专利名称：基于公共信道负荷的、从公共信道到专用信道的信道类型切换的制作方法
技术领域：
本发明涉及数据通信，具体地，涉及在作出信道类型切换决定时通过考虑当前传输信道负荷或吞吐量来改进数据通信。
背景技术：
与概要在当前的和将来的移动无线通信系统中，正在和将要提供各种不同的业务。虽然移动无线通信系统传统地提供电路交换业务，例如，支持话音呼叫，但分组交换数据业务也变得越来越重要。示例的分组数据业务包括使用互联网的电子邮件、文件传送和信息检索。因为分组数据业务常常以随数据分组会话的过程而变化的方式利用系统资源，所以分组流通常的特征为“突发的”。发送的分组突发被散布开，带有其中不发送分组的时段，这样，分组的“密度”在短的时间间隔内是高的，而对长的时段是非常低的。
移动通信系统必须容纳电路交换的业务和分组交换的业务。但同时，有限的无线电带宽必须被有效地使用。因此，可以利用不同类型的无线信道来更有效地容纳要通过无线接口输送的不同类型的业务。例如，一种类型的无线信道可被配置成更有效地输送电路交换的业务，以及另一种类型的无线信道可被配置成更有效地输送分组交换的业务。
全球移动通信系统(GSM)是一种移动通信系统的一个例子，它经过移动交换中心(MSC)节点提供电路交换业务和经过通用分组无线业务(GPRS)节点提供分组交换业务。对于电路交换的、被保证的业务，利用专用业务信道。无线信道临时供特定的移动用户专用(在移动连接的使用期限内)，以及传递信息帧以没有大延时地被接收。专用信道通常提供更高的数据吞吐量。对于分组交换的、尽最大努力的业务，利用公共信道，其中多个移动用户在同一时间共享公共信道。典型地，公共信道以比起专用信道较低的数据吞吐量传递信息分组。因此，当所请求的业务质量参量相对较高时，例如，对于语音或同步的通信，软/更软的越区切换等等，可以选择专用信道。当所请求的业务质量相对较低时，例如，对于电子邮件消息，可以选择公共信道。
在采用宽带码分多址(W-CDMA)的第三代移动系统中，适当的信道类型的选择是特别重要的。第三代宽带CDMA系统必须支持在很宽的比特速率范围内(例如，每秒几千比特到每秒几兆比特)的各种电路交换的和分组交换的业务。支持这样的业务所需的宽带CDMA中最关键的其中两个无线资源是信道化码和发射功率。信道化码被使用来减小干扰，和分离不同用户之间的信息。要求的信道容量越多，则需要的信道化码也越多。其它关键的、与无线电有关的资源参量包括发射功率和干扰电平。专用信道采用闭环发射功率控制，它提供更精确的功率指配，导致较少的干扰和较低的误比特率。公共信道通常采用开环功率控制，它不太精确，以及也不适合用于发送大量数据。
在演进宽带CDMA系统以提供新的和不同的业务而同时有效地分布有限的系统资源时遇到另外的挑战。例如，虽然数据业务本性上是“突发的”，如以上所述，但业务量分布也受所采用的特定的传输协议影响。例如，今天在互联网上最通常使用的传输协议是传输控制协议(TCP)。TCP提供可靠的、按顺序的字节流传递并且采用流控机制和拥塞控制机制。基于检测的拥塞量，即太多的分组，而调节用于传输的传递数据量。为了完成这种调节，当TCP感知丢失小量分组时，它把传输速率降低一半或更多，然后慢慢地增加速率，以逐渐提高吞吐量，这种拥塞响应机制可能有害地影响无线网吞吐量。
要考虑的另一个因素是使用不同的业务质量(QoS)类别，例如，三种不同的优先级类别可以提供给网络中的用户低优先级将包括在吞吐量和延时方面只有小的要求的用户(例如，电子邮件用户)，中等优先级用户要求较高级别的吞吐量(例如，万维网业务)，以及高优先级用户需要具有低延时的高吞吐量(例如，话音，视频等等)。
由于分组数据传输的突发性、拥塞敏感的传输协议、QoS参量、和使得分组数据传输相当动态的其它因素，所以最适合于有效地支持用户连接的信道类型在用户连接使用期限内可以很好地改变。从一点上看，用户连接最好由专用信道支持，而从另一点来说，用户连接最好由公共信道支持。本发明确定对于特定的用户连接是否和何时作出信道类型切换，以及具体地，何时从较低容量或质量信道(例如，公共信道)切换到较高容量或质量的信道(例如，专用信道)。作出这样的决定的一种方法是门限比较操作。当对于由较低容量或质量信道支持的用户连接，数据量门限被超过时，连接被切换到较高容量或质量信道。
图1是显示总的蜂窝系统吞吐量(以兆字节计)作为当前由公共信道支持的用户连接数的函数的曲线图。模拟的业务是“先专用的”，即较大的分组被发送以及因此用户最好在专用信道上被处理。显示了三条不同的线，包括实线，相应于零字节、信道类型切换用户连接发送缓冲器量门限；虚线，相应于2000字节门限，以及点划线相应于3500字节门限。由于先专用的业务是模拟的，所以最好的吞吐量是在用户连接尽可能快速地切换到专用信道时达到，即零字节门限。但这并不总是最好的策略。如果用户具有较小的要发送的数据量，则如果立即把用户连接切换到专用信道，就会浪费无线资源。另一方面，如果门限太高(例如，3500字节)，则系统吞吐量相对较低，因为业务很少或没有业务从公共信道切换到专用信道。在公共信道上有太多的业务。通过2000字节的较低的信道切换门限达到能合理地经济和有效的使用无线资源的较好的吞吐量。在这个门限处的吞吐量几乎与零字节的理想信道类型切换门限一样好，在零字节门限的情形下，实际上所有的业务都在专用信道上发送，而没有业务在公共信道上发送。因此，对于确定哪些用户连接可以适当地被公共信道支持以及哪些最好由专用信道支持，折衷的门限是更好的数值。
图2显示在公共信道上有50个用户和具有3500字节的信道类型切换门限的公共信道负荷的曲线图。在50个用户中，超过40个用户在大多数时间正设法在公共信道上发送，这造成只有0.4kbit/s的平均吞吐量。低的吞吐量是由于在公共信道上的拥塞而造成的。
本发明通过在作出把用户连接从较低容量或质量的信道(如公共类型的信道)切换到较高容量或质量的信道(如专用类型的信道)的决定时考虑在公共信道上当前的负荷或吞吐量而解决上述的问题。在某个时间点，由较低容量或质量的信道支持用户连接。此后，检测公共信道上当前的负荷或吞吐量。基于检测的负荷或吞吐量，提供数据量门限。不同的负荷与不同的门限相联系。检测要通过用户连接发送的当前的数据量。基于(1)检测的、要通过用户连接发送的数据量和(2)所提供的数据量门限，作出是否把用户连接从公共信道切换到较高容量或质量的信道的决定。当检测的要被发送的数据量大于数据量门限时，把用户连接切换到较高容量或质量的信道。否则，用户连接保持在第一类型的信道上。
在公共信道上的负荷或吞吐量可以基于当前在公共信道上被支持的用户连接数目和公共信道的数据速率或数据容量而被确定。对于一个用户连接要发送的数据量可以通过计数当前被存储在与用户连接有关的发送缓冲器中的数据分组或字节的数目而被确定。数据量门限的确定也可以考虑第一类型信道的有效使用和由于执行信道类型切换造成的低效率。在一个非限制的示例性实施例中，本发明是在无线网控制节点中实施的。
在公共信道上当前的负荷或吞吐量与相应量门限之间可以建立一种关系，其中在当前的负荷增加时，信道切换门限降低。在一个示例性实施例中，该关系可以是简单的线性关系。替换地，该关系在多个信道负荷值与多个数据量门限值之间建立特定的“映射”。在又一个例子中，该关系基于在不同的公共信道负荷或吞吐量下腾空公共信道上的用户连接发送缓冲器中数据量的估计时间来确定数据量门限。与用户连接有关的最大延时或其它业务质量(QoS)参量可被使用来设定对于该用户连接的数据量门限。对于最大延时，设定与该时间相关的所确定的缓冲器门限用于该用户连接的信道切换判决。
通过本发明，可以根据系统当前有效地支持这种信道切换决定的能力来作出更好的信道类型切换决定。在示例的实施例中，通过考虑在公共信道上当前的负荷或吞吐量，可以避免到专用或其它较高容量或质量的信道的不必要的或非最佳的信道类型切换。如果公共信道上当前的负荷或吞吐量是使得可以满足用户连接的需要，则用户连接可以保持在公共信道上，以便允许更有效地使用专用信道无线资源。
附图简述从以下的优选示例实施例的说明以及在附图上显示的内容，将会明白本发明的上述的和其它的目的、特性和优点，图上相同的参考字符是指相同的部件。虽然在许多图上显示了各个功能块和部件，但本领域技术人员将会看到，这些功能可以通过各个硬件电路、通过适当地编程的数字微处理器、通过专用集成电路(ASIC)和/或通过一个或多个数字信号处理器(DSP)被实施。
图1是显示在模拟的信道切换情形下系统吞吐量相对用户数的曲线图；图2是显示在图1的模拟情形下在公共信道上活动发送的用户数目相对时间的曲线图；图3是显示按照本发明的一个示例性实施例的信道类型切换方法的流程图；图4是显示其中可以有利地利用本发明的移动无线通信系统的功能性方框图；图5是图4所示的无线网控制器和基站的功能性方框图；图6是移动台的功能性方框图；图7是显示可以在图4所示的移动无线通信系统中采用的传输协议层的图；图8是可以在图4所示的移动无线通信系统中使用的、无线信道类型切换方法的示例性实施例；图9是可以在图4所示的移动无线通信系统中使用的、无线信道类型切换方法的另一个示例性实施例；图10是显示各种发送缓冲器门限到相应的公共信道负荷门限的映射的图；图11是显示在模拟的信道切换情形下采用不同的信道类型切换策略得到的系统吞吐量相对公共信道上用户数的曲线图；图12是显示在无线网控制器中本发明的示例实施例的功能性方框图；以及图13是显示可以结合图12所示的无线网控制器被使用的移动台的示例简化实施的功能性方框图。
附图详细描述在以下的说明中，为了解释而不是限制，阐述了具体的细节，诸如特定的实施例、网络结构、信令流、协议、技术等等，以便理解本发明。然而，本领域技术人员将会看到，本发明可以以脱离这些具体细节的其它实施例来实施。例如，虽然为了说明起见，本发明是在示例的非限制环境中被揭示，去确定在移动无线通信系统中是否把用户连接从公共无线信道切换到专用无线信道，但本领域技术人员将会看到，本发明可以应用于在任何类型的通信系统中任何类型的信道类型切换判决，例如，从较低容量或质量的信道切换到较高容量或质量的信道。在其它的事例中，熟知的方法、接口、设备、协议、和信令技术的详细说明被省略，以免用不必要的细节遮蔽本发明的说明。
现在参照图3中以流程图形式所示的信道类型切换方法给出本发明的一般示例实施例。该方法可以在任何类型的、其中用户连接可以从一种信道切换到不同类型的信道的通信系统(包括有线和无线)中实施。此外，虽然公共信道和专用信道是在以下的说明中使用的不同类型信道的一个例子，但信道切换可以发生在两种不同的公共信道(加载到不同的程度)，两种不同的专用信道(不同的容量)，和其它可区分的信道类型之间。
通信信道分配实体提供第一类型通信信道，例如公共型通信信道，来支持用户连接(方块1)。确定在该信道上当前的负荷或吞吐量或其它类似的参量(方块2)。然后，通过使用检测的负荷或吞吐量或其它参量得出数据量门限(方块3)。把对于一个用户连接要被发送的当前数据量与获得的数据量门限进行比较(方块4)。基于比较的结果，作出关于是否把用户连接切换到第二类型信道，例如专用型信道，的决定(方块5)。这个决定阻止或至少减少不想要的、并不改进当前的通信条件的用户连接切换。
更具体地，如果在公共信道上当前的负荷或吞吐量不能以满意的方式操纵要准备为用户连接发送的当前数据量，则用户连接并不切换到公共信道。因此，虽然可能有准备好发送的较小的数据量，但并不作出信道类型切换，除非当前的公共信道负荷足够低或公共信道吞吐量足够高，以确保这个数据量可以在想要的时间帧内或以想要的业务质量令人满意地发送。
其数值取决于公共信道上当前负荷的动态门限的使用，意味着在所有的信道上总的系统吞吐量被最优化。公共信道有效地载送小量业务，而不花费未使用的专用信道资源和信道建立额外开销。在公共信道上更繁重的业务条件降低门限值，这样，业务更容易被切换到专用信道以保持良好的总的吞吐量。通过保持无线网上良好的吞吐量，可以避免外部网络中其它负面的效应/反应，例如TCP速率减小测量。
现在在图4所示的移动电信系统的非限制示例环境中描述本发明的一个有利的应用。以云12显示的、代表性电路交换的外部核心网可以例如是公共交换电话网(PSTN)和/或综合业务数字网(ISDN)。另一个电路交换的外部核心网可以相应于另一个公共陆地移动无线网(PLMN)13。以云14显示的、代表性分组交换的外部核心网可以是例如IP网络，诸如互联网。核心网被耦合到相应的网络业务节点16。PSTN/ISDN网络12和另一个PLMN网络13被连接到电路交换核心节点(CSCN)，诸如移动交换中心(MSC)，它提供电路交换的业务。在现有的蜂窝网模型中，这里是全球移动通信系统(GSM)，MSC18通过接口A被连接到基站子系统(BSS)22，它进而又通过接口A′被连接到无线电基站23。分组交换网络14被连接到分组交换核心节点(PSCN)，例如通用分组无线业务(GPRS)节点20，它被定制成在GSM环境下提供分组交换类型的业务，有时被称为服务的GPRS业务节点(SGSN)。每个核心网业务节点18和20也通过无线接入网接口连接到UMTS地面无线接入网(UTRAN)24。UTRAN 24包括一个或多个无线网系统(RNS)25，每个具有一个耦合到UTRAN 24中的多个基站(BS)28和RNC的无线网控制器(RNC)26。
在GSM系统中的无线接入采用很好地建立的TDMA原理。优选地，UMTS系统中通过无线接口的无线接入是基于宽带码分多址(WCDMA)的，各个无线信道被分配使用CDMA信道化或扩频码。当然，也可以采用其它接入方法。WCDMA提供用于多媒体业务和其它高传输速率要求的宽的带宽以及鲁棒的特性(像分集切换和RAKE接收机)，以确保在经常改变的环境下的高质量通信业务。每个移动台被指配以它自己的扰码，以便让基站28识别来自那个特定移动台的发送。移动台也使用它自己的扰码来识别在通用广播或公共信道上来自基站的发送或特别打算给该移动台的发送。该扰码把加扰的信号与在同一个区域内存在的、所有其它的发送和噪声区分开。
不同类型的控制信道被显示为桥接该无线接口。例如，在前向或下行链路方向，有几种类型的广播信道，包括通用广播信道(BCH)，寻呼信道(PCH)，以及前向接入信道(FACH)，用于提供各种类型的控制消息给移动台。在反向或上行链路方向中，无论何时希望进行接入来执行位置登录，呼叫发起，寻呼应答，以及其它类型的接入操时，都由移动台采用随机接入信道(RACH)。
图5显示无线网控制器26和基站28的简化功能性方框图。无线网控制器26包括被耦合到数据处理电路52的存储器50，该处理电路执行实现其控制功能和在RNC与其它实体(诸如，核心网业务节点，其它RNC和基站)之间进行通信所需的多种无线电和数据处理操作。数据处理电路52可以包括适当地编程或配置的通用计算机、微处理器、微控制器、专用逻辑电路、DSP、ASIC等的任一项或它们的组合，正如以上所述的。基站28包括数据处理和控制单元54，它除了执行与RNC 26的通信有关的处理操作以外，还执行与基站无线设备(包括被连接到一个或多个天线58的收发机56)有关的多种测量和控制操作。
图6上显示移动台30的简化功能性方框图。移动台30包括天线74，用于发射信号到基站28和用于接收来自基站的信号。天线74被耦合到无线电收发机电路，该电路包括被耦合到发射机72的调制器70和被耦合到接收机80的解调器76。无线电收发信号包括按照可应用于图4所示的宽带CDMA系统的空中接口标准的信令信息。数据处理和控制单元60以及存储器62包括对于执行移动台的音频、逻辑、和控制功能所需要的电路。存储器62存储程序和数据。传统的扬声器或耳机82、话筒84、键盘66和显示器64被耦合到数据处理和控制单元60，构成用户接口。电池68给对于运行移动台所需要的各种电路供电。
图4所示的无线接口被分成带有图7所示的几个较低级别层的几个协议层。具体地，移动台使用这些协议层来与UTRAN中的相同的协议层通信。这两个协议堆栈都包括物理层、数据链路层、网络层和更高的层。数据链路层被分成两个子层无线链路控制(RLC)层，以及媒体接入控制(MAC)层。网络层在本例中被分成控制平面协议(RRC)和用户平面协议(IP)。
物理层使用宽带CDMA通过空中接口提供信息传送业务，执行以下的功能前向纠错编码和译码，宏分集分布/组合，软切换执行，检错，传输信道的复用和解复用，传输信道到物理信道的映射，物理信道的调制和扩频/解调和解扩频，频率和时间同步，功率控制，RF处理，以及其它功能。
媒体接入控制(MAC)层提供在对等MAC实体之间的业务数据单元(SDU)的未确认传递。MAC功能包括取决于数据速率而为每个传输信道选择适当的传输格式、在一个用户的数据流之间和在不同用户的数据流之间进行优先级处理、调度控制消息、复用和解复用更高层PDU、以及其它功能。具体地，MAC层执行动态无线传输信道切换功能。RLC执行各种功能，包括RLC连接的建立、释放和维护，可变长度的较高层PDU到较小的RLC PDU的分段和从较小的RLC PDU到较高层PDU的组装，级联，通过重传(ARQ)的纠错，较高层PDU的顺序传递，重复检测，流量控制，和其它功能。被指配给移动用户连接的发送缓冲器在RLC层被控制。
在UTRAN中的网络层的控制平面部分由无线资源控制协议(RRC)组成。RRC协议分配无线资源和通过无线接口处理控制信令，例如，无线接入载体控制信令，测量报告和切换信令。网络层的用户平面部分包括由层3协议执行的传统功能，诸如熟知的互联网协议(IP)。
现在参考按照本发明的示例实施例的、图8所示的、从公共信道(CC)到专用信道(DC)的无线信道切换的方法(方块100)。再次地，在从公共型无线信道切换到专用型无线信道的非限制的示例环境下揭示本发明的这个示例实施例，正如在宽带CDMA移动通信系统中时常可能遇到的。在这个示例的实施例中，本发明可以有利地在上述的RLC和MAC协议层被实施。
初始地，在用户连接发送缓冲器门限与公共信道负荷、吞吐量、或其它参量之间建立关系。为便于说明，此后使用信道负荷或吞吐量。例如，映射可以基于反线性关系，这样，当公共信道负荷增加时，数据量门限降低。替换地，映射可以基于在吞吐量与门限之间的正比线性关系，这样，当吞吐量增加时，门限增加。在公共信道上更大的吞吐量意味着，公共信道可以处理附加的业务，这样如果在用户连接上的业务增加，则较少需要把该用户连接切换到专用信道。所以，提供较高的切换门限。在再一个附加的例子中，关系可以是基于多个发送缓冲器门限与相应的多个公共信道负荷或吞吐量值的一对一的映射。在这点上可以参考图10，图上显示这样的三个发送缓冲器门限A，B和C到三个公共信道负荷1-3的映射。
回到图8，在发送缓冲器门限与公共信道负荷或吞吐量之间建立的关系优选地被存储在例如无线网控制节点(诸如RNC)的查找表中(方块104)。在无线网与移动台之间的信道协商和用户连接建立导致在某个点提供公共信道，以支持用户连接(方块106)。在公共信道上测量当前的负荷(或吞吐量)(方块108)。公共信道上当前的负荷可以根据当前正在公共信道上发送的、当前的活动用户的数目除以公共信道的容量或数据速率而被确定。替换地，公共信道的吞吐量可以根据公共信道的容量除以当前的活动用户的数目而被确定。其它的参量也可以被使用来评估吞吐量或负荷。回到流程图，通过使用测量的当前的公共信道负荷和建立的关系，确定相应的发送缓冲器门限(方块110)。例如，当前的公共信道负荷或吞吐量可被用作为输入，从查找表提取相应的发送缓冲器门限。替换地，数学等式或其它关系可以被使用来通过使用当前的负荷(或吞吐量)作为输入来计算门限。
例如通过计数被存储在与用户连接有关的、发送缓冲器中的分组数目，确定要发送的、与该用户连接有关的当前的数据量(方块112)。把在发送缓冲器中确定的数据量与发送缓冲器门限进行比较(方块114)。如果缓冲的数量大于缓冲器门限，则用户连接被切换到专用信道(方块116)。虽然未示出，但如果缓冲的数量小于缓冲器门限，则可以采用类似的算法从专用信道切换到公共信道。
图9显示按照本发明的另一个示例的无线电传输信道类型切换方法(方块150)。在这个示例的实施例中，在业务质量(QoS)参量，公共信道负荷或吞吐量，以及相应的发送缓冲器门限之间建立关系(方块152)。建立的关系被存储在无线网控制节点(诸如RNC)中(方块154)。如前面那样，信道协商和用户连接建立导致在某个点处提供公共类型的无线信道，以支持用户连接(方块156)。测量当前的公共信道负荷或吞吐量(方块158)。确定在与用户连接有关的发送缓冲器中的数据量(方块160)。把在发送缓冲器中的当前数据量和相应于与用户连接和当前检测的控制信道负荷有关的一个或多个业务质量参量的缓冲器门限进行比较(方块162)。如果当前的缓冲的数量大于缓冲器门限，则用户连接被切换到专用信道(方块164)。同样地，这个方法也可被使用于从专用型信道切换到公共型信道。
与用户连接有关的业务质量参量的一个例子是在那个分组被发送以前允许的最大延时。建立的关系可被描述为如下T＝(D*C)/N其中T是数据量门限，D是数据在发送前被存储的最大允许时间，C是公共信道的容量，以及N是当前在公共信道上进行发送的活动用户的数目。应当指出，如果活动用户的数目(N)增加(较低的吞吐量或较高的负荷)或如果最大允许延时(D)减小，则门限降低。最大允许延时是当用户连接被建立时或此后的某个时间可被规定的一个业务质量参量。正如将会看到的，在与公共信道负荷或吞吐量以及相应的发送缓冲器门限的已建立关系中也可以考虑不同的或附加的业务质量参量。
图11是显示在模拟的信道切换情形下由本发明得到的优点的曲线图。画出了系统吞吐量(以兆字节计)相对通过公共信道活动地通信的用户数目的曲线。如果信道切换判决只是基于在发送缓冲器中的数据量，则系统吞吐量减小，然后稳定在约30个用户、5兆字节处。相反，基于缓冲器内容用于信道切换判决的系统吞吐量在20个用户处已开始恶化，通过基于公共信道负荷或吞吐量和发送缓冲器内容的信道切换策略得到的系统吞吐量继续增加直到100个用户。因此，通过使用本发明得到很多的附加系统吞吐量。事实上，与仅用缓冲器量的方法相比，对于控制信道上30到100个用户，通过本发明得到的系统吞吐量分别是三到六倍。
图12显示本发明在无线网控制器(RNC)中实施时的示例实施例。在本例中，三个示例的用户数据连接1，2和3被耦合到相应的发送缓冲器1-3(300-304)，例如RLC缓冲器。当前被存储在三个发送缓冲器的各个缓冲器中的数据量被提供给测量控制器(MC)314。测量控制器314也接收公共信道吞吐量或负荷的测量以及移动台缓冲器量测量报告。每个发送缓冲器分别被耦合到相应的信道类型开关(CTS)306，308和310(例如，在MAC层实施)。每个信道类型开关由信道类型切换控制器312控制，它接收来自测量控制器314的测量输入，以及如果想要的话，接收来自无线资源控制器316和业务质量控制器318的附加输入。无线资源控制器316提供有关无线资源的可用性的信息到信道类型切换控制器312。与移动用户连接有关的、一个或多个业务质量参量，诸如最大允许延时，优先级等等由业务质量控制器318提供。测量控制器314提供测量信息到信道类型切换控制器312，它进行如上所述的门限比较，以便确定如何控制信道类型切换。如果对于用户连接1，证明要进行例如从公共信道到专用信道的信道类型切换，则来自发送缓冲器300的数据分组由信道类型开关306被路由到专用信道。因此，基于被存储在每个发送缓冲器中的数据量、在公共信道上当前的吞吐量或负荷、和/或其它因素，诸如业务质量、可提供的无线资源等，信道类型切换控制器312适当地把数据从各个发送缓冲器通过它的各个信道类型开关306-310路由到选定类型的业务信道。
图13上以功能性方块的格式显示在移动台(MS)中本发明的示例的实施例。用户数据被接收和被存储在发送缓冲器200，例如，RLC缓冲器中。来自发送缓冲器200的分组被路由到信道类型开关(CTS)202(例如，在MAC层实施)到适当的通信信道，包括一个或多个公共信道212或专用信道(DC1-DC3)214-218。信道类型开关202由来自RNC的信道切换控制信号控制。检测在发送缓冲器200中的总的分组数目，以及测量信号或报警可以周期地或在特定的事件后发送到RNC。这个实施允许对移动终端的最小改变，虽然本发明是按照特定的实施例描述的，但本领域技术人员将会看到，本发明并不限于这里描述和显示的特定的示例实施例。除了所显示和描述的这些以外的不同的格式、实施例和适配，以及许多修正、变例和等价的安排也可被使用来实施本发明。因此，打算使本发明只由其附属权利要求的范围来限制。
权利要求
1.一种在具有包括第一类型信道和第二类型信道的两种不同类型的通信信道的移动无线通信系统中的方法，其中第一类型信道被提供来支持用户连接，该方法的特征在于检测在第一类型信道上当前的负荷或吞吐量；基于检测的负荷或吞吐量来提供数据量门限；检测要通过用户连接发送的数据量；以及基于检测的、要通过用户连接发送的数据量和所提供的数据量门限，确定是否把用户连接从第一类型信道切换到第二类型信道。
2.如权利要求1中的方法，还包括当检测的要被发送的数据量大于数据量门限时，把用户连接切换到第二类型信道。
3.如权利要求2中的方法，还包括如果检测的要被发送的数据量不大于数据量门限，则把用户连接保持在第一类型信道上。
4.如权利要求3中的方法，其中第一类型信道是被分配来支持多个用户连接的公共无线信道，以及第二类型信道是暂时保留用于一个用户连接的专用无线信道。
5.如权利要求3中的方法，其中第一类型信道与第二类型信道相比是一个更高容量或质量的信道。
6.如权利要求1中的方法，还包括在第一信道上的当前负荷或吞吐量与数据量门限之间建立一种关系，其中当当前的负荷增加时或当当前的吞吐量减小时，减小数据量门限。
7.如权利要求6中的方法，其中该关系是线性关系。
8.如权利要求6中的方法，其中该关系在多个信道负荷值与多个数据量门限值之间建立映射。
9.如权利要求1中的方法，还包括在第二信道上的当前负荷或吞吐量与数据量门限之间建立一个关系，其中该关系基于在当前的负荷或吞吐量下使得在第二类型信道上缓冲器腾空的估计时间来确定数据量门限的大小。
10.如权利要求1中的方法，其中数据量门限按下式被确定T＝(D*C)/N其中T是数据量门限，D是数据分组在发送前被存储的最大允许延时，C是第一类型信道的容量，以及N是当前在第一类型信道上的活动用户的数目。
11.如权利要求10中的方法，其中最大允许延时是对于用户连接定义的。
12.如权利要求1中的方法，其中两种不同类型的通信信道包括暂时保留用于一个移动无线用户的专用型信道和由多个移动无线用户共享的公共型信道，以及其中相应于移动用户连接的数据分组在通过指配给移动用户连接的信道发送之前被存储在发送缓冲器中，该方法的特征还在于使多个公共信道吞吐量或负荷值与相应的多个发送缓冲器门限相关，以及在支持移动用户连接的信道类型选择判决中，使用相关的公共信道吞吐量或负荷值与发送缓冲器门限。
13.如权利要求12中的方法，还包括检测当前的公共信道的吞吐量或负荷；把相应于检测的当前公共信道吞吐量或负荷的发送缓冲器门限与被存储在发送缓冲器中的当前数据量进行比较；以及如果被存储在发送缓冲器中的当前数据量不超过比较的发送缓冲器门限，则选择公共信道用于移动用户连接。
14.如权利要求1中的方法，其中两种不同类型的通信信道包括暂时保留用于一个移动无线用户的专用型信道和由多个移动无线用户共享的公共型信道，以及其中相应于移动用户连接的数据分组在通过选择的信道被发送之前被存储在发送缓冲器中，该方法的特征还在于使多个公共信道吞吐量或负荷值与相应的多个业务质量参量数值相关，以及在支持移动用户连接的信道类型选择判决中，使用相关的公共信道吞吐量或负荷值与相应的多个业务质量参量数值。
15.如权利要求14中的方法，还包括检测当前的公共信道的吞吐量或负荷；把与移动无线用户连接关联的业务质量参量数值与相应于检测的当前公共信道吞吐量或负荷的业务质量参量数值进行比较；以及如果相应于检测的当前公共信道吞吐量或负荷的业务质量参量数值满足与移动无线用户连接关联的业务质量参量数值，则从专用信道到公共信道来选择公共信道支持该移动无线用户连接。
16.如权利要求14中的方法，还包括如果相应于检测的当前公共信道吞吐量或负荷的业务质量参量数值不满足与移动无线用户连接关联的业务质量参量数值，则把移动无线用户连接从公共信道切换到专用信道。
17.如权利要求14中的方法，该方法还包括基于公共信道上当前支持的用户连接数和公共信道的数据速率，确定公共信道上的吞吐量或负荷。
18.如权利要求15中的方法，其中选择步骤包括考虑一个或多个其它参量。
19.一种在包括多个被耦合到控制器(22，26)并且通过无线接口与移动台(30)进行通信的基站(23，28)的移动通信系统中(图4)的无线网控制节点，其特征在于多个缓冲器(300，302，304)，每个缓冲器可指配以支持移动用户连接和具有第一门限；信道类型切换电路(306，308，310)，被耦合到缓冲器，可控制地把用户连接从第一类型无线信道切换到第二类型无线信道；测量控制器(314)，得到被存储在每个缓冲器中当前的数据量和在第一类型无线信道上当前的负荷或吞吐量的测量；以及信道类型切换控制器(312)，基于来自测量控制器的、有关被存储在一个缓冲器中的当前数据量的测量和当前的负荷或吞吐量，控制信道类型切换电路把被存储在其中一个缓冲器的、相应于其中一个移动用户连接的数据从当前支持该一个移动用户连接的第一类型无线信道引导到第二类型无线信道。
20.如权利要求19中的控制节点，其中控制节点相应于被耦合到多个基站(23，28)的无线网控制器(22，26)。
21.如权利要求19中的控制节点，其中第一类型无线信道是暂时保留用于一个移动用户的专用无线信道和由多个移动用户共享的公共无线信道中的一个信道，以及第二类型无线信道是专用无线信道和公共无线信道中的另一个信道。
22.如权利要求19中的控制节点，还包括被耦合到信道类型切换控制器的无线资源控制器(316)，其中信道类型切换控制器通过考虑由无线资源控制器提供的无线资源的可用性而控制信道类型切换。
23.如权利要求19中的控制节点，还包括业务质量控制器(318)，提供业务质量参量信息给信道类型切换控制器，其中信道类型切换控制器通过考虑由业务质量控制器提供的、与移动用户连接关联的业务质量参量来控制信道类型切换。
24.如权利要求19中的控制节点，其中第一门限按下式被确定T＝(D*C)/N其中T是第一门限，D是数据分组在发送前被存储的最大允许延时，C是第二类型无线信道的容量，以及N是当前在第二类型无线信道上的活动用户的数目。
全文摘要
提供包括第一类型和第二类型的两种不同类型的通信信道来支持通信系统中的用户连接。第一类型信道支持用户连接。此后，检测在第一类型信道上当前的负荷或吞吐量。根据检测的负荷或吞吐量，提供相应的数据量门限。检测要通过用户连接发送的当前的数据量。基于要通过用户连接发送的当前数据量和数据量门限，确定是否把用户连接从第一类型信道切换到第二类型信道。在示例的实施例中，当要被发送的当前数据量大于数据量门限时，把用户连接切换到第二类型信道。否则，用户连接被保持在第一类型信道上。
文档编号H04L12/56GK1402946SQ0081661
公开日2003年3月12日 申请日期2000年10月24日 优先权日1999年10月29日
发明者C·安德森, J·塞德伯格 申请人:艾利森电话股份有限公司