用于移动电信的用户设备以及用于接入电信网络的方法_2

文档序号:9355771阅读:来源:国知局
可以逻辑连接到位于所述 无线电小区101内的用户设备105,以便提供各种类型的连接(例如,语音、数据、SMS、丽S 等)。
[0040] 无线电小区101可能由于若干原因而进入过载状态。过载的第一个造成原因是网 络107内用户设备105的异常分布(例如,当人群因体育赛事而集中在体育场中时,等等), 即当一个或多个小区101包含比其大小设计所针对的数量更大的数量的用户设备105时。 实际上,小区101的资源(诸如信令或业务通道)会变得饱和,即没有可用的频带,并且因 此使一个或多个用户设备105不可能与无线电基站102建立通信并交换数据。过载的第二 个造成原因是由于在网络107中分布的用户设备105朝相同网络107的特定节点(在附图 中未示出)产生的高业务量(例如,当许多用户设备105被同时用于发送关于节日或针对 意外事件(诸如地震、洪水等)的消息时);实际上,这种节点可以包括向用户设备105提 供特定服务的元件,其中服务例如DNS (域名服务)、呼叫路由、SMS (短消息服务)、数据包 路由或其它服务。
[0041] 在就像这些的情况下,以及在本领域技术人员众所周知的其它情况下,许多服务 请求不会被完成,因为一些资源不可用,从而导致请求被用户重发。这增加了小区的信令业 务,使得许多接入请求将相互干扰,因此进一步增加失败接入尝试率以及用户所作出的重 发的次数。
[0042] 在本描述中,"接入尝试"指由用户设备UE 105发送到电信网络的任何连接服务请 求。表述"接入尝试"在本文被用来突出请求将不总是成功以及服务接入限制可以应用到 这种服务的事实,因此,在任何具体时刻不可能事先肯定服务都将真正可用,即使该服务被 包括在电线网络可以向被假设能够使用这种服务的用户设备正常提供的连接服务中。
[0043] 在这种条件下,小区的信令资源有可能变得拥塞,并且因此权宜之计是在拥塞中 所涉及的小区101中或者在整个网络107中引入接入限制;所述限制必须通知给用户设备 105,使得所述用户设备105可以限制他们的接入请求,以避免发送信号而潜在地由他们自 己造成拥塞。
[0044] 所述限制的通知可以在小区101中由无线电基站102经由携带所谓"系统信息"的 无线电信号103广播。实际上,假设存在一个过程,在作为用于描述本发明的例子在本文所 采用的LTE系统中就是这种情况,通过该过程,用户设备105在其自己的存储器中设置关于 它们的系统信息并保持最新。这个过程将不在本文描述,但是假设被用户设备设置和更新 的系统信息包括在网络107中所设置的任何接入限制。
[0045] 在以下将描述的本发明的第一实施例中,根据3GPP TS 36. 331V11. 0.0规范,假设 由无线电网络广播的接入限制信息是LTE系统所需的类型。具体地,假设网络指示:
[0046]-限制所适用的接入的类型(紧急、信令、数据传输等等);
[0047]-用于确定等待时间的参考时间间隔;
[0048] -影响被允许进行接入网络的尝试的概率的任何其它参数。
[0049] 本发明的接入限制机制是基于用户设备在验证进行接入网络的尝试的可能性之 前无论如何必须允许经过的等待时间的确定,无论是在不成功的接入尝试之后还是在成功 的连接结束之后。表述"验证进行接入网络的尝试的可能性"指发送接入请求之前网络所 需的所有动作和验证的执行。依赖于所述验证动作的结果,所有的所述验证动作之后则可 能跟着接入网络的尝试(通过由用户设备发射适当信号)。如果接入尝试成功并且网络接 受所考虑的服务请求,则连接可以在用户设备与网络之间建立,用于服务的提供。
[0050] 用户设备105包括确定等待时间的接入管理模块106,以及适于试图接入移动电 信网络107的收发器装置。
[0051] 以下将说明本发明可以如何改善用户设备105可以试图获得对网络107的接入的 公平性。
[0052] 为了使本发明更容易理解,以下将也参考图2根据本发明的第一实施例200描述 用户设备105以及关联的方法的操作。
[0053] 该方法包括开始阶段201,之后是初始化阶段202,在此期间,逻辑变量 ADA (Access Delay Applied,应用了接入延迟)被设置为"假"值并且等待时间Tbarring的 值被设置为零。这些初始化,就像以下将讨论的其它参数的初始化,可以例如在当用户设备 105开启时所执行的过程期间发生。
[0054] 初始化阶段202之后是等待阶段203,在此期间,设备105等待来自用户的服务请 求(例如通过按下用户设备105的键而发布的),或者来自应用的通过适当的消息发布的服 务请求。
[0055] 在接收到服务请求时,用户设备105进入服务请求管理阶段204,在此期间,用 户设备105开始合适的过程来完成所述请求。在所述管理阶段204之后,用户设备105 进入接入数据读取阶段205,在此期间,它获取或更新关于任何网络接入限制的状态和 "Tbarring"等待时间计数器的状态的数据,"Tbarring"等待时间计数器的功能将随后描 述。
[0056] 通过处理所述数据,确定用户设备105是否被允许作出接入网络的尝试(选择 阶段206)。这种决定依赖于由网络在用户设备105所处的小区中广播的数据并且依赖于 Tbarring计数器的状态。网络所广播的数据将不作任何进一步的描述,因为它们与特征化 本发明的任何方面都无关。特别地,假设本发明所描述的过程属于无线网络接入控制的一 般上下文内,其中接入类可以被定义并且接入尝试在本文将不描述的特定条件下被抑制。
[0057] 但是,可能已经经过或者还没有经过的等待时间Tbarring将在以下详细描述。如 果等待时间Tbarring还没有经过(即,计数器仍然在计数),则不允许接入网络的尝试并且 过程返回等待阶段203,从而等待下一个服务请求。
[0058] 相反,如果从网络107接收到的数据不抑制用户设备105作出接入尝试并且 Tbarring已经经过(计数器已经停止计数),则执行第二选择阶段207,其中验证网络是否 强加了任何接入限制。
[0059] 如果不存在接入限制,则该过程继续前进到设置阶段208,其中逻辑变量ADA的值 被设置为"假",然后到达接入阶段209,其中进行接入网络的尝试,该尝试可以发起或可以 不发起用于服务供应的连接。最后,该过程返回等待阶段203。
[0060] 相反,如果在第二选择阶段207中证明存在接入限制,则执行第三选择阶段210, 其中逻辑变量ADA的值被检查。如果ADA等于"真"值,则该过程继续前进到受限接入阶段 214,其中进行接入网络的尝试,该尝试可以发起或可以不发起用于服务供应的连接,然后 到达数据收集阶段215,其中关于之前的接入尝试和/或网络连接107的数据被收集。
[0061] 如果在选择阶段210中逻辑变量ADA等于"假"值,则ADA被设置为"真"值(阶 段211)并且执行收集阶段215,而不尝试接入网络。
[0062] 依赖于在阶段215中所收集的数据,用户设备105在计算阶段216中计算等待时 间Tbarring(见以下的公式2)并且在计数器开始阶段217中启动"Tbarring"等待时间计 数器,该计数器的状态指示所述等待时间Tbarring是否已经过去。如果在该过程返回等待 阶段203之后发布了新的服务请求(阶段204),则这个计数器的状态可以在另一阶段206 中被验证,所有都从其接踵发生。利用这第一实施例,在受限接入条件下,所有接入尝试之 如都有等待时间。
[0063] 本发明第一实施例的第一变体300包括图2的阶段211下游的抽签,在图3中由 抽签阶段312表示。抽签可以例如通过将由用户设备即时生成的随机或伪随机数与从网络 接收或者预设或以别的方式使其可用的参考概率进行比较来实现。如将对本领域技术人员 显然的,其它类型的决定也可适用,它们允许统计地或以别的方式定义的用户设备的子集 作出接入网络的尝试。
[0064] 在抽签阶段312之后,用户设备105进入选择阶段313,其中抽签的结果被评估。 如果抽签不成功,则用户设备105进入数据收集阶段215,而不作出任何接入尝试。相反,如 果抽签成功,则作出接入网络的尝试(阶段214),之后是数据收集阶段215。以这种方式, 统计地依赖于抽签的特点,一定百分比的用户设备105可以做出接入网络的尝试,而无需 等待等待时间过去。
[0065] 这第一变体可以被认为是本发明第一实施例的一般化;应当指出,如果确定决定 313的变量以这样一种方式被设置,即,使得决定将系统地证明为否定(阶段211之后总是 跟着阶段215),则这种变体的应用结果将总是与通过应用图2所示第一实施例所获得的结 果一致。
[0066] 第一实施例的第二变体400包括把变量ADA恒定地保持为"假"逻辑值,并且当阶 段313中抽签的结果有利时从阶段313切换到图2的阶段209,而不是阶段214。在这种情况 下,变量ADA以及阶段202、208、210、211和214可以被除去,并且决定207的肯定结果可以 之后跟着抽签212,如图4中所示,其中抽签阶段被标记为412并且结果产生的决定被标记 为413。除了以下将讨论的Tbarring计算公式之外,这提供了与在3GPP TS 36. 331V11. 0. 0 文档中规定的相同的算法运算。这种变体比以上描述的第一实施例更简单,但是在接入尝 试之后其不再需要设置在可以进行接入网络的另一尝试之前必须经过的等待时间。等待时 间只在失败的接入尝试之后才插入。
[0067] 以下将描述另外的变体。以下将描述在图2、3和4的计算阶段216中执行的处理 期间用于Tbarring计算的公式的一个例子。该例子关系到以下公式(2),这个公式考虑失 败的接入尝试以及成功的接入尝试之后所建立的连接的特点:
[0068]
[0069] 其中Tbarring是从Tbarring被设置的时刻开始的在试图接入网络107之前用 户设备必须允许经过的等待时间,而符号X指示相乘。本领域技术人员将理解,Tbarring 还可以以别的方式定义,而不实质性地改变用户设备105的操作并且不背离本发明的方 法。特别地,Tbarring等待时间开始时刻可以设置在尝试接入网络的开始时,之后计算 Tbarring,或者设置在所述尝试结束时,或者设置在所述尝试之后有可能建立的连接结束 时,或者在其它时刻。
[0070] 公式(2
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