息；并且如果基站負(fù)載級(jí)是擁塞，則向一個(gè)或多個(gè)相鄰基站發(fā)送擁塞消臺(tái)
8. 如權(quán)利要求7所述的方法，進(jìn)一步包括如果基站負(fù)載級(jí)是加載或擁塞，則拒絕來自相鄰基站的較不活躍 的連接的移交。
9. 如權(quán)利要求8所述的方法，進(jìn)一步包括如果基站負(fù)載級(jí)是加載或擁塞，則接受來自相鄰基站的較為活躍 的連接的移交并且終止基站當(dāng)前處理的較不活躍的連接。
10. 如權(quán)利要求6所述的方法，進(jìn)一步包括 接收來自相鄰基站的負(fù)載狀態(tài)；評(píng)估可能請(qǐng)求移交到相鄰基站的連接的移交信息； 如果相鄰基站中的負(fù)載狀態(tài)不是正常，則終止可能請(qǐng)求移交到相 鄰基站的連接，如果該連接較不活-夭的話。
11. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中連接的活躍級(jí)是根據(jù)通過該連 接所進(jìn)行的最近數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)間來確定的。
12. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中保持相應(yīng)連接實(shí)現(xiàn)較短的接入 延遲。
13. 用于調(diào)節(jié)與控制信令相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)處理負(fù)載的設(shè)備，所述控 制信令與移動(dòng)終端(16)相關(guān)聯(lián)，所述移動(dòng)終端(16)當(dāng)前具有與無 線電接入網(wǎng)絡(luò)(10)中的基站(14)的連接，所述設(shè)備的特征在于電 子電路(20、 24)，所述電子電路(20、 24)被配置成為多個(gè)移動(dòng)終端與基站之間的當(dāng)前連接確定連接活躍級(jí)；確定移動(dòng)終端中的一個(gè)或多個(gè)是否可能請(qǐng)求將其相應(yīng)連接移交到相鄰基站；以及根據(jù)對(duì)于相應(yīng)連接而言請(qǐng)求移交的可能性以及為相應(yīng)連接所確 定的連接活躍級(jí)來確定是否終止相應(yīng)連接。
14. 如權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其中具有與基站的連接的每個(gè)移 動(dòng)終端處于連通狀態(tài)，其中無線電接入網(wǎng)絡(luò)知道移動(dòng)終端當(dāng)前所位于 的小區(qū)，對(duì)移動(dòng)終端進(jìn)行鑒別，并且向移動(dòng)終端分配本地?cái)?shù)據(jù)分組路 由地址，以及其中不具有連接或已終止連接的每個(gè)移動(dòng)終端處于空閑或斷開 連接狀態(tài)，其中無線電接入網(wǎng)絡(luò)知道比移動(dòng)終端當(dāng)前所位于的小區(qū)大 得多的尋呼區(qū)，不對(duì)移動(dòng)終端進(jìn)行鑒別，并且不向移動(dòng)終端分配本地 數(shù)據(jù)分組3各由地址。
15. 如權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其中電子電路被進(jìn)一步配置成 確定與移動(dòng)終端控制信令相關(guān)聯(lián)的基站中的當(dāng)前數(shù)據(jù)處理負(fù)載； 將當(dāng)前數(shù)據(jù)處理負(fù)載與負(fù)載閾值進(jìn)行比較；以及 根據(jù)請(qǐng)求移交相應(yīng)連接的可能性、為相應(yīng)連接所確定的連接活躍級(jí)以及負(fù)載比較來確定是否終止相應(yīng)連接。
16. 如權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其中電子電路被進(jìn)一步配置成 在當(dāng)前數(shù)據(jù)處理負(fù)載超過閾值時(shí)通知一個(gè)或多個(gè)相鄰基站以阻止來自 一個(gè)或多個(gè)相鄰基站的移交請(qǐng)求。
17. 如權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其中電子電路被進(jìn)一步配置成 將當(dāng)前連接的連接活躍級(jí)分類為較為活躍或較不活躍，以及在相應(yīng)連接被分類為較不活躍時(shí)在當(dāng)前數(shù)據(jù)處理負(fù)載超過閾值 時(shí)終止相應(yīng)連4妄。
18. 如權(quán)利要求17所述的設(shè)備，其中電子電路被進(jìn)一步配置成 如果所確定的負(fù)載不超過第 一閾值，則將基站的當(dāng)前負(fù)載級(jí)指定為正常；如果所確定的負(fù)載超過第一閾值但是小于或等于第二更高閾值， 則將基站的當(dāng)前負(fù)載級(jí)指定為加載；并且如果所確定的負(fù)載超過第二閾值，則將基站的當(dāng)前負(fù)載級(jí)指定為 擁塞。
19. 如權(quán)利要求18所述的設(shè)備，其中電子電路被進(jìn)一步配置成如果基站負(fù)載級(jí)是正常，則向一個(gè)或多個(gè)相鄰基站發(fā)送正常消 息，以指示基站能夠接受來自 一個(gè)或多個(gè)相鄰基站的移動(dòng)終端連接的移交請(qǐng)求；如果基站負(fù)載級(jí)是加載，則向一個(gè)或多個(gè)相鄰基站發(fā)送加載消 息；并且如果基站負(fù)載級(jí)是擁塞，則向一個(gè)或多個(gè)相鄰基站發(fā)送擁塞消
20. 如權(quán)利要求20所述的設(shè)備，其中電子電路被進(jìn)一步配置成 如果基站負(fù)載級(jí)是加載或擁塞，則拒絕來自相鄰基站的較不活躍的連接的移交。
21. 如權(quán)利要求20所述的設(shè)備，其中電子電路被進(jìn)一步配置成 如果基站負(fù)載級(jí)是加載或擁塞，則接受來自相鄰基站的較為活躍的連接的移交并且終止基站當(dāng)前處理的較不活躍的連接。
22. 如權(quán)利要求17所述的設(shè)備，其中電子電路被進(jìn)一步配置成 接收來自相鄰基站的負(fù)載狀態(tài)；評(píng)估可能請(qǐng)求移交到相鄰基站的連接的移交信息；并且 如果相鄰基站中的負(fù)載狀態(tài)不是正常，且如果該連接較不活躍， 則終止可能請(qǐng)求移交到相鄰基站的連接。
23. 如權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其中電子電路被進(jìn)一步配置成 根據(jù)通過連接所進(jìn)行的最近數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)間來確定該連接的活躍級(jí)。
全文摘要
與移動(dòng)終端相關(guān)聯(lián)的控制信號(hào)數(shù)據(jù)處理負(fù)載被調(diào)節(jié)，所述移動(dòng)終端當(dāng)前具有與無線電接入網(wǎng)絡(luò)的連接。當(dāng)用于保持連接的控制處理成本超過保持連接以實(shí)現(xiàn)較短接入延遲的好處時(shí)，終止該連接。為多個(gè)移動(dòng)終端與基站之間的當(dāng)前連接確定連接活躍級(jí)。計(jì)算與移動(dòng)終端控制信令相關(guān)聯(lián)的基站中的當(dāng)前數(shù)據(jù)處理負(fù)載。確定移動(dòng)終端中的一個(gè)或多個(gè)是否可能請(qǐng)求將其相應(yīng)連接移交到相鄰基站。根據(jù)當(dāng)前負(fù)載、請(qǐng)求移交相應(yīng)連接的可能性以及為相應(yīng)連接所確定的連接活躍級(jí)來確定是否終止相應(yīng)連接。
文檔編號(hào)H04W76/06GK101653028SQ200780052481
公開日2010年2月17日 申請(qǐng)日期2007年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月2日
發(fā)明者J·卡爾森, J·奧斯特林, P·安德森 申請(qǐng)人:艾利森電話股份有限公司