专利名称：用于通信系统中报告测量结果的系统和方法
技术领域：
本发明涉及通信系统和方法，并且更具体地，它涉及用于在通信系统中控制接入点与控制单元之间的测量报告的传送的系统和方法。
背景技术：
在通信系统中，控制单元的作用除其他作用以外是控制在连接到控制单元的接入点的资源分配。为了可以执行此任务，控制单元向接入点请求包含关于与接入点相关联的链路的测量结果(即对于例如控制在接入点的资源分配是必需的测量结果)的测量报告。在控制单元中评估这些测量报告，并基于该评估，从控制单元向接入点发送命令。
作为这种通信系统的一个例子，
图1示出示范移动通信系统100。它包括在接入接口经由链路102与接入点103联系的移动终端101，对于本示范移动通信系统，该接入接口是空中接口。对于该移动通信网络，终端的地理位置限定该终端当前联系哪个接入点。每个终端101经由至少一条链路102与它的接入点103联系。这些接入点然后经由控制接口104连接到控制单元105。控制接口104被定义为一个控制单元105与一个接入点103之间的连接。在图1中，为清楚起见，仅示出一个控制单元105、一个接入点103并由此仅示出一个控制接口104，不过，对于本领域技术人员显而易见的是，通信系统可以包括许多控制单元、接入点和控制接口。
如上面提到的，控制单元105控制在连接到该控制单元的接入点103的资源分配。此控制通过控制单元105中的子单元205、206中的算法来管理。为此，控制单元向接入点103请求关于与接入点103相关联的链路102的测量信息。这些测量结果可以属于不同的类型，具体取决于算法所请求的内容。在移动通信系统的例子中，测量类型可以是例如，接收到的干扰电平、发射的功率电平、路径损耗、接收到的信号质量等。
一个常见惯例是控制单元105中的每个子单元205、206基于每条链路向接入点103请求其算法所需的各自的测量结果。控制单元105发送的测量请求指定要发送的测量结果的类型以及应该以哪个频率发送它们。对此响应，接入点103编辑所说的周期性测量报告，然后按请求的频率将包括所请求的测量结果的周期性测量报告发送到控制单元105中的子单元205、206。可以取决于所报告的内容来按不同的频率发送不同类型的周期性测量报告。
测量报告是系统了解例如链路102的质量和在例如链路的质量劣化的情况下可以采取必要步骤所必需的。此类步骤可以例如是移动通信网络执行终端101至另一个接入点103的切换。因此，在控制单元105越频繁地接收到测量报告，则对在每条链路102上的通信的控制越好。另一方面，在控制接口104上有容量限制，以及在限制可以在控制接口104上被发送到控制单元105的测量报告的数量的接入点103的处理器中有容量限制。
因为控制单元中的不同子单元205、206向接入点103请求它们各自的测量报告，以及因为这些子单元中的算法可能请求包括一条链路的不同测量类型的报告，所以接入点可能对于每条链路需要发送多于一个的周期性测量报告。因此，以及尤其因为接入点103可以容纳例如100条链路，所以在一个控制接口104上，不同的可能的周期性测量报告的总数可能变得非常大。同时因为如上所述，关于可能在控制接口104上发送到控制单元105的测量报告的数量存在容量限制，所以需要控制在控制接口上发送的周期性测量报告的报告频率。
国际专利申请WO 00/76233示出用于在移动通信系统中控制测量报告的传送的现有技术系统。它涉及限制在接入接口中的链路102上从终端101发送到终端101所连接的接入点103的测量报告的数量。
国际专利申请WO 02/73887示出另一种用于在移动通信系统内控制测量报告的传送的现有技术系统。该文档涉及接入点103中的处理器中具有有限资源的问题。通过控制接入点103内测量结果的报告来控制处理器的负载。
这些现有技术文档都未讨论在考虑控制单元发送的请求的情况下控制从接入点到控制单元的测量报告的传送。
如上面可以看到的，需要一种系统，用于有效地控制在控制接口104上从接入点103到控制单元105的测量报告的传送。
发明概述如上面提到的，在通信网络中，控制单元在控制接口上向接入点请求周期性测量报告。所报告的周期性测量报告包括关于与接入点相关联的链路的测量结果。为了控制的目的，对于控制单元来说有兴趣频繁地接收这些测量报告。但是，在控制接口上转发测量报告的容量是有限的。
本发明的目的在于控制在控制接口上从接入点到控制单元的测量报告，以使在控制接口上的有限容量被有效地用于实现在接入点的资源分配的良好控制的目的。
上述目的通过如权利要求1所述的方法、如权利要求15所述的通信系统、如权利要求30所述的计算机程序产品以及如权利要求31所述的控制单元来实现。
本发明通过下列步骤使有效地控制在具有有限容量的控制接口上从接入点到控制单元的测量报告成为可能基于关于接入点当前处理的链路的当前请求的周期性测量报告和控制接口的有限容量的信息动态地确定周期性测量报告的报告频率。
根据本发明的一个优选实施例，本发明的方法、系统、计算机程序产品和控制单元被安排为基于当前的活动链路动态地确定报告频率。
根据本发明的另一个优选实施例，本发明的方法、系统、计算机程序产品和控制单元被安排为基于关于当前的活动链路的周期性测量报告的内容动态地确定报告频率。
本发明的优点在于，因为控制接口的容量的使用状况被动态地评估并将其与控制接口的总容量比较，所以可以恒定地使用控制接口的总容量中的大部分，以及控制点将时常接收比现有技术多的报告，由此将实现改善的系统性能。
本发明的再一个优点在于，通过使周期性测量报告的报告频率适应控制接口的当前负载来比现有技术更有效地使用控制接口的容量。
由于更有效地使用控制接口的容量，所以可以改善接入点中的资源分配，以及由此还可以提高系统性能。
根据本发明一个方面的另一个优点在于，本发明易于在系统中实施且便宜，因为它只需在控制单元中的调整。本发明可以通过在控制单元中引入新颖的子单元即所说的测量代理来实施。该新颖的子单元可以是一件硬件或通过控制单元中已存在的硬件执行的计算机程序产品。再者，在控制单元中实施使用测量结果的算法时，本发明无需任何改变。
本发明的再一个优点是无需对涉及的标准进行任何改变。
本发明实施例的再一个优点在于，通过使不同测量报告的周期性报告的频率适应不同测量报告对系统总性能的贡献来进一步改善系统性能。从而可以以比对系统性能影响小的测量报告更高的频率来报告对系统性能影响大的测量报告。
根据本发明另一个实施例的再一个优点在于，可以在控制单元的子单元以与在接入点与控制单元的输入之间的控制接口上使用的频率相比不同的频率接收报告。这例如在两个或更多子单元请求相同的测量报告但是采用不同的频率时是有利的。然后通过协调对不同子单元的报告可以避免在控制接口上发送冗余的测量报告。由此，将甚至更有效地使用控制接口的容量。
根据本发明一个实施例的再一个优点在于，控制单元中实施的测量代理作为在控制接口上的业务流控制，以及由此避免接入点中的报告处理器和控制接口的拥塞。
当结合附图阅读下文的详细说明时，本发明实施例的其他优点将变得显而易见。
附图简介图1示出可以使用本发明的通信系统的示意框图。
图2是说明本发明实施例在控制单元中引入代理以在通信系统中实现本发明的示意框图。
图3是说明本发明另一个实施例在控制单元中引入代理以在根据UMTS标准工作的示范移动通信系统中实现本发明的示意框图。
图4示出描述根据本发明示范实施例的方法的流程图。
图5示出描述根据本发明另一个示范实施例的方法的流程图。
图6是实现根据本发明一个示范实施例的方法的测量代理的示意框图。
图7是根据本发明一个示范实施例的测量代理的备选实现的示意框图。
图8是根据本发明一个示范实施例的测量代理的另一种备选实现的示意框图。
图9示出本发明一个备选实施例在控制单元中引入代理以在通信系统中实现本发明的示意框图。
详细说明下文将参考附图更全面地描述本发明，附图中示出本发明的优选实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实施，且不应被视为受限于本文所阐述的实施例；更确切地，提供这些实施例以使本公开内容透彻且完整以及全面地将本发明的范围传达给本领域技术人员。在附图中，相似的编号指相似的组件。
本发明可以在图1所示的示范通信系统中使用。该通信系统除其他外还包括接入点103、控制单元105和将接入点103连接到控制单元105的控制接口104。接入点103被安排为经由链路102提供对网络的访问(图1中未示出)。可以经由链路102和接入点103将多个终端101连接到网络。每个终端101经由至少一条链路102与它的接入点103联系。在图1中，为清楚起见，仅示出一个控制单元、一个接入点并因此仅示出一个控制接口104，不过本领域技术人员会知道通信系统可以包括许多控制单元、接入点和控制接口。
对链路102分配一定数量的网络资源，以用于往返于终端101的通信。因为就系统性能来说根据链路的特征来对链路分配不同数量的资源可以是有利的，所以控制单元105的任务是控制在接入点103的该资源分配。当分配资源时，控制单元105还可以考虑用户数据业务、与链路102相关联的终端或用户数据流是否具有某种相关联的优先级，以及如果是的话，该优先级相对于其他终端或用户数据流的优先级高到何种程度。此控制通过控制单元105中的子单元205、206中驻留的算法来管理。为此，控制单元105向接入点103请求关于接入点处理的链路102的测量信息。测量结果可以属于不同的类型，具体取决于算法所请求的内容。在移动通信系统的例子中，测量类型可以是例如接收到的干扰电平、发射的功率电平、路径损耗、接收到的信号质量等。接入点103通过在控制接口104上向控制单元中的子单元205、206发送测量报告来响应来自控制单元的请求。控制单元105发送的测量请求指定要被编入测量报告的测量结果的类型，以及对于周期性测量报告，这些请求还指定应该以哪些频率来将这些周期性测量报告发送到控制单元。对此响应，接入点103按请求的频率编辑和发送周期性测量报告。
不同的测量报告可以包含不同类型的测量结果。因此，接入点103可以为每条链路发送若干周期性测量报告。再者，不同的算法可以需要来自相同链路的相同测量类型。
如先前在背景部分中所述，越高的测量报告的频率可能促成越高的通信系统性能。尽管，由于在控制接口104上的容量限制，所以每个时间单元可以从接入点103发送到控制单元105的测量报告的数量有限制。在控制接口104上的容量限制可能是因为控制接口的有限带宽，而且可能是因为接入点103中就报告用途的有限处理容量。就此表达来说，在控制接口上的容量限制在这里意味着限制每个时间单元可以从接入点103发送到控制单元105的报告的数量的任何原因。因此，为了提高系统性能，需要考虑到控制接口的限制来控制周期性测量报告的频率。
根据本发明，基于关于接入点当前处理的链路数量的信息并使周期性测量报告的总合计频率不超过控制接口的有限总容量来动态地确定从接入点向控制单元周期性报告每个周期性测量报告的频率。
例如，如果接入点处理的链路数量减少，则将可能增加周期性报告每个测量报告的频率，只要总合计报告频率不超过接口的总容量。
在上面提到的国际专利申请WO 00/76233中描述的用于控制通信系统中测量报告的传送的现有技术解决方案中，没有控制或监控任何接口的与该接口的总容量比较的总当前使用。这种控制一次仅考虑一条链路，即不考虑其他链路上的报告频率、合计报告频率或接口的总容量。但是，根据本发明的解决方案考虑到控制接口的限制以及考虑到关于接入点当前处理的链路的信息来确定适合的报告频率，这便于考虑到接口的总容量来即时地为所有请求的周期性报告确定适合的报告频率。因此，本解决方案提供了改善的接口使用和较现有技术的解决方案更好的系统性能。
在一些通信系统中，控制单元105发出的请求是标准化的，这意味着接入点103必须依照请求。根据这种标准，以3GPP标准文档TS 25.433为例，接入点103可以通过“测量失败响应”来应答这种请求，但是不允许它自己对请求的报告频率作改变。因此专门基于设在接入点103中的逻辑的解决方案，即根据该解决方案，接入点103自己决定何时切换以及切换到哪个新报告频率，将不符合这种标准。
不同链路的测量结果和/或不同测量类型以不同程度对通信系统105的性能作出贡献。例如，对于移动通信系统，重要的是控制小区中活动链路或接入点所使用的总功率来达到良好的系统总性能，因为接入点的总功率由于有限的功率放大器资源等而有所限制。因此对于控制单元来说分配和重新分配资源以使总功率不增加太多是重要的。然后，控制并获取对使用高码功率的链路的精确测量结果比控制使用低码功率的链路更重要，因为高码功率链路使用小区中总无线电资源的更多资源且在功率上具有更大的绝对变化。这一点对于类似UMTS的系统尤其成立，因为功率控制按对数步阶来调整，以及1dB的增加在当前码功率高的情况下导致比在码功率低的情况下更大的绝对增加。因此，越频繁地控制具有高码功率的链路会以越大的程度贡献于系统的总性能。因此根据本发明的第一优选实施例，控制单元105发送的测量请求可以以这样的方式配置接入点103中的报告过程，即对于每个周期性测量报告，接入点103可以根据每个周期性测量报告中信息的重要性对每条链路i和每种测量类型j利用不同的报告频率fi，j。通过在设置报告频率fi，j时将控制接口的限制和每个周期性测量报告的重要性纳入考虑，可以进一步提高系统的性能。
根据本发明原理的第一实施例，由控制单元105基于控制接口104的总容量F和与每条链路i和每种测量类型j相关联的一组动态改变的加权系数wi，j来动态地计算报告频率fi，j。每次该组报告频率改变时，向接入点103发送测量请求，以更新(重新配置)报告过程。控制接口104的总容量F可以是先验已知的或由系统估算的。
根据第一优选实施例，在控制单元105中通过下列公式计算对应于第i条链路和第j种测量类型的报告频率fi，jfi，j＝k*wi，j其中k是按下列公式动态计算的系数k≤FΣi,jwi,j]]>实际上计算k的方式反映了控制接口容量施加的约束Σi,jfi,j≤F]]>即，所有报告频率的总和不得超过控制接口的总容量。
上一段中的公式还可以以更一般的方式表示为fr＝k*wr其中fr表示测量报告r的报告频率，wr表示测量报告的r的加权系数，以及k是按下列公式动态计算的系数k≤FΣrwr]]>其中计算k反映了控制接口容量施加的约束Σrfr≤F]]>上述的新功能可以根据本发明另一个实施例通过在控制单元105中引入新颖的子单元来实施。该新颖的子单元在下文中称为测量代理，它可以是一件硬件或要通过控制单元105中已经存在的硬件执行的计算机程序产品或计算机程序产品和硬件的组合。
图2示出根据本发明用于控制系统的控制单元103中测量代理204的实施。在此附图中，未示出终端，但是示出至终端的链路102。测量代理204被插入在接入点103与子单元205-206之间的控制单元105中。由此，在测量代理204与子单元205、206之间创建了称为子单元接口215的新接口。测量代理204将可以分开来控制在控制接口104上从接入点103到测量代理204的报告进程与在控制单元105内的子单元接口215上从代理204到驻留在子单元205、206中的不同算法的报告进程。由此在控制接口104上的报告频率可以不同于在子单元接口215上使用的报告频率，这可以节省报告资源，如下面在本发明的实施例中所示。为了使测量代理204为接入点103并尤其为子单元205、206无缝地工作，测量代理204通过仿真按子单元请求的报告周期在子单元接口215上的测量报告来执行在控制接口104上的报告频率的自适应改变。
根据本发明的一个优选实施例，测量代理可以在控制单元105内的若干子单元205、206请求关于一种或多种相同测量类型和相同链路的相似测量报告的情况下协调报告进程。例如，分别驻留在子单元205和206中的两个资源分配算法可能需要关于在相同链路102上的传输功率的测量结果，但是其中应该以不同的滤波器对测量结果进行低通滤波且以不同的测量频率报告。根据该优选实施例，控制单元105内的测量代理204可以使子单元205、206中的两个算法发出的请求合理化，并在控制接口104上向接入点103只发送一个测量请求。然后接入点103通过在控制接口104上向测量代理204仅发送一个周期性测量报告来响应，然后基于所请求的不同滤波器仿真两个不同的报告，并按所请求的不同报告频率在子单元接口215上将这些报告发送到子单元205、206中的算法。
根据另一个实施例，还可以在接入点中实施根据本发明的报告频率的自适应改变。这要求接入点隐含地知道如何计算加权系数，以提高系统性能。但是，控制单元必须例如通过使用根据本发明的测量代理来设置加权系数，或至少向接入点提供设置这些加权系数所需的信息。例如因为根据当前3GPP标准TS 25.433，在接入点中没有该信息，以及接入点必须依照来自控制单元的请求。再者，控制单元中需要测量代理204，以在恢复子单元205、206所请求的报告频率的意义上仿真子单元205、206所需的测量报告。根据该实施例，控制单元将以更加“异步的方式”来工作，因为它将不再知道确切的报告频率。替代地，它将以更加事件触发的方式来接收报告。
图3示出本发明优选实施例在移动通信系统的示范UMTS地面无线电接入网(UTRAN)的部分中实施的例子。该示范UTRAN的部分包括对应于图2中的控制单元105的无线电网络控制器(RNC)303、对应于图2中的接入点103的节点B 301和对应于图2中的控制接口104的Iub接口302。仅出于说明的目的，在本发明的该示范实施例中，RNC 303在一个子单元305中仅包含一个资源分配算法，该算法仅使用码功率测量结果以决定如何分配无线电资源，例如比特率控制或链路许可控制，即对于每条链路102只需发送一种类型的周期性测量报告。再者，为了说明本发明的优点，假定子单元305中的资源分配算法设计为以1.25Hz的频率接收码功率测量结果(选择本例中使用的附图仅用于启发目的)。这意味着子单元305期望节点B 301每800毫秒在Iub接口302上为每条链路102发送包括码功率测量结果的测量报告。假定Iub接口302的总容量是每秒20个报告，以及在时间t0小区中链路的数量是N(t0)＝20。给定Iub接口302的有限总容量，可以保持1.25Hz的报告频率的链路的最大数量是20/1.25＝16条链路，这小于当前的链路数。因此，为20条链路请求在控制接口上的1.25Hz的报告频率可能导致节点B 301的危险行为。
借助以下列方式工作的控制单元303中测量代理304或相似单元解决该问题子单元305请求1.25Hz的报告频率。但是，测量代理304为每条链路102设置在Iub接口302上的测量报告频率，节点B 301实际上根据Iub接口302的最大报告能力来使用该测量报告频率。这意味着每条链路在Iub接口302上的测量报告频率可以大于或小于1.25Hz，具体取决于该瞬间使用的链路的数量和Iub接口302的总容量。在上述示例中，因为在时间t0小区中的链路数量是20，且Iub接口302的总容量是每秒20个报告，则在Iub接口302上的平均报告频率会是1Hz。
代理304为每条链路维护监视器(估算)。每次从节点B 301接收到测量报告时更新该监视器。基于该监视器，代理304将仿真测量报告，并按子单元305中的资源分配算法所请求的频率(在上述例子中为1.25Hz)在子单元接口325上将它们发送到子单元305。由此，子单元305将按所请求的频率在子单元接口325上接收测量报告，即使在Iub接口302上可以使用不同的报告频率。因此，子单元305无需知道测量代理304的存在，且根据3GPP标准文档“UTRAN Iub接口NBAP信令”3GPP TS 25.433，在子单元接口325上使用的信令协议与在Iub接口302上使用的协议相同。
使用来自上文的数字示例，测量代理304执行的确切过程通过以下例子来举例说明。在本例中，假定所有链路102平均地贡献于系统性能，即它们被赋予相同的权重wi＝w＝l这意味着在给定瞬间的报告频率在所有链路上是相同的fi＝f＝F/N其中N是小区中链路的数量。然后将报告频率f设为f(t0)＝20/20＝1Hz(即对应于每条链路每秒一个报告)。如果在稍后瞬间t1，连接到节点B 301的链路102的数量减少到例如N(t1)＝10(例如由于节点B处理的终端的数量减少)，则报告频率可以增加到f(t1)＝20/10＝2Hz。如前面提到的，越高的报告频率促成越精确的功率监视，以及因此该越高的报告频率促成资源分配算法性能的提高，并由此还促成通信系统性能的提高。
本例中描述的过程借助图4的流程图来概括。在将测量代理插入系统中的瞬间通过测量代理中的计数器统计401已经连接到节点B的链路的数量(如果有的话)来初始化该过程。每次添加或移除链路时，例如在建立新信道、关闭连接或因终端移动(切换)的瞬间，更新该计数器(步骤408和409)。如果当插入代理时没有链路连接到节点B，则该过程会在步骤408当向节点B添加第一条链路时开始。每次发生链路数量的改变时，则为所有测量报告重新计算每条链路测量报告的报告频率fi，并将其设为(步骤402)fi＝F/Ncurr，其中Ncurr表示当前正在使用的链路的数量。测量代理通过向节点B发送(步骤403)新的专用测量初始化(即新的测量请求)来更新报告频率。
当在步骤404测量代理从节点B接收到测量报告时，代理更新(步骤405)专用的码功率测量报告的内部监视器(每条链路一个监视器)。将这些测量报告保存在这些监视器中，直到将测量报告递送到资源分配算法的时间为止(步骤406)。然后测量代理仿真407资源分配算法所需的测量报告，并按算法所想要的报告频率(在本例中为1.25Hz)将其递送到算法。可以包括例如外推法的仿真进程超出本发明的范围。
在本例中，每次链路数量改变时，通过为所有链路发送新测量请求来更新报告频率。这可能导致从RNC到节点B的非想要的高信令频率。因此，可以进行一些改变以减少信令负担。例如，可以仅在合计报告频率∑fi超过一些预定的限制时进行对连接到节点B的所有链路的报告频率的更新。
现在考虑通过使用与图3相同的体系结构来描述的根据本发明一个优选实施例的另一种解决方案。但是，在本实施例中，测量代理304在选择在Iub接口302上的报告频率时执行的过程更为先进，因为它考虑到不同周期性测量报告中的信息的重要性可能不同。例如，不同测量类型的重要性可能不同，其中一种测量类型被定义为同一种类型的测量结果。在该实施例中，考虑到控制具有适合的测量类型mv的高值的链路比具有该测量类型的低值的链路更重要。适用情况下的测量类型可以是例如，链路码功率或上行链路信号干扰比误差(上行链路SIR误差)。因此，包含来自具有测量类型的高值的链路的测量结果的测量报告优选地需要与包含相同测量类型的低值的报告相比更高的报告频率。因此，与测量类型的值成比例地对报告频率加权，以致wr＝mvr当系统仅报告包含一种测量类型的测量报告时以及当对于每条链路仅发送一个周期性测量报告时，按下列公式为链路计算每个周期性测量报告的频率fi=F*mviΣimvi]]>其中F定义控制接口的总容量。当报告仅包含一种测量类型，但是对于每条链路可以发送多于一个周期性测量报告时，上述公式可以更广义地表示为fr=F*mvrΣrmvr]]>其中fr是测量报告r的频率，而mvr是测量报告r中唯一测量类型的测量值。
在下文的例子中，测量类型mvi以链路码功率Pcode，i为例来说明。因此，如先前在说明书中提到的，控制具有高码功率的链路被视为比控制具有低码功率的链路更重要，因为它们对接入点的有限总码功率使用的贡献的程度更高。因此，在具有高码功率的链路上，更高的报告频率会是优选的。因此，与链路码功率成比例地对报告频率加权，以致wi＝Pcode，i其中Pcode，i是链路i的码功率，以及由此fi=F*Pcode,iΣiPcode,i.]]>还可以根据下列公式细化上述准则，以确保链路的报告频率不致太高或太低fi=min{fmax,max{fmin,Σkfk*Pcode,iΣiPcode,i}}]]>该公式说明如果根据Σkfk*Pcode,iΣiPcode,l]]>计算的链路报告频率fi低于阈值fmin，则预定的fmin。将被用作报告频率以取代计算的fi。相似地，如果计算的fi高于预定的fmax，则将使用预定的fmax以取代计算的值fi。注意该公式中的总合计频率 可以不同于总接口容量F。
根据一个优选实施例的该另一种解决方案中测量代理执行的过程通过图5的流程图来概括。流程图的第一部分，即步骤510-503类似于图4中所述的实施例的步骤401-403中的初始化过程，以及如果当已经有一些连接到节点B的链路时将代理插入系统中，这是需要的。与图4的步骤402比较，仅在未知链路码功率时的初始化阶段实现将所有链路的报告频率设为相同频率的步骤502。如果当没有链路连接到节点B时插入代理，则可以跳过初始化部分。然后过程移动到步骤504和505，类似于图4中的步骤404和405。图5的流程图和图4的流程图之间的主要不同在于下一个步骤506，其中根据链路码功率与其他链路上的码功率相比的相对大小是否发生一定程度的改变，例如链路码功率已经改变得高于或低于某个阈值，来更新报告频率。根据公式fi=F*Pcode,iΣiPcode,i]]>来更新新的频率。在下一个步骤507中，类似于图4的步骤408，过程检查连接到节点B的链路的数量是否已经有改变，以及在步骤508中，取决于这种改变以及根据公式fi=F*Pcode,iΣiPcode,i]]>来更新报告频率。在将新链路与缺省功率值相关联(直到从节点B报告第一个测量结果为止有效)的意义上，或在断开链路的码功率从前一个值改变为0的意义上，链路数量的改变实际也可以被看作码功率的改变。在更新报告频率的步骤之后，代理检查(步骤509)是否是将测量报告从测量代理递送到资源分配算法的时间，以及如果是的话，代理仿真(步骤510)并递送这种报告，对应于图4的步骤406和407。在图4和图5的循环中，这两个步骤(406、407以及509、510)在不同的时间实现，这仅表明在各自循环内这些步骤可以在任何时间实现。此后，如果在步骤511中检查到报告频率改变了，代理在测量请求中发信号通知(步骤512)节点B一个或多个新的报告频率。此后，过程返回到步骤504。
图6示出根据本发明一个实施例实现图5中所述过程的测量代理600的操作的框图。在此情况中，仍假定对于每条链路仅发送一个报告。在测量代理600的输入605的控制接口上从接入点周期性地接收测量报告。在控制接口上的报告频率可以根据在控制接口上从代理600的第一输出606到接入点的测量请求中发送的设置来随时间改变。从接入点接收的测量报告首先被存储在寄存器(监视器)601中。仿真器602使用这些存储的测量报告来仿真要在子单元接口上从代理600的第二输出607发送到子单元中的资源分配算法的测量报告。不同于在控制接口上的随时间改变的报告频率，在子单元接口上的每条链路的报告频率是时间上固定的，并专门由子单元中的算法所请求的每条链路的报告频率而给出。根据公式fi=F*Pcode,iΣiPcode.i,]]>存储在寄存器601中的测量报告中的测量结果还被计算器603用于计算新的报告频率，它们是从第一输出606发送到接入点，如上所述。
根据第一优选实施例的再一个例子，计算器603用于提高计算的来自不同链路的码功率总和的精度，S＝∑Pcode，i，通过假定对该总和贡献大的链路的报告频率越高将使S的变化越小。更确切地，如果在某个瞬间的链路码功率的总和的测量结果S(t1)被视为链路码功率的总和的预测，直到t2有下一个测量结果为止，则D＝S(t2)-S(t1)可以被视为预测误差的测量，而且时间间隔d＝t2-t1越小，则预测误差D越小。因为时间间隔d无法设得任意小，所以由于在控制接口上的报告频率的限制，通过仅对这些报告中的一些(即M个最具代表性的链路的报告)减少该时间间隔来使预测误差最小化S(t2)=Σi=1NPcode,i(t2)≈Σi=1M<NPcode,i(t2)+Σi=Ml+1NPcode,i(t1)]]>该公式表明在t2更新了M个最具代表性的链路的值Pcode，i(即接收到新报告)，而不太具代表性的链路的报告使用来自t1的旧值。可以本着相同的精神来设计本发明的该示范实施例的相似实现。
图7(其中相似的编号表示和图6中相似的功能)示出一个实施例，其中每条链路上每个测量结果的权重wi由估算的码功率的相对标准偏差来给出，相对标准偏差由随时间的估算码功率变化给出并被归一化到总(平均)功率wi=std(Pcode,i(t))ΣiPcode,i]]>如前所述，控制并获取在码功率上具有大的绝对变化的链路的精确测量结果比控制并获取在码功率上具有小变化的链路的精确测量结果更重要。其结果是控制小区中活动链路或接入点使用的总功率对于达到良好的系统总性能是重要的，因为由于有限的功率放大器资源等限制了接入点的总功率。因此，对于控制单元来说，重要的是分配和重新分配资源，以使总功率不致增加太多。该相对标准偏差在连接于寄存器601与计算器603之间的标准偏差估算器704中估算。
在上述例子中，测量类型通过链路码功率为例来说明。然而，任何适合的测量类型mv可以用于计算加权系数，并由此用于计算周期性测量报告的频率。一种用于计算在控制接口上仅报告一种测量类型的情况下与测量值的标准偏差成比例地报告周期性测量报告的频率的更一般的公式是fr=k*std(mvr(t))Σrmvr]]>其中fr是测量报告r的报告频率，mvr是测量报告r中的测量值，std(mvr(t))是测量报告r中的测量值mv的标准偏差，以及k是取决于控制接口的总容量F的系数，并被定义使得Σfrr≤F.]]>但是，还可以以不同的方式来应用基于接入点当前处理的链路的所接收测量报告中的信息改变报告频率的主要公开的原理。上述过程目的在于提高某个时间来自不同链路的码功率的总和的精度S(t)，即通过直接将报告频率与码功率的一些特征相联系来减少预测误差。备选过程是显式地使用性能测量来决定最优报告频率。在此情况中，在码功率的例子中，将连接到接入点的所有活动链路的测量的码功率的总和与载波功率(即接入点的总下行链路功率)比较。然后应控制报告频率，使得测量的码功率的总和与载波功率有关。更确切地，载波功率的增加(变化)应该等于测量的码功率的总和的增加(变化)。这将报告频率的调整转换成具有与链路数量一样多的可控制变量的优化问题，以图8中所述的测量代理的实施例为例来说明，其中相似的编号表示与图6中相似的功能。该优化问题由测量代理600中连接于寄存器601与计算器603之间的性能估算器804来求解。然后计算器603基于来自性能估算器804的结果计算报告频率。对该优化问题的技术解法可以是自动控制领域的技术人员所熟知的任何解法，且它超出本申请的范围。然而，本发明的中心部分仍是动态调整报告频率的新颖原理。
上面结合图3-8所述的第一优选实施例的例子涉及从接入点到控制单元仅报告一种测量类型(在这些例子中为码功率测量结果)的情况。但是，公开的原理即基于关于接收到的测量报告的信息来动态调整不同测量报告的报告频率还可以应用于对于每条链路(连接)可提供不同测量类型的情况。
例如假定对于每条链路可提供两种不同的测量结果。在下文移动通信系统的例子中示出此情况。在本例中，关于链路的下行链路信道(即关于从接入点到终端的通信)可以提供码功率测量结果以及关于相同链路的上行链路信道(即关于从终端到接入点的通信)可以提供载波干扰比(CIR)。可能的是，在某些接入点覆盖区即小区中，下行链路信道因该小区中无线电资源的匮乏而具有有限的资源，在其他小区中上行链路信道具有有限的资源，而在其他小区中上行链路和下行链路信道所受的限制非常平均。可以假定具有有限信道的频繁测量结果更为重要，而对于非受限信道来说精度要求并不紧要，因为例如如果小区中可用的总下行链路功率有限，需要更精确地控制每条链路的下行链路功率，以不致超过有限的总下行链路功率。因此，需要比非受限信道的测量结果更频繁地报告受限信道的测量结果。
根据该实施例，如果下行链路和上行链路都是限制因素，则报告相同链路的下行链路信道码功率和上行链路信道CIR的测量结果时使用相同的报告频率。如果下行链路是限制因素，则以两倍于上行链路CIR测量结果的频率报告下行链路码功率测量结果。如果上行链路是限制因素，则以两倍于下行链路码功率测量结果的频率报告上行链路CIR测量结果fuplink，i＝fdownlink，i如果两个信道都受限fdownlink，i＝2*fuplink，i如果下行链路信道受限fuplink，i＝2*fdownlink，i如果上行链路信道受限上述三个公式可以更一般地表示为fuplink，i＝k*fdownlink，i其中如果两个信道都受限，则k＝1；如果下行链路信道受限，则k＜1；以及如果上行链路信道受限，则k＞1。
报告频率的计算可以例如按照先前实施例中所示的方法来进行。然而，还可以执行本发明范围内的其他组合，例如将测量类型的重要性与个体链路与其他链路相比的重要性进行组合。
在通信系统中，可能发生的是，控制单元中不同的子单元(或资源分配算法)可能需要来自接入点的相同测量结果。例如两个不同的资源分配算法可能需要相同链路的码功率测量结果。对于移动通信系统，两个此类算法的例子是用于对处于软切换时的用户进行功率平衡的算法和用于拥塞控制的算法。在此情况中，根据本发明的另一个优选实施例，系统可以通过协调来自算法的请求以使在控制接口上发送两种算法的仅一个共用测量请求以及由此的仅一个共用测量报告来更有效地利用控制接口。然后基于接入点发送的共用测量报告在控制单元中仿真报告，并在子单元接口上向这两种算法发送报告。由此，可以节省控制接口容量，而不致与测量报告的质量妥协。
根据图9举例说明根据该实施例的过程。根据该实施例，控制单元105中的第一算法907向控制单元105中的代理904请求具有频率fA，i并利用滤波器HA(z)进行低通滤波的码功率测量报告。相似地，假定控制单元903中的第二算法908向代理904请求相同链路的具有频率fB，i并利用滤波器HB(z)进行低通滤波的码功率测量报告。不是在控制接口104上分别为两种算法向接入点103请求具有更高频率fi＝fA，i+fB，i的测量报告，测量代理904可以仅请求一个具有报告频率f0，i＝max(fA，i，fB，i)并利用滤波器H0(z)进行低通滤波的周期性测量报告，使得HA(z)＝H0(z)*HA′(z)以及HB(z)＝H0(z)*HB′(z)。
然后测量代理904将分别在第一和第二仿真器905、906中仿真具有这两种算法907、908分别想要的精度和报告频率的测量报告。为了达到想要的精度，代理可能需要采用一些附加滤波器以分别仿真传递函数HA′(z)和HB′(z)。
上文中所述的所有实施例和实施例的例子均假定控制接口的总容量，即在控制接口上的合计最大报告频率对于控制单元是已知的。例如，控制单元的操作员(例如UTRAN中RNC的操作员)可以知道每个个体接入点和每个控制接口的能力，并从而可以为每个接入点和控制接口配置测量代理。但是，还也可以使用其他方法。例如，可以设计特定协议，以使测量代理可以向接入点查询控制接口的能力。另一种备选方法是，测量代理在初始化阶段中测试控制接口。例如，代理可以通过为在控制接口上的合计报告频率F假定一个小数字，并且然后逐渐增加该频率，直到达到总接口容量为止。如果接入点通过按请求的合计频率发送测量报告来响应，则测量代理可以估算接口的容量至少与所请求的合计频率一样大。然后可以重复此过程，直到接入点无法再按所期望的响应为止，具体为无法增加报告频率、停止发送一些链路的报告或在任何其他意义上变得不稳定。
如本申请所示，本发明的目的在于控制在控制接口上的从接入点到控制单元的测量报告，以使在控制接口上的有限总容量被有效地用于实现在接入点的资源分配的良好控制的目的。这通过基于关于接入点当前处理的链路数量的信息并使周期性报告该数量的周期性测量报告的总合计频率不超过控制接口的有限总容量来动态地确定从接入点向控制单元周期性报告每个周期性测量报告的频率来实现。
相比之下，早前提及的国际专利申请WO 02/73887中的解决方案检测到处理器或接口的与该处理器或接口的容量相比的高负载，并通过降低链路的一些报告的频率并检查此降低是否足够避免超出该处理器或接口的容量来调整空中接口的负载。此解决方案的一个缺点是，可能需要若干次重复降低和检查操作，直到为所有报告确定适合的频率为止。根据本发明的解决方案考虑到控制接口的限制以及考虑到关于接入点当前处理的链路的信息来确定适合的报告频率，这便于考虑到接口的总容量来即时地为所有请求的周期性报告确定适合的报告频率。由此，更有效地使用控制接口以及提高系统性能。
在附图和说明书中，公开有本发明的优选实施例和例子，以及虽然采用了特定的术语，但是仅是在通用和描述的意义上而非出于限制的目的来使用它们，本发明的范围在下列权利要求中阐述。
权利要求
1.一种通信系统中的方法，包括下列步骤控制单元(105)向接入点(103)请求关于所述接入点(103)处理的多条链路(102)的多个周期性测量报告；以及在所述控制单元(105)接收在将所述控制单元(105)与所述接入点(103)连接且具有用于转发测量报告的有限总容量的控制接口(104)上的来自所述接入点(103)的所请求的多个周期性测量报告，其特征在于还包括下列步骤基于关于所述接入点(103)当前处理的所述多条链路(102)的信息并使周期性报告所述多个周期性测量报告的总合计频率不超过所述控制接口(104)的所述有限总容量来动态地确定从所述接入点(103)向所述控制单元(105)周期性报告每个周期性测量报告的频率。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于确定周期性报告每个周期性测量报告的频率的所述步骤包括监控所述接入点(103)当前处理的链路(102)的总数量的步骤。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于根据公式fr＝k*wr实现确定周期性报告每个周期性测量报告的频率的所述步骤，其中fr表示周期性测量报告r的频率，wr表示定义所述周期性测量报告r的优先级的加权系数，以及k是按下列公式动态地确定的系数k≤FΣrwr]]>其中F是以每秒报告数表示的所述控制接口(104)的有限总容量。
4.如权利要求1-3任何一项所述的方法，其特征在于为周期性报告周期性测量报告而确定的频率取决于所述周期性测量报告的测量类型。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于为周期性报告所述周期性测量报告而确定的频率取决于所述测量类型关于所述通信系统的性能的重要性。
6.如权利要求1-5任何一项所述的方法，其特征在于为周期性报告周期性测量报告而确定的频率取决于关于周期性测量报告中的测量值的信息。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于所述多个周期性测量报告具有同一种测量类型，以及根据下列公式确定周期性报告每个周期性测量报告的频率fr=F*mvrΣrmvr]]>其中fr表示周期性测量报告r的频率，F表示所述控制接口(104)的有限总容量以及mvr表示周期性测量报告r的测量值。
8.如权利要求6所述的方法，其特征在于所述多个周期性测量报告具有同一种测量类型，以及根据下列公式确定周期性报告每个周期性测量报告的频率fr=k*std(mvr(t))Σrmvr]]>其中fr表示周期性测量报告r的频率，mvr表示周期性测量报告r的测量值，std(mvr(t))是周期性测量报告r的测量值的相对标准偏差，以及k是系数，被定义使得Σrfr≤F]]>其中F是所述控制接口(104)的有限总容量。
9.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于根据公式f＝F/N实现确定周期性报告每个周期性测量报告的频率的所述步骤，其中f是每个周期性测量报告的频率，F是以每秒报告数表示的所述控制接口(104)的有限总容量以及N是所请求的周期性测量报告的当前数量。
10.如权利要求1-9任何一项所述的方法，还包括下列步骤响应对所述接入点(103)处理的所述多条链路(102)添加链路(102)或从所述接入点(103)处理的所述多条链路(102)移除链路(102)，更新从所述接入点(103)向所述控制单元(105)周期性报告每个周期性测量报告的频率。
11.如权利要求1-10任何一项所述的方法，还包括下列步骤响应修改链路(102)的测量值，更新从所述接入点(103)向所述控制单元(105)周期性报告每个周期性测量报告的频率。
12.如权利要求1-11任何一项所述的方法，其特征在于在所述控制单元(105)中的测量代理(204)按为周期性报告所述多个周期性测量报告确定的频率接收在所述控制接口(104)上的来自所述接入点(103)的所述多个周期性测量报告，以及所述测量代理(204)仿真所接收的多个周期性测量报告并按所述控制单元(105)中的至少一个子单元(205、206)所请求的频率将其递送到所述至少一个子单元(205、206)，以及为周期性报告确定的频率可以不同于所述至少一个子单元(205、206)所请求的频率。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于所述测量代理(204)将来自至少两个子单元(205、206)的对具有相同测量类型且关于相同链路(102)的周期性测量报告的至少两个请求协调成对来自所述接入点(103)的周期性测量报告的单个请求。
14.如权利要求1-13任何一项所述的方法，其特征在于由所述控制单元(105)通过在初始化阶段测试所述控制接口(104)来检测用于转发测量报告的有限总控制接口容量，其中所述控制单元(105)按逐渐增加的频率来请求周期性测量报告，直到达到所述总控制接口容量为止。
15.一种通信系统，包括处理多条链路(102)的接入点(103)；用于控制在所述接入点(103)的资源分配的控制单元(105)，其中所述控制单元(105)被安排为向所述接入点(103)请求关于所述接入点(103)处理的多条链路(102)的多个周期性测量报告；控制接口(104)，用于将所述控制单元(105)与所述接入点(103)连接且具有用于从所述接入点向所述控制单元转发测量报告的有限总容量，其特征在于所述系统被安排为，基于关于所述接入点(103)当前处理的所述多条链路(102)的信息并使周期性报告所述多个周期性测量报告的总合计频率不超过所述控制接口(104)的所述有限总容量来动态地确定从所述接入点(103)向所述控制单元(105)周期性报告每个周期性测量报告的频率。
16.如权利要求15所述的通信系统，其特征在于所述系统还包括用于用于监控所述接入点(103)当前处理的链路(102)的总数量的部件。
17.如权利要求15或16所述的通信系统，其特征在于所述系统被安排为根据公式fr＝k*wr确定周期性报告每个周期性测量报告的频率，其中fr表示周期性测量报告r的频率，wr表示定义所述周期性测量报告r的优先级的加权系数，以及k是按下列公式动态地确定的系数k≤FΣrwr]]>其中F是以每秒报告数表示的所述控制接口(104)的有限总容量。
18.如权利要求15-17任何一项所述的通信系统，其特征在于所述系统被安排为确定周期性报告周期性测量报告的频率，使得其取决于所述周期性测量报告的测量类型。
19.如权利要求18所述的通信系统，其特征在于所述系统被安排为确定周期性报告周期性测量报告的频率，使得其取决于所述测量类型关于所述通信系统的性能的重要性。
20.如权利要求15-19任何一项所述的通信系统，其特征在于所述系统被安排为确定周期性报告周期性测量报告的频率，使得其取决于关于所述周期性测量报告中的测量值的信息。
21.如权利要求20所述的通信系统，其特征在于所述系统被安排为请求具有同一种测量类型的周期性测量报告，以及所述系统还被安排为根据下列公式确定周期性报告每个周期性测量报告的频率，fr=F*mvrΣrmvr]]>其中fr表示周期性测量报告r的频率，F表示所述控制接口(104)的有限总容量以及mvr表示周期性测量报告r的测量值。
22.如权利要求20所述的通信系统，其特征在于所述系统被安排为请求具有同一种测量类型的周期性测量报告，以及所述系统还被安排为根据下列公式确定周期性报告每个周期性测量报告的频率，fr=k*std(mvr(t))Σrmvr]]>其中fr表示周期性测量报告r的频率，mvr表示周期性测量报告r的测量值，std(mvr(t))是周期性测量报告r的测量值的相对标准偏差以及k是系数，被定义使得Σrfr≤F]]>其中F是所述控制接口(104)的有限总容量。
23.如权利要求15或16所述的通信系统，其特征在于所述系统还被安排为根据公式f＝F/N确定周期性报告每个周期性测量报告的频率，其中f是每个周期性测量报告的频率，F是以每秒报告数表示的所述控制接口(104)的有限总容量以及N是所请求的周期性测量报告的当前数量。
24.如权利要求15-23任何一项所述的通信系统，其特征在于所述系统还被安排为，响应对所述接入点(103)处理的所述多条链路(102)添加链路或从所述接入点(103)处理的所述多条链路(102)移除链路，更新从所述接入点(103)向所述控制单元(105)周期性报告每个周期性测量报告的频率。
25.如权利要求15-24任何一项所述的通信系统，其特征在于所述系统还被安排为，响应修改链路(102)的测量值，更新从所述接入点(103)向所述控制单元(105)周期性报告每个周期性测量报告的频率。
26.如权利要求15-25任何一项所述的通信系统，其特征在于所述控制单元(105)还包括测量代理(204)，用于按为周期性报告所述多个周期性测量报告确定的频率接收在所述控制接口(104)上的来自所述接入点(103)的所述多个周期性测量报告；以及至少一个子单元(205、206)，用于按请求的频率请求周期性测量报告，其中所述测量代理(204)被安排为仿真接收到的周期性测量报告，并按所请求的频率将其递送到所述至少一个子单元(205、206)，以及为周期性报告所接收到的测量报告而确定的频率可以不同于所述至少一个子单元(205、206)所请求的频率。
27.如权利要求26所述的通信系统，其特征在于所述测量代理(204)还被安排为，将来自至少两个子单元(205、206)的对具有相同测量类型且关于相同链路(102)的周期性测量报告的至少两个请求协调成对来自所述接入点(103)的周期性测量报告的单个请求。
28.如权利要求15-27任何一项所述的通信系统，其特征在于所述控制单元(105)还被安排为通过在初始化阶段测试所述控制接口(104)来检测用于转发测量报告的有限总控制接口容量，其中所述控制单元(105)按逐渐增加的频率请求周期性测量报告，直到达到所述总控制接口容量为止。
29.如权利要求15-28任何一项所述的通信系统，其特征在于所述接入点(103)被安排为动态地确定从所述接入点向所述控制单元(105)周期性报告每个周期性测量报告的频率。
30.一种计算机程序产品，包括被安排为在控制单元(105)上执行并在执行时促使所述控制单元执行如权利要求1-14任何一项所述的方法的计算机软件部件。
31.一种控制单元(105)，被安排为执行如权利要求1-14任何一项所述的方法。
全文摘要
本发明涉及一种系统、方法和控制单元，用于在通信系统中控制在控制接口(104)上从接入点(103)向控制单元(105)周期性报告测量结果。这些测量结果被控制单元(105)中的算法用于控制在接入点(103)的资源分配。通过下列步骤控制测量结果的报告基于关于接入点(103)当前处理的多条链路(102)的信息并使周期性报告该数量的周期性测量报告的总合计频率不超过控制接口(104)的有限总容量来动态地确定从接入点(103)向所述控制单元(105)周期性报告每个周期性测量报告的频率。
文档编号H04W24/00GK1839645SQ03827125
公开日2006年9月27日 申请日期2003年9月30日 优先权日2003年9月30日
发明者B·蒂穆斯 申请人:艾利森电话股份有限公司