用於對無線電接入網絡中的移動臺數目計數的方法
2023-05-12 20:58:56
專利名稱：用於對無線電接入網絡中的移動臺數目計數的方法
技術領域：
本發明涉及一種對無線電接入網絡中的移動臺總數進行計數 的方法、無線電資源控制器、從無線電接入網絡中的移動臺提供連 接請求的方法、移動臺和電腦程式產品。
背景技術：
移動通信中最具有挑戰性的任務之一是向無線用戶提供視頻 服務。儘管現有第二代無線網絡支持語音服務，但是第三代無線系 統和基於分組的無線網絡的目標在於支持向消費者提供視頻服務。
通用移動通信系統(UMTS )構成以提供高速數據接入以及實時語音 和視頻呼叫為目標的第三代(3G)蜂窩無線網絡。然而，關於向消 費者提供媒體服務，已經出現不得不在多個無線用戶之間有效分布 用於數據發送的有限帶寬這樣的問題。因此，業界正在對經由無線 網絡支持高帶寬視頻和多媒體應用進行大量研究工作。
多媒體廣播/多播服務(MBMS)是第三代網絡內發展的服務 概念之一。MBMS是如下用戶服務，該用戶服務是廣播服務和多播 服務的組合。第三代夥伴項目(3GPP)正致力於為多媒體廣播和多
播服務建立標準。
可以通過多個點到點(PTP)信道或者通過單個點到多點 (PTM)信道在各小區中提供3GPP MBMS服務，這要求在這兩種 方式之間進行判決。因此，以向多個無線用戶發送多媒體服務的有 效資源節省為參照做出這一判決。
一般而言，廣播模式是多媒體數據在廣播服務區中從單個源實 體到所有用戶的單向的點到多點發送。對照而言，無線用戶接收的 多播服務涉及到一個或者多個相繼多播話路。因此顯然PTM在大量用戶存在於小區中時有用、但是對於少量用戶無用。
關於將要使用哪個信道類型(PTM或者PTP)的基本選擇標 準之一是向一組用戶進行發送所需要的節點B功率量。用以覆蓋小 區周界的PTM發送需要高功率。在MBMS服務組具有很少用戶的 一些情況下，可以優選使用功率控制可用的DCH來發送請求的服務 PTP。然而如果存在服務內容相同的用戶數目相當大的MBMS組， 則為所有用戶建立公共的前向接入信道(FACH)在許多方式中可能 是最好的解決方案，因為它需要較少的小區資源並且以在唯一公共 信道中為小區中的所有用戶多播/廣播服務從而避免多次發送相同內 容這樣的方式減少發送複雜性。
為了能夠判決需要在PTP還是PTM模式中進行發送，例如資 源管理器必須知道多少用戶在請求給定的多媒體服務。因此MBMS 計數用來為給定的服務確定最佳發送機制。在向用戶發送的通知中 指示需要計數，並且通過請求屬於相同MBMS服務組的所述用戶的 用戶設備(UE)來實現計數，以便通過將MBMS計數響應信令流發 送到負責的無線電網絡控制器(RNC)對計數做出響應。因此，對 於在空閒模式中的用戶設備，計數響應指代RRC連接建立過程。對 於在URA-PCH或者Cell-PCH狀態中的用戶設備，計數響應指代小 區更新過程
對於在Cell-FACH狀態中的用戶設備，計數響應指代公共控制 信道(CCCH)上的信令或者公共控制信道(CCCH)，因此CCCH 信道用來在用戶設備與網絡之間發送控制器信息。專用控制信道 (D C C H )在連接存在於用戶設備與無線電資源控制器之間時用於控 制信息在用戶設備與網絡之間的一對一發送。在3GPP 25.346和 3GPP TS 25.331規範中具體描述了 MBMS計數。在US 2005/0020260 Al中公開了一種用於在MBMS移動通信系統中發送和接收MBMS 控制信息的方法和裝置。
一般而言，3GPP MBMS計數機制看起來已被很好地定義。然 而，這些過程當前沒有完全適當工作，因為當前信令迫使RNC為應答計數的UE建立RRC(無線電資源控制器)連接。為計數建立RRC 連接對於UE和網絡二者而言都是耗費時間和資源的。當前沒有可能 以適當方式對MBMS服務列表感興趣的UE計數並且將這些UE維 持於RRC空閒模式中。
應當注意，為了在一個具體小區中同時限制出於計數目的對 RRC連接模式做出響應的UE數目，用接入'概率因子，控制由於RRC 連接建立請求所引起的負載。例如，0.2的概率因子意味著UE應答 概率僅為20%。因此，在接收到包括一個或者多個MBMS所選服務 的MBMS接入信息消息時，UE為各所選服務抽取隨機數。UE僅當 有至少 一個這樣的隨機數的值低於為相關服務而分配的接入概率因 子所指示的值(例如0.2)時，才對RNCM故出響應。可以在3GPPTS 25.331規範中找到更多細節。
對於在空閒模式中應答計數的UE, RNC可以選擇建立(或者 不建立)RRC連接。對於在空閒模式中應答計數的UE, RNC也可 以例如通過發送RRC連接拒絕消息來選擇不建立RRC連接。這也 允許無線電接入網絡限制維持於RRC連接模式中的用戶數目。
然而，當前標準(TS 25.331 )並不允許拒絕RRC連接請求， 因為當前拒絕過程僅包括"擁塞"或者"未指定"起因。然而，這些起因 並不足以保證例如負載控制機制適當工作。UE可以解釋擁塞值，從 而擁塞出現在無線電接入網絡中並且適用於任何服務。因此，如果 拒絕起因將是擁塞，則接收RRC連接拒絕的UE可以針對任何類型 的服務限制它向無線電接入網絡的接入。未指定的值當前也不保證 UE將不再次開始計數響應在接收到"未指定"起因時，UE可以理 解RNC沒有考慮計數響應，並且UE可以試著重新嘗試計數響應。 然而，計數響應的重新嘗試導致錯誤的UE計數，因為可能對UE多 次計數。使用'等待時間，作為起因也無關緊要，因為它並不反映下一 通知和計數請求，因為它與服務的時間表無關。
因此，標準當前迫使為應答MBMS計數請求的每個UE建立 RRC連接。在接收RRC連接請求時，RNC建立RRC連接並且發送
6RRC連接建立。對於廣播的MBMS服務，這需要大量網絡資源，而 在UE已經應答計數之後將UE維持於RRC連接模式中並非先決條 件。
發明內容
本發明提供 一 種對無線電接入網絡中的移動臺的總數計數的 方法，該方法包括向所述移動臺發送計數請求；從處於空閒模式 中的移動臺接收第 一連接請求；響應於所述第 一連接請求向處於空 閒模式中的每個移動臺發送響應消息，該響應消息命令每個移動臺 終止發送更多連接請求；並且通過分析接收的、處於空閒模式中的 移動臺的第 一連接請求數目來確定移動臺的總數。
命令處於空閒模式中的每個移動臺終止發送更多請求消息具 有的優點在於移動臺總數的計數過程不被處於空閒模式中的移動 臺的多個連接請求所篡改。這允許對無線電接入網絡中的移動臺總 數準確計數和計算，這例如對於為廣播服務或者其它服務提供最佳 無線電發送參數或者對於以最優方式設計無線電接入網絡而言是必 需的。
根據本發明的 一 個實施例，響應消息還命令處於空閒模式中的 每個移動臺維持空閒模式。因此，例如不需要建立針對處於空閒模 式中的移動臺的無線電資源控制器(RNC)連接，這節約了 RRC系 統資源、但是仍然允許處於空閒模式中的相應移動臺正確地接收經 由具有最佳發送參數的所述RRC提供的廣播服務
根據本發明的 一 個實施例，該方法還包括從在連接模式中的移 動臺接收第二連接請求，其中確定移動臺的總數還包括分析接收的 處於連接模式中的移動臺的第二連接請求數目。通過將在連接模式 中的移動臺數目包括到用於無線電接入網絡中的移動臺的總數計數 的分析中，有可能準確實現這樣的計數方法，因為在計數中正確地 包括了處於所有種類的連接/空閒模式中的所有移動臺。因此，計數 也可以考慮如例如在3GPP TS 25.346中規定的為無線電4妄入網絡中的移動臺而設置的概率因子。
根據本發明的 一 個實施例，執行計數以便實現針對多媒體廣播
/多4番服務(MBMS)的最佳發送。這允許選擇例如在功率消耗方面 極為高效的傳送信道。因此，可以實現多媒體數據流向無線電接入 網絡中的移動臺的非常高效的分發。根據無線電接入網絡中的移動 臺的總數，可以由相應無線電網絡控制器選擇廣播模式或者多播模 式以便提供MBMS服務。
根據本發明的 一 個實施例，響應消息是無線電資源控制器 (RRC)連接拒絕消息，其中RRC連接拒絕消息包括指示"計數完 成"的信息單元。由於響應消息是RRC連接拒絕消息，所以有可能 將用於移動臺終止發送更多連接請求以及維持空閒模式的指令包括 到現有RRC協議中。這僅需對所述RRC連接拒絕協議的少量添加， 然而這具有的效果在於使無線電接入網絡能夠優化無線電資源管 理，同時在無線電網絡控制器處具有優化的資源消耗。
在另 一方面中，本發明涉及一種適合於執行根據本發明的對無 線電接入網絡中的移動臺總數計數的方法的無線電資源控制器。
在另 一方面中，本發明涉及一種從無線電接入網絡中的移動臺 提供連接請求的方法，該移動臺處於空閒模式中，該方法包括接 收計數請求；發送連接請求；接收響應消息，該響應消息指令移動 臺終止發送更多連接請求；並且終止發送更多連接請求。
根據本發明的 一 個實施例，該方法還包括在接收響應消息的情 況下將移動臺維持於空閒模式中，該響應消息還通知移動臺終止發 送更多連接請求。
在另 一方面中，本發明涉及一種適合於執行根據本發明的從無 線電接入網絡中的移動臺提供連接請求的方法的移動臺。
在另一方面中，本發明涉及一種包括計算機可執行指令的計算 機程序產品，這些指令用於執行根據本發明的從無線電接入網絡中 的移動臺提供連接請求的方法和/或根據本發明的對無線電接入網絡 中的移動臺的總數計數的方法。
下文將參照以下附圖僅通過例子更具體地描述本發明的優選 實施例
圖1示出了無線電接入網絡架構的框圖，
圖2示出了圖示用於對無線電接入網絡中的移動臺計數的方 法的流程圖，
圖3示出了圖示用於從無線電接入網絡中的移動臺向無線電 網絡控制器提供連接請求的方法又一流程圖。
具體實施例方式
圖1示出了無線電接入網絡架構100的框圖。無線電接入網絡 包括核心網絡102。無線電接入網絡本身包括無線電網絡控制器104 和節點B(基站)U2。因此，核心網絡負責對語音和數據連接進行 切換和尋路由，而無線電接入網絡處理所有無線電相關功能。
無線電網絡控制器(RNC) 104包括處理器106和存儲器108。 存儲器108包括程序模塊110，該程序模塊包括處理器106可執行的 計算機可執行指令。在本例中，節點B 112構成的基站向一個給定 小區提供無線電覆蓋。在圖1中，節點B 112與四個用戶設備(UE) 114和RNC 104通信，其中經由這裡未示出的相應4妄口建立與RNC 104的連接。
各UE 114包括處理器118和存儲器120。因此，存儲器120 包括程序模塊122，該程序模塊包括處理器118可執行的指令。這裡 未示出UE中包括的諸如鍵區、顯示器、用於與節點112通信的接收 和發送部分等常用設備。
作為例子，所有四個UE 114屬於相同MBMS服務組。在這一 情況下，為了允許無線電接入網絡優化無線電資源管理並且使 MBMS無線電7fc載適應於區i或中的用戶li目(例如利用PTB〃K載、
PTM承載、單頻網絡技術等)，無線電接入網絡需要在MBMS中進
9行記帳以便確定相應小區中屬於具體MBMS服務組的UE總數。基 於所述計數，RNC 104然後可以判決使用多個點到點信道或者通過 使用單個點到多點信道來進行多媒體數據發送。因此，使用程序模 塊110進行所述計數。
現在已經區分在RRC連接才莫式中的UE 114與在RRC空閒才莫 式中的UEU4。在RRC連接模式中，RNC 104在MBMS控制信道 (MCCH )上向UE發送MBMS接入信息和MBMS修改服務信息。 在接收包括一個或者多個MBMS所選服務的MBMS接入信息消息 時，在連接模式中的UE發出RRC小區更新，然後使用隨機接入信 道(RACH)將該RRC小區更新向RNC發送。作為響應，RNC在 前向接入信道(FACH)上發出RRC小區更新確認。
由於所述UE已經在RRC連接模式中，所以向所述UE114提 供MB M S服務將無需大量附加網絡資源，因為現有已經連接的信道 可以用於在UE 114與RNC 104之間的更多通信。
然而，如果一個或者一些UE 114在空閒才莫式中，則在現有拍、 術中無線電接入網絡在MCCH信道上接收MBMS接入信息和 MBMS修改服務信息之後將通過在RACH信道上向RNC發送連接 請求來響應。這通常導致在UE與RNC之間的密集信令，因為在響 應中RNC 104不得不與在空閒模式中的相應UE 114建立RRC連接。 與已經在RRC空閒模式中的所述UE建立RRC連接模式消耗整個網 絡內的網絡資源、處理和觸發信令開銷，而尤其在廣播服務的情況 下無需RRC連接模式以便實現向UE 114提供MBMS服務。
一般而言，如從現有技術已知的，通過從節點B 112向UE 114 發送服務修改通知，在空閒模式中的UE在接收到通知時在MBMS 控制信道上讀取關於修改服務的信息、然後對接入信息解碼以便通 過發送連接請求來應答計數。然而，取代了現在的與在空閒模式中 的所述UE建立RRC連接，為了允許將相應UE維持於空閒模式中， 由RNC 104將RRC連接拒絕發送到所述UE 114。為了指示已經正 確進行記帳，網絡在CCCH信道上向相應UE 114發送包括新信息單元"計數完成"的所述RRC連接拒絕，該信息單元指示已經正確考慮 UE的計數並且過程已經終止。由此可以在所述RRC連接拒絕消息 內、但是也可以在UE 114接收的任何其它消息中發送這一指示。
在例如由於網絡擁塞或者任何其它原因而計數失敗的情況下， 網絡可以發送現有拒絕起因"擁塞"或者"未指定"。在接收到這些現有 拒絕起因時，UE U4可以根據例如在TS 25.331中規定的現有過程 來重新嘗試發送計數響應。在接收新的"計數完成"信息時，UE 114 認為計數過程已經終止，僅在必須開始新計數過程時才"l丸行向RNC 104發送RRC連接請求的重新嘗試。例如，如果UE114希望接收另 一MBMS服務，則這是必須的。
圖2示出了圖示用於對無線電接入網絡中的移動臺計數的方 法的流程圖。在步驟200中，在RNC已經向節點B發送MBMS通 知更新命令之後，節點B在MICH信道上向在廣播模式中的所有UE 發送通知指示。這觸發對給定MBMS服務感興趣的UE監聽MCCH 信道以便對MCCH信道上的從RNC發送的接入信息解碼。因此， RNC觸發針對RRC連接模式和空閒模式UE的針對一個MBMS服 務或者一組MBMS服務的計數過程。在圖2中用步驟202中的"發 送計數請求"指示這一點。
根據UE是在RRC空閒模式中還是在RRC連接模式中，計數 過程繼續進行到步驟204或者步驟208。如果UE在RRC空閒模式 中，則RNC在步驟204中在RACH信道上接收RRC連接請求。作 為響應，在已經正確考慮相應UE計數的情況下，在FACH信道上 從RNC向UE發送包括關於"計數完成"的信息單元的RRC連接拒絕
消息。這保證MBMS計數過程準確-對相應UE僅計數一次，而
UE保持處於RRC空閒模式中，這允許以最少的必需網絡資源消耗 向所述UE進一步提供MBMS服務。
在UE處於RRC連接模式的情況下，UE根據本領域中已知的 協議在RACH信道上向RNC發送RRC小區更新。在步驟208中接 收所述RRC小區更新之後，RNC在FACH信道上向UE發送RRC小區更新確認信息。這向UE指示計數終止並且UE不應當關於所述 計數過程向RNC發送另外的RRC小區更新信息。應當注意在本文 中的RRC連接模式涉及URA-PCH、 Cell-PCH和Cell-FACH狀態的
UE情況。
在步驟206之後或者在步驟210之後，RNC通過考慮接收的 RRC小區更新消息和RRC連接請求消息來執行計數過程。在步驟 212中的計數過程也考慮由於接入概率因子，並非所有UE可能已 經對從RNC向UE發送的MBMS修改服務通知做出響應。
最後在步驟214中終止計數過程。
圖3示出了圖示用於從無線電接入網絡中的移動臺向無線電 網絡控制器提供連接請求的方法的又一流程圖。在步驟300中，在 MCCH信道上接收MBMS接入信息，此前UE通過監聽MICH信道 而被觸發來接收所述MBMS接入信息。對MCCH信道解碼引起在步 驟302中接收MBMS修改接入信息。因此，RNC觸發針對RRC空 閒模式和連接模式UE的針對一個或者多個MBMS服務的記帳過程。
在相應UE處於RRC空閒才莫式中的情況下，在步驟304中UE 在RACH信道上向RNC發送RRC連接請求。作為響應，UE在步驟 306中在FACH信道上接收RRC連接拒絕消息。在RRC連接拒絕消 息包含根據現有技術的任何信息單元如"擁塞"或者"未指定"的情況 下，UE可以在步驟308中判決是重發步驟304的連接請求還是在步 驟309中限制它向無線電接入網絡的接入。然而，如果在RRC連接 拒絕包括信息單元"計數完成"的情況下，貝'j UE認為它已經被RNC 正確計數並且不需要將另外的RRC連接請求發送到RNC。"計數完 成"信息單元還在步驟310中指示UE維持空閒模式。因此，不與相 應UE構建會不必要地消耗附加網絡資源的RRC連接。
如果在空閒模式中的UE檢測到在接入信息時段未提供MBMS 接入信息消息，或者如果UE接收到不包含UE已經加入或者感興趣 的MBMS服務的MBMS接入信息消息，或者如果UE接收包括"計 數完成"信息單元的RRC連接拒絕消息，則發生MBMS計數過程的終止。
對照而言，在UE在RRC連接模式中的情況下，在步驟302 之後UE在RACH信道上向RNC發送RRC小區更新消息。作為響 應，在步驟314中RNC在FACH信道上向UE回送RRC小區更新 確認消息。因此，如果在接入信息時段未提供MBMS接入信息消息， 或者如果MBMS接入信息消息不含UE感興趣的任何MBMS服務， 則終止計數。關於更多細節，參閱3GPP規範TS 25.331第8.7.4.4 節。
在步驟310之後或者在步驟314之後，UE在步驟316中執行 根據現有技術的常用MBMS服務請求過程。
標號列表
100 無線電4妾入網絡
102 核心網紹_
104 無線電網絡控制器
106 處理器
108 存儲器
110 程序模塊
112 節點B
114 移動臺
118 處理器
120 存儲器
122 程序模塊
權利要求
1.一種對無線電接入網絡(100)中的移動臺(114)的總數計數的方法，所述方法包括-向所述移動臺(114)發送計數請求，-從處於空閒模式中的移動臺(114)接收第一連接請求，-響應於所述第一連接請求向在空閒模式中的各移動臺(114)發送響應消息，所述響應消息命令每個所述移動臺(114)終止發送更多連接請求，-通過分析接收的、處於空閒模式中的移動臺(114)的第一連接請求數目來確定移動臺(114)的總數。
2. 根據權利要求1所述的方法，其中所述響應消息還命令處於 空閒模式中的每個所述移動臺(114)維持所述空閒模式。
3. 根據權利要求1所述的方法，其中還從在連接模式中的移動 臺(114)接收第二連接請求，其中確定移動臺(114)的總數還包 括分析接收的處於連接模式中的移動臺(U4)的第二連接請求數目。
4. 根據權利要求1所述的方法，其中執行所述計數以確定用於 多媒體廣播/多播服務(MBMS)的最佳發送。
5. 根據權利要求1所述的方法，其中所述響應消息是無線電資 源控制器(RRC )連接拒絕消息，其中所述RRC連接拒絕消息包括 指示計數完成的信息單元。
6. —種無線電網絡控制器(104)，適合於執行方法步驟1至5 中的4壬一項。
7. —種從無線電接入網絡(100)中的移動臺(U4)提供連接 請求的方法，所述移動臺(114)處於空閒模式中，所述方法包括-接收計數請求， -發送連接請求，-接收響應消息，所述響應消息命令所述移動臺(114)終止發 送更多連接請求，-終止發送更多連接請求。
8. 根據權利要求7所述的方法，還包括將所述移動臺(114) 維持於空閒模式中，其中所述響應消息還通知所述移動臺(114)終 止發送更多連接請求。
9. 一種移動臺(114)，適合於執行權利要求7至8所述的任 一方法步驟。
10. —種電腦程式產品(110; 122)，包括適合於扭J亍前述 方法步驟中的任一項的計算機可執行指令。
全文摘要
本發明涉及一種對無線電接入網絡(100)中的移動臺(114)的總數計數的方法，該方法包括向所述移動臺(114)發送計數請求；從處於空閒模式中的移動臺(114)接收第一連接請求；響應於所述第一連接請求向在空閒模式中的各移動臺(14)發送響應消息，該響應消息命令每個移動臺(114)終止發送更多連接請求；通過分析接收的、處於空閒模式中的移動臺(114)的第一連接請求數目來確定移動臺(114)的總數。
文檔編號H04W24/00GK101682848SQ200880019479
公開日2010年3月24日 申請日期2008年4月21日 優先權日2007年4月27日
發明者G·林登, S·布爾多特 申請人:阿爾卡特朗訊