用於通信系統中資源分配的方法
2023-12-04 23:24:11 1
專利名稱：用於通信系統中資源分配的方法
技術領域：
本發明涉及電信技術，並且更具體地涉及用於在UTRAN中的不同傳輸資源之間資源共享的方法。
背景技術：
今天有越來越多的傳輸資源被引入UTRAN(UMTS地面無線電接入網絡)，例如，ATM 傳輸和IP傳輸。IP傳輸技術有其自己特定的優點，正在逐漸充當UTRAN傳輸解決方案，並且將是對於ATM傳輸技術的備選。由於ATM傳輸網絡的當前主導位置和從ATM傳輸網絡到 IP傳輸網絡的遷移問題，多個傳輸技術將對於長時間仍在無線電接入網絡中共存和互相工作。必需找到一些方式以確保具有ATM或IP的UTRAN節點能夠在UTRAN網絡中的諸如Iu、 Iub、Iur接口等不同接口上相互通信。要求RNC(無線電網絡控制器)以在Iub接口上支持傳輸技術的雙棧(ATM和IP) 以便在UMTS中支持多個傳輸資源。由於用戶服務的不同要求和遷移影響，RBS(無線電基站)支持ATM或IP的任一傳輸資源或兩者。兩個傳輸技術能夠很好地共存和互相工作 (interwork)是必需的，也是重要的。當前，關於不同傳輸資源之間的互相工作主要有兩種解決方案。在Iub接口上，假設RNC支持傳輸技術的雙棧(ATM和IP)。RNClOl如圖1所示直接與不同種類的RBS 102 連接。在此狀況下，RNC 101必須基於與RBS 102支持的相同類型的傳輸資源設置新傳輸承載。例如，如果RBS 102只支持ATM傳輸資源，則在RNC 101側上僅ATM傳輸資源用於 Iub接口上的新傳輸承載建立。即使RBS 102也支持傳輸資源的雙棧(如ATM和IP)，RNC 101也只能分別在兩種類型的傳輸資源上設置傳輸承載，其中，它應在兩側上是相同的。兩種不同種類的傳輸資源的使用是獨立的。為解決在不同種類的傳輸技術之間通信的此問題，在3GPP TR25.933 V5. 4. 0和 Ericsson專利(專利號=US 2001/0053145 Al)中提供了一種新設備。此新設備名為互相工作單元(IWU) 103，其定義成如圖2所示在不同傳輸技術之間實現變換。RNC 101能藉助於在RBS 102中由IWU 103支持的該變換，基於不同傳輸資源來設置新傳輸承載。例如，RNC 101在Iub接口上具有空閒的ATM傳輸資源。對等RBS 102節點只支持 IP傳輸技術。在RNC 101為用戶平面傳送建立新傳輸時，RNC 101用Alcap協議將ATM傳送地址和盲ID發送到IWU 103。IffU 103接收傳輸承載設置的請求時，IWU 103選出RBS102 的對應IP位址，並通過IP Alcap協議與RBS 102設置傳輸承載。通過此互相工作設備，能夠在RNC 101與RBS 102之間成功設置傳輸承載。此基本過程在圖3中示出。此處，假設RNC 101支持傳輸的雙棧和僅ATM傳輸資源可用。RBS 102只支持IP傳輸。然而，RNC 101中的傳輸資源使用仍是不相關的。這造成不同傳輸資源中的不平衡利用。在更嚴重的情形中，一種傳輸資源被高度使用，甚至用盡，而另一種傳輸資源極其空閒。因此，由於無效的傳輸資源使用，可能發生傳輸資源的極大浪費。
發明內容
本發明的一個目的是提供用於在無線電通信網絡中以高資源利用率來分配傳輸資源的方法。本發明的又一目的是提供資源利用率高的無線電通信網絡。根據本發明的一方面，本發明提供一種方法，包括以下第一步驟接收對設置與傳輸服務類型對應的傳輸承載的請求，傳輸服務類型與傳輸資源之一關聯。如果關聯的傳輸資源是在低負載狀態中，則傳輸承載在關聯的傳輸資源上設置。如果關聯的傳輸資源不在低負載狀態中，並且任何其它傳輸資源在低負載狀態中，則傳輸承載在所述任何其它傳輸資源上設置。如果上面的任一情況均未發生，則拒絕請求。根據本發明的另一方面，本發明提供一種無線電通信網絡，包括多個無線電基站和與所述多個無線電基站通信的無線電網絡控制器。其中，無線電網絡控制器配置成在以下步驟中分配傳輸資源。首先，從所述多個無線電基站之一接收對設置與傳輸服務類型對應的傳輸承載的請求，傳輸服務類型與傳輸資源之一關聯。隨後，如果關聯的傳輸資源在低負載狀態中，則傳輸承載在關聯的傳輸資源上設置。如果關聯的傳輸資源不在低負載狀態中，並且任何其它傳輸資源在低負載狀態中，則傳輸承載在所述任何其它傳輸資源上設置。 如果上面的任一情況均未發生，則拒絕請求。通過本發明，可能能夠實現不同傳輸資源之間的資源共享並增大傳輸資源的總體利用率，避免特定傳輸資源的擁塞和過載。本發明還提供不同傳輸資源之間的冗餘機制。在某一異常狀況下，當一種傳輸資源不可用時，能夠在其它可用傳輸資源上建立新服務以便確保網絡可訪問性和穩定性、健壯性。在本發明中，方法的雙閾值確保傳輸資源的利用狀態估計的準確性和可靠性。不同類型的服務上不同級別的閾值基礎的策略提供了在各種類型的用戶之間資源共享的靈活方式，增大了傳輸資源的利用。
從優選實施例的以下詳細描述，在參照附圖進行時，本發明的特徵以及優點將變得對於本領域技術人員更明白。在這些圖形中圖1示出根據現有技術在不同傳輸資源之間互相工作的一解決方案；圖2示出根據現有技術在不同傳輸資源之間互相工作的另一解決方案；圖3示出根據現有解決方案的互相工作中的基本過程；圖4示出用於在不同傳輸資源之間資源共享的體系結構；圖5示出用於在不同傳輸資源之間資源共享的主要流程圖；圖6示出吞吐量或帶寬的利用率和時間之間的關係；圖7示出雙閾值方法的示範過程；圖8示出用於不同服務用戶的不同優先級的不同級別；
圖9示出多級別保護閾值方法的示範過程。
具體實施例方式應注意，本發明在通用移動電信系統(UMTQ的非限制的、示例的上下文中描述。 下面的示例將描述Iub接口中在RNC 101與RBS 102之間的傳輸資源互相工作。如圖4所示，在UMTS的無線電接入網絡中，假設RNC 101支持傳輸技術的雙棧(如 ATM/IP)。RNC 101通過Iub接口與不同類型的RBS 102連接。一些RBS 102支持IP傳輸。 一些RBS 102還支持ATM傳輸。其它支持通過Iub的IP和ATM傳輸。RNC 101與IWU103 之間的傳輸資源被認為是資源池104，並且能夠基於本發明的特定方法相互共享。不同的服務基於其特定服務質量(Qos)和帶寬利用要求而具有其優選的傳輸資源。例如，數據服務優選在IP傳輸資源上傳輸，而AMR(自適應多速率)服務由於對傳送延遲的敏感而優選在ATM傳輸資源上傳輸等。不同服務和傳輸資源之間的此關係能夠在RNC 101上由運營商來配置。在本發明中，此類優選始終在可能時得到滿足。圖5描述RNC 101中在ATM與IP傳輸技術之間傳輸資源管理的主要過程。RNC 101實時測量傳輸資源的利用，並存儲有關狀態信息(例如基於IP的傳輸上的用戶數據吞吐量或基於ATM的傳輸上物理帶寬資源的利用率)。在傳輸承載的新請求到來時，RNC 101將啟動傳輸資源管理的過程。在步驟S501， 在新傳輸承載(例如用於R99PS數據RAB的用戶平面)設置請求到來時，RNC 101根據服務類型與傳輸資源之間的配置關係來選擇有關優選的傳輸類型。在步驟S502，RNC 101檢查優選的傳輸資源的利用狀態，如果它在低(正常)負載狀態中，則在步驟S503，新傳輸承載在優選傳輸資源上設置。如果在步驟S502，RNC 101確定優選IP傳輸資源在高負載狀態中，則在步驟504， RNC 101檢查非優選傳輸資源的利用狀態，如果它在低負載狀態中，則新傳輸承載將在該非優選的ATM傳輸資源上設置。否則，RNC 101拒絕新傳輸承載的請求(步驟S506)。在步驟 S502，優選的是RNC 101在檢查利用狀態之前檢查傳輸資源的可用性狀態。此方法允許在一種傳輸資源不可用或在高負載狀況上時，不同傳輸資源相互共享。這能夠確保傳輸資源的良好利用率和保持不同傳輸資源之間的平衡。在上述主要過程中，傳輸資源的利用狀態的估計和資源共享是兩個關鍵部分。利用狀態的估計的準確性是資源調整的先決條件。下面引入了兩種方法以用於估計傳輸資源利用狀態和資源管理。第一種方法是雙閾值檢測和滯後計時器策略。此方法要確保估計的準確性和避免來自傳輸資源的抖動的錯誤判定。另一新方法為不同類型的服務用戶設置傳輸資源許可(admission)的多級保護閾值。此方法能確保不同傳輸資源之間靈活的利用和管理以及為各種用戶提供良好的服務質量。在雙閾值方法中，雙閾值(High_Thr和low_Thr)和滯後計時器由運營商來配置。 此處，如圖6所示，測量期間的負載是針對ATM傳輸上的物理帶寬或IP傳輸上的平均吞吐量。雙閾值方法的主要過程在圖7中示出。
在步驟S701，RNC 101駐留於傳輸資源使用的正常負載狀態中，並且標誌(Load_ status_flag)是0。RNC 101監視當前傳輸資源上的利用狀態。在步驟S702，RNC 101檢查當前平均測量的利用率，如果它大於高閾值(High_Thr)，則在步驟S703，RNC 101檢查高閾值下的持續時間，如果它長於時間的滯後計時器，則在步驟S704，RNC 101確定該傳輸資源在高負載狀態中，並且將標誌(L0ad_StatuS_flag)設置為1。隨後，在步驟S705，RNC 101檢查當前平均測量的利用率，如果它小於低閾值 (Low_Thr)，則在步驟S706，RNC 101檢查高閾值下的持續時間，如果它長於時間的滯後計時器，則RNC 101判定傳輸資源回到正常負載狀態，並且將標誌(L0ad_StatuS_flag)從1 設為0。或者，如果確定當前平均測量的利用率不大於高閾值(High_Thr)(在步驟S702)， 或者高閾值下的持續時間不長於時間的滯後計時器(在步驟S70;3)，則過程回到步驟S701。閾值和滯後計時器也能夠基於特定方法來動態調整。此外，有關多個樣本的平滑和累積的方法能夠被採用並且對利用狀態的估計具有更佳效應。雙閾值和滯後計時器的此方法能夠監視傳輸資源利用的趨勢，並在資源使用的利用狀態上做出準確的判定。這確保了隨後的資源調整有正確的先決條件。對於分組數據業務的突發特性，其對應的傳輸資源的波動更明顯和強烈。因此，推薦此方法用於監視數據服務用戶優選IP傳輸資源上的利用狀態。本發明為估計傳輸資源的利用狀態和資源管理提供的另一方法定義資源利用的多個保護閾值，並在不同傳輸資源之間的負載分擔期間實現不同服務用戶的不同接入優先級。在此方法中，由運營商基於優選傳輸資源的類型和服務的QoS要求為用戶的不同服務類型配置傳輸資源的許可優先級。 在下面的示例中，假設用於AMR用戶的優選傳輸資源是ATM帶寬。相應地，服務類型的優先級設置如下對於進入的AMR用戶(如切換用戶)的高優先級、對於進入的數據用戶和本地AMR用戶的中優先級，以及對於其它用戶的低優先級。還基於用戶的不同類型來定義傳輸資源的不同許可閾值，以確保整個系統的高傳輸資源利用率和良好的性能。相應地，在圖8中定義了三個閾值。圖9示出新傳輸承載請求到來時針對用戶基礎的資源分配的主要過程。在步驟S901，新傳輸承載(如數據用戶的傳輸承載)請求到來時，RNC 101將記錄此新傳輸承載的服務類型，並檢查分配的ATM帶寬資源的當前利用狀態。在步驟S902，RNC 101檢查帶寬的利用率如果包括新需要的傳輸資源，它不小於閾值1，這表示傳輸資源的利用率在高負載狀態中，則RNC 101將拒絕此傳輸承載的請求(在步驟S907)。如果在步驟S902，RNC 101確定包括新需要的傳輸資源的帶寬的利用率小於閾值 1，則在步驟S902，RNC 101檢查請求是否來自進入的AMR用戶；如果不是，則在步驟S904， RNC 101檢查是否請求來自進入的數據用戶或本地AMR用戶而帶寬的利用率小於閾值2 ； 如果不是，則在步驟S905，RNC 101檢查帶寬的利用率是否小於閾值3 ；如果不是，則在步驟 S907拒絕當前傳輸承載請求。如果在步驟S903、S905或S905，判斷的結果為「是」，則在步驟S906，RNC 101將空
閒的傳輸資源分配用於新傳輸承載。
在多個新用戶(如一個AMR用戶和一個數據用戶)同時接入時，RNC 101將首先單獨採用如上面單個用戶相同的方法。當空閒的傳輸資源僅足夠用於一個用戶時，優選的用戶將具有被分配空閒傳輸資源的更高優先級。例如，此處空閒的ATM傳輸資源將分配到其優選AMR服務用戶，並且數據服務用戶將被置於隊列中等待空閒資源。另一種情形是在數據服務用戶以高數據率接入時，當前空閒優選的和非優選的傳輸資源是否能夠滿足其帶寬要求，隨後，RNC 101能夠考慮將數據服務用戶下切到更低數據率，然後根據如圖9用於單個用戶的上述方法來檢查空閒的傳輸資源是否足夠用於此用戶。在此示例上，此方法在服務用戶許可的過程中使用。同時，在服務用戶保持期間， 傳輸資源將隨著資源釋放和重新分配而變化。RNClOl將同時監視所有傳輸資源的利用，並跟蹤傳輸資源的負載的波動。基於此知識，它將動態地將不同服務用戶調整到其優選傳輸資源，並在整體上保持不同傳輸資源的利用的平衡。雙閾值的方法提供了估計傳輸資源利用的可靠方式。多級保護閾值的方法基於運營商配置的服務用戶優先級，給出了傳輸資源共享上的策略。兩者一起能夠實現在RNC 101 和IWU 103中不同類型的傳輸資源之間的傳輸資源共享。上述本發明的實施例僅旨在是示範性的。本領域技術人員可理解，提供的實施例能夠在許多方面中進一步變化。因此，本發明的範圍旨在僅由隨附權利要求的範圍來限制。
權利要求
1.一種用於在無線電通信節點中分配傳輸資源的方法，包括以下步驟接收對設置與傳輸服務類型對應的傳輸承載的請求，所述傳輸服務類型與所述傳輸資源之一關聯(S501)；如果所關聯的傳輸資源在低負載狀態中(S502)，則在所關聯的傳輸資源上設置所述傳輸承載(S503)，如果所關聯的傳輸資源不在低負載狀態中，並且任何其它傳輸資源在低負載狀態中 (S504)，則在所述任何其它傳輸資源上設置所述傳輸承載(S505)， 否則，拒絕所述請求。
2.如權利要求1所述的方法，其中所述傳輸資源包括信道的吞吐量或帶寬。
3.如權利要求2所述的方法，其中當所述帶寬的平均測量利用率對長於預定時間間隔的持續時間小於閾值時，所關聯的傳輸資源被視為在所述低負載狀態中。
4.如權利要求2所述的方法，其中多個用戶被分別指派到多個閾值，並且對於所述用戶的每個，當所述帶寬的平均測量利用率對長於預定時間間隔的持續時間小於所指派的閾值時，所關聯的傳輸資源被視為在所述低負載狀態中。
5.如權利要求1-5的任一項所述的方法，其中所述節點是無線電網絡控制器。
6.一種無線電通信網絡，包括 多個無線電基站(10 ；以及無線電網絡控制器(101)，與所述多個無線電基站通信，其中所述無線電網絡控制器 (101)配置成在以下方式中分配傳輸資源從所述多個無線電基站(10 之一接收對設置與傳輸服務類型對應的傳輸承載的請求，所述傳輸服務類型與傳輸資源之一關聯；以及如果所關聯的傳輸資源在低負載狀態中，則在所關聯的傳輸資源上設置所述傳輸承載，如果所關聯的傳輸資源不在低負載狀態中，並且任何其它傳輸資源在低負載狀態中， 則在所述任何其它傳輸資源上設置所述傳輸承載， 否則，拒絕所述請求。
7.如權利要求6所述的無線電通信網絡，其中所述傳輸資源包括信道的吞吐量或帶覓ο
8.如權利要求7所述的無線電通信網絡，其中如果所述帶寬的平均測量利用率對長於預定時間間隔的持續時間小於閾值，則所關聯的傳輸資源被視為在所述低負載狀態中。
9.如權利要求7所述的無線電通信網絡，其中多個用戶被分別指派到多個閾值，並且對於所述用戶的每個，如果所述帶寬的平均測量利用率對長於預定時間間隔的持續時間小於所指派的閾值，則所關聯的傳輸資源被視為在所述低負載狀態中。
10.一種用於在無線電通信網絡中分配傳輸資源的設備，包括用於接收對設置與傳輸服務類型對應的傳輸承載的請求的部件，所述傳輸服務類型與所述傳輸資源之一關聯；用於如果所關聯的傳輸資源在低負載狀態中則在所關聯的傳輸資源上設置所述傳輸承載、或者如果所關聯的傳輸資源不在低負載狀態中並且其它傳輸資源在低負載狀態中則在所述其它傳輸資源上設置所述傳輸承載的部件。
全文摘要
本發明提供用於在不同傳輸資源之間的資源共享的方法，包括以下步驟RNC(101)選擇相關優選傳輸類型，RNC(101)確定優選傳輸資源的可用性狀態，RNC(101)確定低負載狀態中的優選傳輸資源的利用狀態，以及RNC(101)在優選傳輸資源上設置新傳輸承載。通過本發明，傳輸資源的總體利用率能夠增大，並且特定傳輸資源的擁塞和過載能夠得以避免。
文檔編號H04W72/04GK102273297SQ200880132616
公開日2011年12月7日 申請日期2008年12月31日 優先權日2008年12月31日
發明者楊曙光, 田銳, 董琳 申請人:愛立信(中國)通信有限公司