将服务映射到无线承载和根据加权值给无线承载分配带宽的制作方法

专利名称：将服务映射到无线承载和根据加权值给无线承载分配带宽的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于在无线通信系统中支持Internet协议数据 流的机制。本发明可应用于但不限于包数据传输中的网关排队算 法，例如，用于通用移动电信标准。
背景技术：
在蜂窝通信系统中，将地理区域划分成多个小区，由基站对每 个小区提供服务，有时将基站称为节点B。基站通过能够在基站之间 传输数据的固定网络互连。移动台有时称为用户设备(UE)，通过 来自该移动台所在小区的基站的无线通信链路向移动台提供服务。
通常的蜂窝通信系统将覆盖范围扩展到整个国家，并包括支持
数千或甚至数百万个移动台的数百或甚至数千个小区。从移动台到 基站的通信称为上行链路，从基站到移动台的通信称为下行链路。
将基站互连的固定网络可用于对任何两个基站之间的数据进行 路由，从而能够使小区中的移动台与任何其他小区中的移动台进行 通信。此外，固定网络包括网关功能，用于与诸如Internet或公共 交换电话网(PSTN)之类的外部网络进行互连，从而允许移动台与 陆线电话和通过陆线连接的其他通信终端进行通信。此外，固定网 络包括用于对传统蜂窝通信网络进行管理所需的多个功能，包括用 于路由数据、准入控制(admission control)、资源分配、用户记 账、移动台认证等的功能。
目前，最为普遍的蜂窝通信系统为称为全球移动通信系统 (GSM)的第2代通信系统。GSM使用称为时分多址(TDMA)的 技术，其中，通过将载频划分为8个分立的时隙，将时隙分别分配给用户，以此实现用户隔离。关于GSM TDMA通信系统的更多描 述可参见Michel Mouly和Marie Bernadette Pautet的"The GSM System for Mobile Communications" ( Bay Foreign Language Books, 1992年,ISBN 2950719007 )。
目前，出现了第3代系统，以便使提供给移动用户的服务得以 进一步提高。最广泛采用的第3代通信系统是基于码分多址
(CDMA)技术。频分双工(FDD)和时分双工(TDD)技术采用 该CDMA才支术。在CDMA系统中，通过对相同载频上且在相同时 间间隔中的不同用户分配不同的扩展码和扰码实现用户隔离。在 TDD中，类似于TDMA，通过对不同用户分配不同时隙来实现附加 用户隔离。然而，与TDMA不同的是，TDD可使相同的载频用于上 行链路和下行链路传输。使用该原理的通信系统的示例有通用移动 电信系统(UMTS)。关于UMTS的CDMA，特别是宽带CDMA
(WCDMA)模式的更多描述，可参看Harri Holma (编辑)、 Antti Toskala (编辑)的"WCDMA for UMTS" ( Wiley & Sons ， 2001年，ISBN 0471486876 )。
在第3代蜂窝通信系统中，通信网络包括核心网和无线接入网
(RAN)。核心网络可用于将来自RAN的一部分的数据路由到另一 部分，并与其他通信系统相接口。此外，它实现了蜂窝通信系统的 许多操作和管理功能，如记帐。RAN可用于在空中接口的无线链路 上支持无线用户设备。RAN包括基站(在UMTS中，将其称为节点 B)以及无线网络控制器(RNC) ， RNC对基站和在空中接口上的 通信进行控制。
RNC执行与空中接口相关的多个控制功能，包括无线资源管理 和对去往和来自适当基站的数据进行路由。它还在RAN与核心网络 之间提供接口。
RNC和相关联的基站称为无线网络子系统 (RNS)。
第3代蜂窝通信系统特别用于提供众多不同的服务，包括有效 包数据服务。例如，在3GPP第5版本规范内以高速下行链路包接
10入(HSDPA)服务的形式支持下行链路包数据服务。高速上行链路包接入(HSUPA)特性也处在标准化进程中。该上行链路包接入特性将采用多个HSDPA特性。
根据3GPP规范，在频分双工(FDD)模式和时分双工(TDD)模式中，都可使用HSDPA服务。
在HSDPA中，在用户之间，根据其流量需求，共享传输码资源。在所谓调度任务内，基站或"节点B，，用于将资源分配和分发给用户。因此，对于HSDPA,某些调度通过RNC得以执行，而其他调度通过基站得以执行。特别是，RNC对每个基站分配资源集，基站可使用该资源集专门用于高速包服务。此外，RNC还对去往和来自基站的数据流进行控制。
因此，大多数基于包的系统包含有对何时传输各数据包进行控制的调度器，以便共享有效资源，无论是时分多址(TDMA)通信系统中的时隙，还是码分多址(CDMA )通信系统中的功率(power)和码。关于调度器的介绍可参见Hui Zhang所著的
"Service discipline for guaranteed performance service in packet-switching networks"(发表于the proceeding of the IEEE, 第83
巻，no. 10， 1995年10月)。
美国专利6，845，100描述了使用两个单独的调度器；包调度器和QoS调度器。包调度器对用户分配资源，然后在该用户的分配内，根据给其分配的无线载体，QoS调度器给某些包设置高于其他包的优先级。
从而，存在着提供一种用于区分IP数据流的改进型机制的需求。

发明内容
根据本发明的各个方面，提供了一种无线通信系统、装置及其操作方法，如在所附权利要求中所定义的。
因此，在本发明的一个实施例中，提供了一种用于在无线通信
ii系统中分配资源的装置，所述装置包括映射逻辑，用于将一个或多个服务映射到多个无线承载的各个无线承载；报告逻辑，用于指示多个无线承载的緩冲器占用率；以及优先级设置(prioritization)逻辑，用于基于无线承载为在多个无线通信单元上的分配资源设置优先级(prioritize )。
提供用于为在多个无线通信单元上的分配资源设置优先级的优先级设置逻辑，使得能够为在用户上的特定服务设置优先级，以便例如可以给超文本传输协议(HTTP)流量设置高于文件传输协议(FTP)流量的优先级，而不管FTP流量是与一个用户相关联还是与多个其他用户相关联。
在本发明的一个实施例中，装置包括存储多个服务规范的数据库，每个无线通信单元具有一个服务规范，其定义数据流与相应的无线承栽之间的映射。
设置存储有多个服务规范的数据库，提供了可配置的很大范围映射特性。此外，可基于每个等级或甚至每个用户实现不同的映射。
在本发明的一个实施例中，装置还包括信号划分逻辑，可操作地与映射逻辑相连接，用于根据单个(PDP)上下文将服务划分到各个无线承载中。
设置信号划分逻辑，为用户设备提供了要开始新服务而不再需要发送辅助包数据协议(PDP)上下文请求的能力，从而避免较大延迟。
在本发明的一个实施例中，无线通信单元是用于在上行链路通信路径中分配资源的用户设备。
在本发明的一个实施例中，所述装置处在无线接入网络(RAN)中，所述无线接入网络包括优先级设置逻辑，用于基于无线承载对下行链路通信路径中的多个无线通信单元分配资源。
在本发明的一个实施例中，多个无线通信单元中的无线通信单元包括信号处理器，用于对于各无线承栽和可操作地与信号处理器相连且用于向无线接入网络发送消息的发射器，确定緩冲器占用率。
设置用于为各无线承载(或服务)确定緩冲器占用率的信号处理器，有利地使得任何系统能够提供优先级设置，不论是在用户分配内还是在用户上。在本发明的一个实施例中，消息指示每个无线承载的单独緩冲器占用率。
设置指示各无线承载中的每一个的单独緩沖器占用率的消息，
提供了有效的优先级设置，原因在于在UL方向，分配器了解每个无线承载(RB)的緩沖器占用率。这支持使得UE能够报告该容量(volume )的信令。
在本发明的一个实施例中，所述装置还包括加权逻辑，所述加权逻辑可操作地与信号处理器和优先级设置逻辑相连接，用于为多个用户上的每个服务提供一组加权值，以便优先级设置逻辑根据一组加权值对各无线承载分配带宽资源。
设置可操作地与信号处理器和优先级设置逻辑相连接的加权逻辑，使得分配给特定无线承栽(例如，服务)的某一比例的资源。这与3GPP提供的传统优先级设置方案不同，传统优先级方案使用的是简单绝对优先级方案。
在本发明的一个实施例中，所述装置还包括发射器，该发射器将该组加权值发送到无线通信单元。该特性提供了这样的优点，即，使UE此后能够在从该网络接收单个物理分配的同时正确地为流量设置优先级，而不必使用在3GPP中定义的筒单绝对优先级系统。
在本发明的一个实施例中，无线接入网络包括调度器，所述调度器用于响应于消息，对在多个无线通信单元上的已设置优先级的分配资源进行调度。
在本发明的一个实施例中，无线接入网络包括与一个或多个服务相关联的多个分类器，其可操作地与映射逻辑相连接，以便映射逻辑将数据包映射到相应的无线承载上。设置与一个或多个服务相关联的分类器有利地支持服务到无线承载上的过滤。
在本发明的一个实施例中，提供了包括有存储器和可操作地与所述存储器相连接的处理器的装置。过程代码可在处理器上执行，其中，过程代码可用于将一个或多个服务映射到多个无线承载的各
无线承载；报告多个无线承载的緩冲器占用率；以及基于无线承载为在多个无线通信单元上的分配资源设置优先级。
在本发明的一个实施例中，无线通信系统包括有助于与多个无线通信单元的通信的无线接入网络。无线通信系统包括映射逻辑，用于将一个或多个服务映射到多个无线承栽的各无线承栽；报告逻辑，用于指示多个无线承载的緩沖器占用率；以及优先级设置逻辑，用于基于无线承栽对多个无线通信单元上的分配资源设置优先级。
在本发明的一个实施例中，描述了一种用于在无线通信系统中对某一时刻所支持的服务的数量进行限制的方法。所述方法包括确定分配资源的归一化服务加权参数；确定分配给每个服务的资源分配单元的数量；以及确定被分配有资源的服务的数量是否大于阚值。所述方法还包括，当被分配有资源的服务的数量大于阈值时，对分配的资源分配单元的数量进行限制；重新计算分配给每个服务的资源分配单元的数量；以及按照分配给每个服务的资源分配单元的顺序对服务排序，并从排序后的服务中选择数量。所述方法还包括，将所有未选中的服务设置为零；确定被分配有资源的服务的数量是否大于阈值；以及当被分配有资源的服务的所述数量大于阈值时，重复重新计算、排序、设置和确定的所述步骤。
以此方式，即便当存在众多用户时，每个用户具有多个服务，也将分配全部资源所需的消息的数量限制到可管理的数量。显然，值得注意的是，具有多个服务且每个服务都分配有资源的单个用户，将会仅仅导致单个分配消息。然而，通过使大量用户具有众多服务，使得对许多用户分配少量资源的机会增加了。


下面，将参照附图，仅以示例性方式描述本发明的实施例，其
中
图l表示能够支持本发明的实施例的3GPP蜂窝通信系统；
图2表示根据本发明的实施例的允许在多个用户上设置服务优
先级的下行链路操作；
图3表示根据本发明的实施例的将UE映射到无线承栽的机制
的示例；
图4表示在本发明的实施例中可利用的基于层加权的公平排队
系统；
图5表示根据本发明的某些实施例的包括上行链路调度的通信系统；以及
图6表示根据本发明的实施例的在特定时刻要给其分配无线承载的服务/队列的数量进行限制的方法。
具体实施例方式
概括而言，本发明的实施例描述了用于在无线通信系统内支持具有不同服务质量的IP流的体系结构。本发明的实施例包括承载服务规范的数据库，每个用户设备具有一个服务规范，其定义出在IP流与无线承载之间的映射。在用户设备处，以及在无线接入网络内，分类器使用规范将IP包映射到合适的无线承载。在无线接入网络内的调度器被配置成根据一组加权值对不同无线承载分配带宽。从而，以此方式，实现在无线网络上的IP上所承载的不同服务之间的服务质量(QoS)差异。
RAN功能已假设将与单独的服务定义规范(例如，端口号)相关联的数据设置在单独的无线承载上。然而，在本发明的实施例中，RAN功能被配置成允许在多个用户上对服务设置优先级，这与仅允许在用户的分配内设置优先级的现有技术不同。首先参照图1,很容易想到典型、标准的UMTS无线接入网络 (UTRAN)系统100包括终端/用户设备域110; UMTS陆地无线 接入网络域120;和基础设施域130。
在终端/用户设备域110中，终端设备(TE) 112通过有线或无 线R接口与移动设备(ME) 114相连。ME 114也与用户服务识别 模块(USIM) 116相连；ME 114和USIM 116 —起被视为用户设备 (UE) 118。 UE例如可为远程单元、移动站、通信终端、个人数字 助理、膝上型计算机、嵌入式通信处理器或通过蜂窝通信系统的空 中接口进行通信的任何通信元件。
UE 118通过无线Uu接口与无线接入网络域120中的节点B (基站)122传输数据。在无线接入网络域120内，节点B122通过 Iub接口与无线网络控制器(RNC) 124进行通信。RNC 124通过 Iur接口与其他RNC (未示出)进行通信。
节点B 122和RNC 124 —起构成UTRAN 126。 RNC 124通过 Iu接口与核心网络域130中的服务GPRS服务节点(SGSN ) 132进 行通信。在核心网络域130内，SGSN 132通过Gn接口与网关 GPRS支持节点134进行通信；SGSN 132和GGSN 134分别通过 Gr接口和Gc接口与归属位置寄存器(HLR)服务器136进行通 信。GGSN 134通过Gi接口与公共数据网络138进行通信。
从而，通常将元件RNC 124， SGSN 132和GGSN 134设置为 在无线接入网络域120和核心网络域130上分开的分立且独立的单 元(在其自身相应的的软件/硬件平台上)，如图l所示。
RNC 124是用于控制和分配用于多个节点B 122的资源的 UTRAN元件； 一个RNC通常可控制50至100个节点B。 RNC还 提供在空中接口上的可靠用户流量传递。RNC彼此进行通信(通过 Iur接口 )。
SGSN 132是用于会话控制的UMTS核心网络元件，并与HLR 相接口。 SGSN对各个UE的位置进行跟踪，并执行安全功能和接入 控制。SGSN是用于多个RNC的大型集中式控制器。
16GGSN 134是用于将核心包网络内的用户数据集中和隧道化到 最终目的地(例如，Internet服务提供商一ISP)的UMTS核心网络 元件。终端设备(TE) 112通过有线或无线R接口与移动设备 (ME) 114相连。ME 114也与用户服务识别才莫块(USIM) 116相 连接；ME 114和USIM 116 —起被视为用户设备(UE) 118。 UE 118通过无线Uu接口与无线接入网络域120中的节点B (基站)122 传输数据。在无线接入网络域120内，节点B 122通过Iub接口与无 线网络控制器(RNC) 124进行通信。RNC 124通过Iur接口与其他 RNC (未示出)进行通信。节点B 122和RNC 124 —起构成 UTRAN 126。 RNC 124通过Iu接口与核心网络域130中的服务 GPRS服务节点(SGSN) 132进行通信。在核心网络域130内， SGSN 132通过Gn接口与网关GPRS支持节点134进行通信； SGSN 132和GGSN 134分别通过Gr接口和Gc接口与归属位置寄 存器(HLR)服务器136进行通信。GGSN 134通过Gi接口与公共 数据网络130D进行通信。
从而，通常将元件RNC 124， SGSN 132和GGSN 134设置为 在无线接入网络域120和核心网络域130上分开的分立且独立的单 元(在其自身相应的的软件/硬件平台上)，如图1所示。
RNC 124是用于控制和分配用于多个节点B 122的资源的 UTRAN元件； 一个RNC通常可控制50至100个节点B。 RNC l24 还提供在空中接口上的可靠用户流量传递。RNC彼此进行通信(通 过Iur接口 )。
SGSN 132是用于会话控制的UMTS核心网络元件，并与HLR 相接口 。 SGSN对各UE的位置进行跟踪，并执行安全功能和接入控 制。SGSN是用于多个RNC的大型集中式控制器。
GGSN 134是用于将核心包网络内的用户数据集中和隧道化到 最终目的地(例如，Internet服务提供商一ISP )的UMTS核心网络 元件。
关于这样的UTRAN系统及其操作的更详细描述可参见第3代合作项目技术规范文档3GPP TS 25.401， 3GPP TS 23.060和相关文 档(可从3GPP网站www.3gpp.org荻得)，在此无需进行更详细描 述。
在RNC 124内，根据本发明的实施例，包含或采用单独的功能 块。特别是，如图1所示，映射器128用于将IP包映射到单独的 RB。在图2中更详细地显示出映射器128。调度器129用于对每个 RB分配一定比例的无线资源，这将参照图3和图4进行更详细的描 述。
另外，根据本发明的实施例，将元件管理器逻辑140包含在系 统中，其用于包含定义IP包到RB的映射特性的数据库。元件管理 器逻辑140还包含队列加权参数，Stier，的值这在后将进行更详细 描述。
图2表示根据本发明的一个实施例的允许在多个用户上设置服 务优先级的下行链路操作200。在此方面，在RNC内的处理逻辑 180包括信号划分逻辑215,其根据单个PDP上下文205将服务 220， 225， 230划分到单独的无线承载235， 240， 245中。在本发明 的一个实施例中，比如基于端口号，在单独的无线承载之间对服务 进行划分。
尽管在图2中表示出8个服务/无线承载，不过可以想到本发明 理念可应用于任何数量的服务/无线承载。以此方式，对于每个用 户，调度器立刻了解每个服务的在緩沖器中存在的数据总量。
图3表示根据本发明的实施例的将多个UE映射到无线承载的 机制的示例。在此示例中，表示出第一 UE 315，第二 UE 320和第 三UE 335，从而，第一 UE 315和第二 UE 320使用第一服务级协议 (SLA-1 ) 305，第三UE 335使用第二服务级协议(SLA-2 ) 345。 第一 SLA-1 305和第二 SLA-2 345采用它们为其组织包数据队列的 多个无线承载。
在本发明的一个实施例中，可以想到可为同样的服务设置单独 的队列，只不过使用不同的SLA。
18现在参看图4,该图显示出与单个SLA相关联的资源分配器逻 辑，即，图4给出如图3所示的元件305的更详细形式。给出了 RB'1，至'8，的单独的报告410， 430， 460，它们与SLA内的单独的服 务相关联。
在本发明的一个实施例中，在每个队列内，都存在有用于每个 用户(对于相关联的无线承载)420， 440， 470的数据容量 (volume)而非数据本身的单个指示。在每个队列内，简易轮询 (simple round robin)分配方案可起作用，从而，当容量指示到达 队列头部时，将固定容量的资源分配给用户。当用户被授予该资源 时，用户处在队列的后面(假设对于给定分配资源的该用户而言， 仍有緩冲器占用率剩余。
来自相应的队列的输出为到UTRAN端介质访问层(MAC)的 每个逻辑信道提供了单独的分配指示。输出在调度器480中进行组 合，调度器480提供DL分配，在物理共享信道分配消息中，将DL 分配发送到相应的UE。
参看图4，在提供"基于层的加权公平排队"的机制中可支持以 上方案。简而言之，在这样的机制中，每个队列基于下式确定加权 值
其中，Nuer表示队列中单独的用户数量。
然后，与W，tier值成比例地将多余物理资源的全部容量分配到 每个队列。如先前所述，在每个队列内也可应用简易轮询分配策 略。
再次参看图3，期望总共有16个队列加权(Stier)。这些队列 加权定义分配给每个队列的全部资源的相对量。从而，根据相对加 权，共享分配给不同无线承载的带宽。在此实现方式中，这些加权 通过元件管理器进行设置。然而，在本发明的一个实施例中，加权 还可由RADIUS进行配置，在此情形中，服务规范由无线资源管理 器(RRM)解释为配置合适的资源分配(RA)队列和RB。
19该体系结构表示，有可能在多个用户上提供QoS优先级设置。 因此，例如在存在两个用户的情形中， 一个用户可具有超文本传输 协议(HTTP)流量，可将此映射到RB1，第二个用户可采用文本传 输协议(FTP)流量，可将此映射到RB2。与RB1相关联的Stier (Stierl)高于与RB2相关联的Stier (Stier2)。因此，假设在緩存器 中用于两个用户的数据容量相同，则可将分配给RB1的总资源比定 义为
Stier l/( Stier 1+ S"er 2)31
从而，可将分配给RB2的总资源比定义为
Stier 2《Stier 1+ Stier 2) [4
值得注意的是，在与每个队列加权值(Stier)相关联的值方面不
存在任何限制。因此，根据本发明的实施例，例如，有可能将SLA-2的服务1的相对加权设置成高于SLA-l上的服务数，这通常是更 高优先级的SLA。
根据本发明的一个实施例，描述了用于在上行链路方向中多个 用户上提供服务优先级设置的机制。在此方面，将加权值信号传送 到UE。同样，如以上参照下行链路方向的描述，假设存在根据服务 类型将数据分到多个无线承栽的逻辑。另外，假设UE能够将与各 RB相关联的每个队列的单独緩冲器占用率信号发送到网络。
如果在单个3GPP PDP上下文内存在多个QoS要求，可对UE 进行无线资源的单个物理分配。以此方式，单个PDP上下文意味着 单个CCTrCh。与其相应的QoS要求成比例地，例如，与信号传送 的加权值(Stier)成比例地，为UE提供的无线资源的该单个物理分 配在多个服务之间共享。
网络知道与每个RB相关联的单独緩冲器占用率。因此，与上 述下行链路情形相比，很大程度上不改变使上行链路情形起作用所 需的逻辑。然而，由于仅将单个物理分配信号传送到UE，要将与每 个队列相关联的所有物理分配加在一起。在此方面，该机制与实现 直接控制哪个RB作为分配物理资源的下行链路情形不同。在上行链路情形中，由于使用单个物理分配，在网络中的调度
器逻辑通过UE中的类似调度器逻辑进行镜像，这采用单个物理分
配，并利用加权Stier的值在不同RB之间划分该单个物理分配。此 外，为使UE 了解还在网络端处使用的Stier参数的值，上行链路情形 支持在网络与UE之间的信令传送，以便传输这些值。
在本发明的一个实施例中，当UE最初连接到网络(例如，在
无线承载建立消息中)时，通常将Stier参数的信令传送到UE。如果 存在有对Stier参数的任何修改，则通常可在专用控制信令(例如，
使用无线承载重配置消息)中将其传送到UE。然而，还会想到，还
使用其他机制，例如，系统消息，将Stier参数传送到UE。
下面，参照图5，图5表示出支持上行链路情形的UE 505与 UTRAN 540之间通信的简图。在此方面，UE 505可接收单个PDP 上下文510，并在划分器逻辑515中将单个PDP上下文510分到各 个无线承载上的单独的服务中。UE然后可将指示每个无线承载的单 独的緩沖器占用率的消息535发送到UTRAN调度器545。
在各个无线承载上的单独服务被输入到UE镜像调度器525。在 本发明的一个实施例中，当UE首次连接到UTRAN 540时，UE镜 像调度器525接收从UTRAN 540信号传送555的S"er参数550。另 外，还将UTRAN 540内的Stier参数550输入到UTRAN调度器 545。使得UTRAN调度器545适合于在消息560内向UE镜像调度 器525提供物理资源的单个分配。然后，UE镜像调度器525能够在 消息535中向UTRAN 540通知其对于物理分配的使用，以^t与所通 知的Stier参数555成比例地在每个无线承载中传输数据。
从而，在UE 505内，S"er值以及用于UE 505的资源总分配都
是已知的。显然，在UE处仅存在单个SLA， Ntier可为'0，或'1，。从
而，有利的是，基于W，tier的相对值，现在将网络分配的全部资源 分划。
此外，值得注意的是，上述结构允许给要扩展到UL的、DL中 用户上的QoS设置优先级的能力。现在由于可将每个SLA分成多个RB，可出现将总资源中的4艮 少比例分配到每个RB的情形。这可产生信令问题，原因在于该机制 可导致在任一时刻给大量单个用户分配某些资源，且每个用户将需 要单独的分配消息。因此，在本发明的增强实施例中，描述了一种 用于实现附加功能将所服务的队列总数限制为例如被分配的资源分 配单元。从而，该算法将任一时刻可为分配资源的队列数限制到例 如操作员设定的值。该算法还可确保将分配资源的比例长期保持到 Stier值设定的比例。
值得注意的是，该算法均可在上行链路和下行链路中实现。
现参照图6,表示出采用本发明的实施例的算法600。该算法描 述了一个用于对在单个时刻服务的队列数进行限制的机制。当活动 用户数量(即，已知在任何队列中緩沖器占用率大于零的那些用 户)的数量大于已知固定参数(例如， "max—number—queues—serviced (月良务的最大队列数量)"，由元件 管理器(EM)所定义)时，运行该算法。
过程开始于步骤605，在此，确定分配资源的归一化队列加权 参数W，q:
『=[6
其中
NQ表示在队列Q中的表项数(即，在队列q中具有数据的UE 的数量)；以及
NB一q表示在节点B处配置的队列数。
然后，过程例如使用下式，如在步骤610中所示确定分配到每 个队列的RAAU的数量
RAAUq = FreeRAAU * W，q [7
其中
RAAU表示物理资源(码和时隙)的量；以及
FreeRAAU表示资源分配器(RA)能够共享的自由RAAU的数量。
22然后，算法可确定分配有资源的队列数量是否大于EM参数， 即，max number queues serviced, 如步骤615中所示。如果分西己 有资源的队列数量大于阈值，例如 EM 参数 max_number—queues—serviced,则过考呈进4亍至'J步骤620。 i口果分西己资 源的队歹'j数量不大于EM参数max_number—queues—serviced, 则过 程可参照PCT公开WO 03/049320 (与本发明的申请人是相同)中 所述的那样正常操作。
步骤620重新计算RAAUq，如下
RAAUq， = RAAUq + running—RAAU一delta [8
其中.' — —
RAAUq在步骤610中进行计算，以及
running_RAAU—delta表示在不限制所服务的队列的数量的条件 下被分配的RAAU的数量与存在限制条件下被分配的RAAU的数量 之间的运行差。
注意，该算法是迭代的，且running—RAAU_delta由算法的前 一次迭代确定。因此，尽管在第一次迭代中不施加任何限制，在第 二次迭代时对前一次迭代中队列数量进行限制表示，存在没有接收 到最初确定的RAAU的数量的某些队列。
在步骤625，然后，按照RAAUq，的顺序，从最高队列开始， 对队歹寸进4亍糸，序。然后，选捧第一 max_number—queues_serviced个 队列，如步骤628中所示。
在步骤628中未选中的所有队列中，将Nq，值设置为零，如步 骤630所示。在步骤628中选中的所有层中，将Nq，被设置成Nq， 如步骤635中所示。
在步骤640，使用在步骤635中确定的Nq，向量重新计算Wq (称之为W"q)，例如使用
o，)
然后，可在步骤645中确定分配给每个队列的RAAU的修改数 量。例如，可使用下式确定修改数量RAAUq，， = round(FreeRAAU *W，,q)11
其中round (..)舍入到最接近的整数。
然后，可在步骤650中确定分配的所有RAAU的和。此处，如 果净皮分配的所有RAAU的和大于freeRAAU (这可能在步骤645中 的舍入运算之后)，则可在步骤655中对RAAUq"进行修改，在 PCT公开WO 03/049320 (与本发明的申请人是相同)中也对此进行 了描述。
有可能分配给队列的资源量可小于给定UE所在小区边缘状态 时所需的量。例如，如果UE处在小区边缘"2"，则会最小需要4个 RAAU。因此，如果由RAAU tier"分配的RAAU的量小于最小所需 RAAU,对于任何q给定小区边缘状态，则对于RAAUq"小于最小 值的其中一个队列可将RAAUq"设置为零，如步骤660中所示。此 处，值得注意的是，可存在小于最小值的多个队列。
在此情形中，首先将任何空闲资源分配给低于最小值的任何其 他队列，如步骤665中所示。如果仍存在空闲资源，则依次分配任 何空闲资源；对于当前RAAUq"大于零的每个队列分配一个 RAAU。
然后，更新RAAUq，，值，如步骤670中所示。然后更新在实际 分配RAAU (RAAUq")与最初确定分配的RAAU之间的运行差 RAAUq，如步骤675中所示。例如，釆用这样的方式
r咖ing一RAAU一delta := runnmg_RAAU—delta+(RAAUq-RAAUq，，) [12
从而，描述了可在任何特定时刻将队列数量限制为分配资源的机制。
概括而言，本发明的发明理念目的在于提供以下特征的至少一
个或多个
(i) 一种提供对在DL中用户上的服务设置优先级的方法；
(ii) 一种提供对在UL中用户上的服务设置优先级的方法。这 需要将加权值信号传送到UE;
(iii) 一种在任何时刻将队列(即，服务)数量限制到分配无线资源的方法。在UL以及DL中提供该功能；以及
(iv)本发明的发明理念使得能够对用户上的包类型设置优先 级，这是由于对于每个包类型以及每个用户存在单个分配过程。这 特别有益于基于包的、尽最大努力的服务。例如，如果无线通信系 统包括正在执行很大文件传输协议(FTP)下载的多个用户，且另一 用户正在进行Web浏览，有可能给Web浏览用户设置高于其他用户 的优先级。
值得注意的是，美国专利6,845,100明显不同于本文描述的发明 理念，本发明理念提出了一种能够给用户上的包类型设置优先级的 机制。在一个实施例中，这是通过为每个包类型和每个用户提供单 个分配过程实现的。这对于基于包的尽最大努力的服务特别有益。 例如，如果第一数量的用户正在执行很大文件传输协议(FTP)下 载，且另一用户正在进行Web浏览，在使用本文描述的发明理念 时，有可能对其中的Web浏览用户设置优先级，本发明理念与诸如 美国专利6,845,100 (该专利不允许发生这样的情况)的已知现有技 术不同。
特别是，可以想到的是，半导体制造商可将前述发明理念应用 到任何信号处理集成电路(IC)。还可想到，例如，半导体制造商 可在独立式设备，或专用集成电路(ASIC)和/或任何其他子系统元 件的设计中，釆用本发明理念。
应该理解，在不偏离此处所述的发明理念的条件下，可使功能 在不同功能单元或逻辑元件之间任意合适的分布。因此，对特定功 能设备或元件的表述仅被视为用于提供所述功能的合适装置的表 述，而非表示严格的逻辑或物理结构或组织。
本发明的各方面可采用任何形式实现，包括硬件、软件、固件 或其任何组合。本发明的实施例的元件和组件在物理、功能和逻辑 方面，可采用任何合适的方式实现。当然，该功能可采用单个单元 或IC，多个单元或IC或作为其他功能单元的一部分实现。
尽管结合某些实施例描述了本发明，本发明并不意在限于此处给出的特定形式。而是，本发明的范围仅由所附权利要求进行限 定。另外，尽管结合具体实施例的描述给出了特征，本领域技术人 员应该理解，可根据本发明对所述实施例的多个特征性进行组合。 在权利要求中，术语"包括，，不排除存在其他元件或步骤。
此外，尽管在不同权利要求中可包括单个特征，不过也有可能 将这些特征进行有利的组合，包括在不同实施例中并不表示特征组 合并不可行和/或无利。另外，在将特征包括在其中一类权利要求中 并不表示限制于该类权利要求，而是表示该特征同样可应用于其他 权利要求类，只要合适即可。
此外，在权利要求中的特征顺序并不表示必须按照任何特定顺 序实现这些特征，特别是在方法权利要求中的各步骤顺序并不表示 步骤必须按照这样的顺序执行。而是，这些步骤可采用任何合适的 顺序执行。另外，关于单个的表述并不排除存在多个。从而，对于
"一 (a/an)，，"第一 (first)，，、"第二 (second)"的表述等并不排除 存在多个。
从而，在此描述了改进型无线通信系统、装置、集成电路及其 操作方法，其中，大大緩解了现有技术设置中的前述缺点。
2权利要求
1. 一种用于在无线通信系统中分配资源的装置，所述装置包括映射逻辑，用于将一个或多个服务映射到多个无线承载的各个无线承载；报告逻辑，用于指示所述多个无线承载的缓冲器占用率；以及优先级设置逻辑，用于基于无线承载为用于在多个无线通信单元上的一个或多个服务的分配资源设置优先级。
2. 根据权利要求l的装置，还包括数据库，用于存储多个服务规范，每个无线通信单元具有一个 服务规范，所述服务规范定义数据流与相应的无线承载之间的映 射。
3. 根据权利要求1或2的装置，其中，所述装置还包括信号划 分逻辑，所述信号划分逻辑可操作地连接到映射逻辑，用于根据单 个上下文将服务划分到各个无线承载中。
4. 根据任一前述权利要求的装置，其中，所述无线通信单元是 用于在上行链路通信路径中分配资源的用户设备。
5. 根据任一前述权利要求的装置，其中，所述装置位于无线接 入网络中，所述无线接入网络包括优先级设置逻辑，用于为下行链 路通信路径中的多个无线通信单元分配资源。
6. 根据权利要求5的装置，其中，所述多个无线通信单元中的 无线通信单元包括信号处理器，所述信号处理器用于确定各个无线 承栽和发射器的緩冲器占用率，其中所述发射器可操作地连接到所 述信号处理器且用于向所述无线接入网络发送消息。
7. 根据权利要求6的装置，其中，所述消息指示每个无线承载 的不同緩冲器占用率。
8. 根据权利要求7的装置，还包括加权逻辑，所述加权逻辑可 操作地连接到信号处理器和优先级设置逻辑，用于为多个用户上的每个服务提供一组加权值，以便所述优先级设置逻辑根据一组加权 值为各个无线承载分配带宽资源。
9. 根据权利要求8的装置，还包括将该組加权值发送到所述无 线通信单元。
10. 根据权利要求5的装置，还包括加权逻辑，所述加权逻辑 可操作地连接到优先级设置逻辑，用于为多个用户上的每个服务提 供一组加权值，以便优先级设置逻辑根据一组加权值为各个无线承 载分配带宽资源。
11. 根据权利要求6的装置，其中，无线接入网络包括调度 器，所述调度器用于响应于所述消息，对在多个无线通信单元上的 已设置优先级的分配资源进行调度。
12. 根据权利要求5的装置，其中，无线接入网络包括与一个 或多个服务相关联的多个分类器，所述分类器可操作地连接到映射 逻辑，以便映射逻辑将数据包映射到相应的无线承载上。
13. —种用于在无线通信系统中分配资源的方法，所述方法包括将一个或多个服务映射到多个无线承栽的各个无线承载；报告所述多个无线承载的緩沖器占用率；以及基于无线承载，为在多个无线通信单元上的分配资源设置优先级。
14. 根据权利要求13的用于分配资源的方法，还包括 存储多个服务规范，每个无线通信单元具有一个服务规范，所述服务规范定义数据流与相应的无线承载之间的映射；以及基于所存储的多个服务规范，为在多个无线通信单元上的分配 资源设置优先级。
15. 根据权利要求13或14的用于分配资源的方法，还包括 在上行链路通信路径中分配资源。
16. 根据前述权利要求13至15中的任一项的用于分配资源的 方法，还包括为下行链路通信路径中的多个无线通信单元分配资源。
17. 根据前述权利要求13至16中的任一项的用于分配资源的 方法，还包括确定各个无线承载的緩沖器占用率；以及将指示各个无线承载的不同緩冲器占用率的消息发送到无线接入网络。
18. 根据前述权利要求13至17中的任一项的用于分配资源的 方法，还包括为多个用户上的每个服务提供一组加权值；以及 根据该组加权值为各个无线承载分配带宽资源。
19. 根据权利要求18的用于分配资源的方法，还包括将该组 加权值发送到无线通信单元。
20. 根据权利要求17的用于分配资源的方法，还包括响应于 所述消息，对在多个无线通信单元上的已设置优先级的分配资源进 行调度。
21. 根据权利要求17的用于分配资源的方法，还包括 将多个分类器与一个或多个服务相关联；以及 将数据包映射到相应的无线承载上。
22. —种用于在无线通信系统中分配资源的计算机程序产品， 所述计算机程序产品包括可执行程序代码，所述计算机程序产品包 括的程序代码用于将一个或多个服务映射到多个无线承载的各个无线承栽；报告所述多个无线承载的緩冲器占用率；以及基于无线承栽，为在多个无线通信单元上的分配资源设置优先级。
23. —种无线通信系统，包括有助于与多个无线通信单元的通 信的无线接入网络，所述无线通信系统包括映射逻辑，用于将一个或多个服务映射到多个无线承载的各个 无线承载；报告逻辑，用于指示所述多个无线承载的緩冲器占用率；以及 优先级设置逻辑，用于基于无线承栽，为在多个无线通信单元 上的分配资源设置优先级。
24. 根据权利要求23的无线通信系统，还包括数据库，用于存储多个服务规范，每个无线通信单元具有一个 服务规范，所述服务规范定义数据流与相应的无线承栽之间的映 射。
25. 根据权利要求23或24的无线通信系统，其中，所述装置 为无线通信单元，而优先级设置逻辑用于在上行链路通信路径中分 配资源。
26. 根据权利要求25的无线通信系统，其中，无线通信单元是 用户设备。
27. 根据前述权利要求23至26中的任一项的无线通信系统， 其中，所述装置位于无线接入网络中，所述无线接入网络包括优先 级设置逻辑，所述优先级设置逻辑用于为下行链路通信路径中的多 个无线通信单元分配资源。
28. 根据权利要求27的无线通信系统，其中，所述多个无线通 信单元中的无线通信单元包括信号处理器，所述信号处理器用于确 定各个无线承载和发射器的緩冲器占用率，其中所述发射器可操作 地连接到所述信号处理器且用于向所述无线接入网络发送消息。
29. 根据权利要求28的无线通信系统，其中，所述消息指示每 个无线承载的不同緩冲器占用率。
30. 根据权利要求29的无线通信系统，还包括加权逻辑，所述 加权逻辑可操作地连接到信号处理器和优先级设置逻辑，用于为多 个用户上的每个服务提供一组加权值，以便所述优先级设置逻辑根 据一组加权值为各个无线承载分配带宽资源。
31. 根据权利要求30的无线通信系统，其中，所述无线接入网 络将该组加权值发送到无线通信单元。
32. 根据权利要求28的无线通信系统，其中，所述无线接入网络包括调度器，所述调度器用于响应于所述消息，对在多个无线通 信单元上的已设置优先级的分配资源进行调度。
33. 根据权利要求32的无线通信系统，其中，所述调度器响应 于在用于相应的服务的緩冲器中存在的数据总量，对已设置优先级 的分配资源进行调度。
34. 根据权利要求32的无线通信系统，其中，所述调度器位于 无线接入网络中，并用于向位于用户设备中的用户设备调度器提供 物理资源的单个分配。
35. 根据权利要求34的无线通信系统，其中，所述用户设备调 度器向无线接入网络通知其对于分配物理资源的使用。
36. —种用于在无线通信系统中限制在某一时刻所支持的服务 的数量的方法，所述方法包括确定分配资源的归 一化服务加权参数； 确定分配给每个服务的资源分配单元的数量；确定被分配有资源的服务的数量是否大于阈值；响应于确定被分配有资源的服务的数量大于阈值，限制所分配的资源分配单元的数量；重新计算分配给每个服务的资源分配单元的数量；按照分配给每个服务的资源分配单元的顺序对服务进行排序，并从排序后的服务中选择数量；将所有未选中的服务设置为零； 确定被分配有资源的服务的数量是否大于阈值；以及 当被分配有资源的服务的所述数量大于阈值时，重复所述重新计算、排序、设置和确定步骤。
37. 根据权利要求36的方法，还包括，在上行链路和下行链路 方向上分配空闲资源。
38. —种装置，包括 存储器；与存储器相连接的处理器；以及可在处理器上执行的程序代码，所述程序代码用于 确定分配资源的归 一化服务加权参数； 确定分配给每个服务的资源分配单元的数量； 确定被分配有资源的服务的数量是否大于阈值； 响应于确定被分配有资源的服务的数量大于阈值，限制所分配 的资源分配单元的数量；重新计算分配给每个服务的资源分配单元的数量；按照分配给每个服务的资源分配单元的顺序对服务进行排序， 并从排序后的服务中选择数量；将所有未选中的服务设置为零；确定被分配有资源的服务的数量是否大于阈值；以及当被分配有资源的服务的所述数量大于阈值时，重复所述重新 计算、排序、设置和确定步骤。
39. —种装置，包括用于确定分配资源的归一化服务加权参数的逻辑；用于确定分配给每个服务的资源分配单元的数量的逻辑；用于确定被分配有资源的服务的数量是否大于阈值的逻辑；用于响应于确定被分配有资源的服务的数量大于阈值，限制所分配的资源分配单元的数量的逻辑；用于重新计算分配给每个服务的资源分配单元的数量的逻辑； 用于按照分配给每个服务的资源分配单元的顺序对服务进行排序，并从排序后的服务中选择数量的逻辑； 用于将所有未选中的服务设置为零的逻辑； 用于确定被分配有资源的服务的数量是否大于阈值的逻辑；以及当被分配有资源的服务的所述数量大于阈值时，重复所述重新 计算、排序、设置和确定步骤。
40. —种用于在无线通信系统中限制在某一时刻所支持的服务 的数量的包括程序代码的计算机程序产品，所述计算机程序产品包括的程序代码用于确定分配资源的归 一化服务加权参数； 确定分配给每个服务的资源分配单元的数量； 确定被分配有资源的服务的数量是否大于阈值； 响应于确定被分配有资源的服务的数量大于阈值，限制所分配的资源分配单元的数量；重新计算分配给每个服务的资源分配单元的数量； 按照分配给每个服务的资源分配单元的顺序对服务进行排序，并从排序后的服务中选择数量； 将所有未选中的服务设置为零； 确定被分配有资源的服务的数量是否大于阈值；以及 当被分配有资源的服务的所述数量大于阈值时，重复所述重新计算、排序、设置和确定步骤。
全文摘要
本发明提供了一种用于在无线通信系统中分配资源的装置，其中，所述装置包括映射逻辑，用于将一个或多个服务映射到多个无线承载的各个无线承载；报告逻辑，用于指示所述多个无线承载的缓冲器占用率；以及优先级设置逻辑，用于基于无线承载为在多个无线通信单元上的分配资源设置优先级。
文档编号H04L12/56GK101467403SQ200780021662
公开日2009年6月24日 申请日期2007年4月27日 优先权日2006年5月8日
发明者T·斯佩特 申请人:Ip无线有限公司