专利名称：用于通信系统中资源分配的方法
技术领域：
本发明涉及电信技术，并且更具体地涉及用于在UTRAN中的不同传输资源之间资源共享的方法。
背景技术：
今天有越来越多的传输资源被引入UTRAN(UMTS地面无线电接入网络)，例如，ATM 传输和IP传输。IP传输技术有其自己特定的优点，正在逐渐充当UTRAN传输解决方案，并且将是对于ATM传输技术的备选。由于ATM传输网络的当前主导位置和从ATM传输网络到 IP传输网络的迁移问题，多个传输技术将对于长时间仍在无线电接入网络中共存和互相工作。必需找到一些方式以确保具有ATM或IP的UTRAN节点能够在UTRAN网络中的诸如Iu、 Iub、Iur接口等不同接口上相互通信。要求RNC(无线电网络控制器)以在Iub接口上支持传输技术的双栈(ATM和IP) 以便在UMTS中支持多个传输资源。由于用户服务的不同要求和迁移影响，RBS(无线电基站)支持ATM或IP的任一传输资源或两者。两个传输技术能够很好地共存和互相工作 (interwork)是必需的，也是重要的。当前，关于不同传输资源之间的互相工作主要有两种解决方案。在Iub接口上，假设RNC支持传输技术的双栈(ATM和IP)。RNClOl如图1所示直接与不同种类的RBS 102 连接。在此状况下，RNC 101必须基于与RBS 102支持的相同类型的传输资源设置新传输承载。例如，如果RBS 102只支持ATM传输资源，则在RNC 101侧上仅ATM传输资源用于 Iub接口上的新传输承载建立。即使RBS 102也支持传输资源的双栈(如ATM和IP)，RNC 101也只能分别在两种类型的传输资源上设置传输承载，其中，它应在两侧上是相同的。两种不同种类的传输资源的使用是独立的。为解决在不同种类的传输技术之间通信的此问题，在3GPP TR25.933 V5. 4. 0和 Ericsson专利(专利号=US 2001/0053145 Al)中提供了一种新设备。此新设备名为互相工作单元(IWU) 103，其定义成如图2所示在不同传输技术之间实现变换。RNC 101能借助于在RBS 102中由IWU 103支持的该变换，基于不同传输资源来设置新传输承载。例如，RNC 101在Iub接口上具有空闲的ATM传输资源。对等RBS 102节点只支持 IP传输技术。在RNC 101为用户平面传送建立新传输时，RNC 101用Alcap协议将ATM传送地址和盲ID发送到IWU 103。IffU 103接收传输承载设置的请求时，IWU 103选出RBS102 的对应IP地址，并通过IP Alcap协议与RBS 102设置传输承载。通过此互相工作设备，能够在RNC 101与RBS 102之间成功设置传输承载。此基本过程在图3中示出。此处，假设RNC 101支持传输的双栈和仅ATM传输资源可用。RBS 102只支持IP传输。然而，RNC 101中的传输资源使用仍是不相关的。这造成不同传输资源中的不平衡利用。在更严重的情形中，一种传输资源被高度使用，甚至用尽，而另一种传输资源极其空闲。因此，由于无效的传输资源使用，可能发生传输资源的极大浪费。
发明内容
本发明的一个目的是提供用于在无线电通信网络中以高资源利用率来分配传输资源的方法。本发明的又一目的是提供资源利用率高的无线电通信网络。根据本发明的一方面，本发明提供一种方法，包括以下第一步骤接收对设置与传输服务类型对应的传输承载的请求，传输服务类型与传输资源之一关联。如果关联的传输资源是在低负载状态中，则传输承载在关联的传输资源上设置。如果关联的传输资源不在低负载状态中，并且任何其它传输资源在低负载状态中，则传输承载在所述任何其它传输资源上设置。如果上面的任一情况均未发生，则拒绝请求。根据本发明的另一方面，本发明提供一种无线电通信网络，包括多个无线电基站和与所述多个无线电基站通信的无线电网络控制器。其中，无线电网络控制器配置成在以下步骤中分配传输资源。首先，从所述多个无线电基站之一接收对设置与传输服务类型对应的传输承载的请求，传输服务类型与传输资源之一关联。随后，如果关联的传输资源在低负载状态中，则传输承载在关联的传输资源上设置。如果关联的传输资源不在低负载状态中，并且任何其它传输资源在低负载状态中，则传输承载在所述任何其它传输资源上设置。 如果上面的任一情况均未发生，则拒绝请求。通过本发明，可能能够实现不同传输资源之间的资源共享并增大传输资源的总体利用率，避免特定传输资源的拥塞和过载。本发明还提供不同传输资源之间的冗余机制。在某一异常状况下，当一种传输资源不可用时，能够在其它可用传输资源上建立新服务以便确保网络可访问性和稳定性、健壮性。在本发明中，方法的双阈值确保传输资源的利用状态估计的准确性和可靠性。不同类型的服务上不同级别的阈值基础的策略提供了在各种类型的用户之间资源共享的灵活方式，增大了传输资源的利用。
从优选实施例的以下详细描述，在参照附图进行时，本发明的特征以及优点将变得对于本领域技术人员更明白。在这些图形中图1示出根据现有技术在不同传输资源之间互相工作的一解决方案；图2示出根据现有技术在不同传输资源之间互相工作的另一解决方案；图3示出根据现有解决方案的互相工作中的基本过程；图4示出用于在不同传输资源之间资源共享的体系结构；图5示出用于在不同传输资源之间资源共享的主要流程图；图6示出吞吐量或带宽的利用率和时间之间的关系；图7示出双阈值方法的示范过程；图8示出用于不同服务用户的不同优先级的不同级别；
图9示出多级别保护阈值方法的示范过程。
具体实施例方式应注意，本发明在通用移动电信系统(UMTQ的非限制的、示例的上下文中描述。 下面的示例将描述Iub接口中在RNC 101与RBS 102之间的传输资源互相工作。如图4所示，在UMTS的无线电接入网络中，假设RNC 101支持传输技术的双栈(如 ATM/IP)。RNC 101通过Iub接口与不同类型的RBS 102连接。一些RBS 102支持IP传输。 一些RBS 102还支持ATM传输。其它支持通过Iub的IP和ATM传输。RNC 101与IWU103 之间的传输资源被认为是资源池104，并且能够基于本发明的特定方法相互共享。不同的服务基于其特定服务质量(Qos)和带宽利用要求而具有其优选的传输资源。例如，数据服务优选在IP传输资源上传输，而AMR(自适应多速率)服务由于对传送延迟的敏感而优选在ATM传输资源上传输等。不同服务和传输资源之间的此关系能够在RNC 101上由运营商来配置。在本发明中，此类优选始终在可能时得到满足。图5描述RNC 101中在ATM与IP传输技术之间传输资源管理的主要过程。RNC 101实时测量传输资源的利用，并存储有关状态信息(例如基于IP的传输上的用户数据吞吐量或基于ATM的传输上物理带宽资源的利用率)。在传输承载的新请求到来时，RNC 101将启动传输资源管理的过程。在步骤S501， 在新传输承载(例如用于R99PS数据RAB的用户平面)设置请求到来时，RNC 101根据服务类型与传输资源之间的配置关系来选择有关优选的传输类型。在步骤S502，RNC 101检查优选的传输资源的利用状态，如果它在低(正常)负载状态中，则在步骤S503，新传输承载在优选传输资源上设置。如果在步骤S502，RNC 101确定优选IP传输资源在高负载状态中，则在步骤504， RNC 101检查非优选传输资源的利用状态，如果它在低负载状态中，则新传输承载将在该非优选的ATM传输资源上设置。否则，RNC 101拒绝新传输承载的请求(步骤S506)。在步骤 S502，优选的是RNC 101在检查利用状态之前检查传输资源的可用性状态。此方法允许在一种传输资源不可用或在高负载状况上时，不同传输资源相互共享。这能够确保传输资源的良好利用率和保持不同传输资源之间的平衡。在上述主要过程中，传输资源的利用状态的估计和资源共享是两个关键部分。利用状态的估计的准确性是资源调整的先决条件。下面引入了两种方法以用于估计传输资源利用状态和资源管理。第一种方法是双阈值检测和滞后计时器策略。此方法要确保估计的准确性和避免来自传输资源的抖动的错误判定。另一新方法为不同类型的服务用户设置传输资源许可(admission)的多级保护阈值。此方法能确保不同传输资源之间灵活的利用和管理以及为各种用户提供良好的服务质量。在双阈值方法中，双阈值(High_Thr和low_Thr)和滞后计时器由运营商来配置。 此处，如图6所示，测量期间的负载是针对ATM传输上的物理带宽或IP传输上的平均吞吐量。双阈值方法的主要过程在图7中示出。
在步骤S701，RNC 101驻留于传输资源使用的正常负载状态中，并且标志(Load_ status_flag)是0。RNC 101监视当前传输资源上的利用状态。在步骤S702，RNC 101检查当前平均测量的利用率，如果它大于高阈值(High_Thr)，则在步骤S703，RNC 101检查高阈值下的持续时间，如果它长于时间的滞后计时器，则在步骤S704，RNC 101确定该传输资源在高负载状态中，并且将标志(L0ad_StatuS_flag)设置为1。随后，在步骤S705，RNC 101检查当前平均测量的利用率，如果它小于低阈值 (Low_Thr)，则在步骤S706，RNC 101检查高阈值下的持续时间，如果它长于时间的滞后计时器，则RNC 101判定传输资源回到正常负载状态，并且将标志(L0ad_StatuS_flag)从1 设为0。或者，如果确定当前平均测量的利用率不大于高阈值(High_Thr)(在步骤S702)， 或者高阈值下的持续时间不长于时间的滞后计时器(在步骤S70;3)，则过程回到步骤S701。阈值和滞后计时器也能够基于特定方法来动态调整。此外，有关多个样本的平滑和累积的方法能够被采用并且对利用状态的估计具有更佳效应。双阈值和滞后计时器的此方法能够监视传输资源利用的趋势，并在资源使用的利用状态上做出准确的判定。这确保了随后的资源调整有正确的先决条件。对于分组数据业务的突发特性，其对应的传输资源的波动更明显和强烈。因此，推荐此方法用于监视数据服务用户优选IP传输资源上的利用状态。本发明为估计传输资源的利用状态和资源管理提供的另一方法定义资源利用的多个保护阈值，并在不同传输资源之间的负载分担期间实现不同服务用户的不同接入优先级。在此方法中，由运营商基于优选传输资源的类型和服务的QoS要求为用户的不同服务类型配置传输资源的许可优先级。 在下面的示例中，假设用于AMR用户的优选传输资源是ATM带宽。相应地，服务类型的优先级设置如下对于进入的AMR用户(如切换用户)的高优先级、对于进入的数据用户和本地AMR用户的中优先级，以及对于其它用户的低优先级。还基于用户的不同类型来定义传输资源的不同许可阈值，以确保整个系统的高传输资源利用率和良好的性能。相应地，在图8中定义了三个阈值。图9示出新传输承载请求到来时针对用户基础的资源分配的主要过程。在步骤S901，新传输承载(如数据用户的传输承载)请求到来时，RNC 101将记录此新传输承载的服务类型，并检查分配的ATM带宽资源的当前利用状态。在步骤S902，RNC 101检查带宽的利用率如果包括新需要的传输资源，它不小于阈值1，这表示传输资源的利用率在高负载状态中，则RNC 101将拒绝此传输承载的请求(在步骤S907)。如果在步骤S902，RNC 101确定包括新需要的传输资源的带宽的利用率小于阈值 1，则在步骤S902，RNC 101检查请求是否来自进入的AMR用户；如果不是，则在步骤S904， RNC 101检查是否请求来自进入的数据用户或本地AMR用户而带宽的利用率小于阈值2 ； 如果不是，则在步骤S905，RNC 101检查带宽的利用率是否小于阈值3 ；如果不是，则在步骤 S907拒绝当前传输承载请求。如果在步骤S903、S905或S905，判断的结果为“是”，则在步骤S906，RNC 101将空
闲的传输资源分配用于新传输承载。
在多个新用户(如一个AMR用户和一个数据用户)同时接入时，RNC 101将首先单独采用如上面单个用户相同的方法。当空闲的传输资源仅足够用于一个用户时，优选的用户将具有被分配空闲传输资源的更高优先级。例如，此处空闲的ATM传输资源将分配到其优选AMR服务用户，并且数据服务用户将被置于队列中等待空闲资源。另一种情形是在数据服务用户以高数据率接入时，当前空闲优选的和非优选的传输资源是否能够满足其带宽要求，随后，RNC 101能够考虑将数据服务用户下切到更低数据率，然后根据如图9用于单个用户的上述方法来检查空闲的传输资源是否足够用于此用户。在此示例上，此方法在服务用户许可的过程中使用。同时，在服务用户保持期间， 传输资源将随着资源释放和重新分配而变化。RNClOl将同时监视所有传输资源的利用，并跟踪传输资源的负载的波动。基于此知识，它将动态地将不同服务用户调整到其优选传输资源，并在整体上保持不同传输资源的利用的平衡。双阈值的方法提供了估计传输资源利用的可靠方式。多级保护阈值的方法基于运营商配置的服务用户优先级，给出了传输资源共享上的策略。两者一起能够实现在RNC 101 和IWU 103中不同类型的传输资源之间的传输资源共享。上述本发明的实施例仅旨在是示范性的。本领域技术人员可理解，提供的实施例能够在许多方面中进一步变化。因此，本发明的范围旨在仅由随附权利要求的范围来限制。
权利要求
1.一种用于在无线电通信节点中分配传输资源的方法，包括以下步骤接收对设置与传输服务类型对应的传输承载的请求，所述传输服务类型与所述传输资源之一关联(S501)；如果所关联的传输资源在低负载状态中(S502)，则在所关联的传输资源上设置所述传输承载(S503)，如果所关联的传输资源不在低负载状态中，并且任何其它传输资源在低负载状态中 (S504)，则在所述任何其它传输资源上设置所述传输承载(S505)， 否则，拒绝所述请求。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述传输资源包括信道的吞吐量或带宽。
3.如权利要求2所述的方法，其中当所述带宽的平均测量利用率对长于预定时间间隔的持续时间小于阈值时，所关联的传输资源被视为在所述低负载状态中。
4.如权利要求2所述的方法，其中多个用户被分别指派到多个阈值，并且对于所述用户的每个，当所述带宽的平均测量利用率对长于预定时间间隔的持续时间小于所指派的阈值时，所关联的传输资源被视为在所述低负载状态中。
5.如权利要求1-5的任一项所述的方法，其中所述节点是无线电网络控制器。
6.一种无线电通信网络，包括 多个无线电基站(10 ；以及无线电网络控制器(101)，与所述多个无线电基站通信，其中所述无线电网络控制器 (101)配置成在以下方式中分配传输资源从所述多个无线电基站(10 之一接收对设置与传输服务类型对应的传输承载的请求，所述传输服务类型与传输资源之一关联；以及如果所关联的传输资源在低负载状态中，则在所关联的传输资源上设置所述传输承载，如果所关联的传输资源不在低负载状态中，并且任何其它传输资源在低负载状态中， 则在所述任何其它传输资源上设置所述传输承载， 否则，拒绝所述请求。
7.如权利要求6所述的无线电通信网络，其中所述传输资源包括信道的吞吐量或带觅ο
8.如权利要求7所述的无线电通信网络，其中如果所述带宽的平均测量利用率对长于预定时间间隔的持续时间小于阈值，则所关联的传输资源被视为在所述低负载状态中。
9.如权利要求7所述的无线电通信网络，其中多个用户被分别指派到多个阈值，并且对于所述用户的每个，如果所述带宽的平均测量利用率对长于预定时间间隔的持续时间小于所指派的阈值，则所关联的传输资源被视为在所述低负载状态中。
10.一种用于在无线电通信网络中分配传输资源的设备，包括用于接收对设置与传输服务类型对应的传输承载的请求的部件，所述传输服务类型与所述传输资源之一关联；用于如果所关联的传输资源在低负载状态中则在所关联的传输资源上设置所述传输承载、或者如果所关联的传输资源不在低负载状态中并且其它传输资源在低负载状态中则在所述其它传输资源上设置所述传输承载的部件。
全文摘要
本发明提供用于在不同传输资源之间的资源共享的方法，包括以下步骤RNC(101)选择相关优选传输类型，RNC(101)确定优选传输资源的可用性状态，RNC(101)确定低负载状态中的优选传输资源的利用状态，以及RNC(101)在优选传输资源上设置新传输承载。通过本发明，传输资源的总体利用率能够增大，并且特定传输资源的拥塞和过载能够得以避免。
文档编号H04W72/04GK102273297SQ200880132616
公开日2011年12月7日 申请日期2008年12月31日 优先权日2008年12月31日
发明者杨曙光, 田锐, 董琳 申请人:爱立信(中国)通信有限公司