改进移动通信网络中的服务控制质量的制作方法

专利名称：改进移动通信网络中的服务控制质量的制作方法
技术领域：
本发明涉及改进诸如通用移动通信系统(UMTS)或全球无线电分组服务(GPRS)，演进的增强型数据速率GPRS(EDGE)之类的移动通信网络中服务控制质量的方法，以及执行该方法的设备。
增强型第二代及第三代移动系统将向终端用户提供不同的服务，把第二代移动系统的范围从简单的语音电话扩展到复杂的数据应用，例如IP电话，IP视频会议，网络浏览，电子邮件，文件传送等等。把电路交换服务用于实时(RT)应用，可确保高的服务质量(QoS)，但是对系统容量的使用比较浪费。这是由于在连接的整个过程中，保持专用链路的缘故。另一方面，如同B.Jabbari,E.H.Dinan,W.Fuhrmann在“Performance Analysis of a Multilink Packet Access forNext Generation Wireless Cellular Systems”,PIMRC 1998中陈述的那样，分组交换服务通过无线电接口为RT数据业务提供灵活的选择余地，其意义在于系统容量使用效率更高，允许用户空闲时间，并采用了容量充填策略(volume charging policy)。此外，资源不足环境中，例如在移动通信中的无线电接口中见到的资源不足环境中，分组交换可能更合适。这是因为通过利用分组交换系统中固有的统计多路复用增益，可通过空中接口实现额外的系统容量。但是，为RT服务保持与电路交换系统可比的QoS是一个有意思的挑战。
本发明致力于以具有服务质量(QoS)要求的分组数据流的许可控制为中心的问题。传统的分组传输系统起排队系统的作用，每个分组在任意时刻被传输。这导致用户可感觉到的低服务质量的系统性能，因为传输网络并不对于数据保持一定的延迟限制。新的调度机制通过把保证最小带宽分配给单个数据流，克服了这些缺陷。只要在给定的时间间隔内，一个数据流的提供数据不超过该保证比率，用户可假定在这种QoS调度系统中不存在与延迟相关的拥塞。只有当与富含QoS的数据流相关的总的提供负载低于共享链路的总输出容量，这些假定才成立。于是，必须具有控制许可新的数据流进入系统的系统实体。该实体被称为连接许可控制器(CAC)，它决定是否许可新的数据流。传统的CAC算法并不用于处理例如存在无线传输系统中的高度动态环境中的数据流。本发明专门地解决了这些问题。
广义地说，可把第三代移动通信系统的服务分为两类实时服务(例如语音，视频会议等)和非实时服务(例如数据库应用，网络浏览，电子邮件等)。UMTS QoS技术报告，ITU-R(来源Nokia)1999年1月，为通用移动通信系统(UMTD)规定了四种截然不同的通信类别实时类别(对话和流式)非实时类别(交互式和后台式)表1描述了这四种通信类别，以及它们的特征。
表1
通信类别具有与其相关的QoS属性，这些属性包括下述方面1．用带宽说明的通信特征·峰值速率(位/秒)，·最低可接受速率(位/秒)·平均速率(位/秒)·最大脉冲串大小(在峰值速率下发送的连续二进制位的最大数目)2．连接的可靠性要求。这些包括·误码率(BER)或帧错误率[FER]，·最大损耗率(接收的分组与未传送的分组的比例)3．延迟要求，包括·容许的最大延迟(毫秒)，·容许的最大抖动(毫秒)(延迟方面的变化)。
该最高层通信类别分类可支持许多QoS判定，而不必精密地检查该组QoS属性。例如对话通信可根据其通信类别表征，获得排它地分配的无后向误差校正。
每个通信类别由需要以端对端模式满足的一组QoS要求表征。即，构成移动环境(参见

图1)的无线子系统和固定子系统都需要实现负责提供和维持所需的QoS的结构。
借助适当的调度策略，可为单个数据流实现许多QoS要求，例如保证带宽。这些系统作出了一个主要的假定，该假定是“调度系统的总的提供通信负载小于输出容量”。从而系统中可接受的负载的数量不得不受到控制，并且对于成功地实现QoS调度，这是至关重要的。对于无线系统来说，存在两个特殊问题。用户在不同的无线电蜂窝中的移动性导致单个蜂窝中的动态负载模式，改变无线电传播条件会导致单个链路的容量的变化。从而(已接受呼叫的)提供负载的数量和输出容量发生变化。除了这些技术问题之外，通常还存在实现高的网络利用率的经济要求。保守的CAC有可能会拒绝比或许一直是可接受的负载更多的负载。
本发明的目的是提供一种更有效地利用带宽来改进端对端服务质量，并且改进网络中的负载均衡的方法和设备。
根据本发明，在无线移动通信网络中，在通信蜂窝中接受呼叫的方法的特征在于，向请求呼叫提供特定于该呼叫的服务质量描述符，并且只有当能够提供所要求的服务质量，并且不会对所要求的现有呼叫的服务质量产生不可接受的影响时，才接受该呼叫。
同样根据本发明，无线移动通信系统包含核心网络，多个基站及多个移动终端，还具有连接许可控制器，监管(policing)部件，其特征在于还配置有提供至少一个特定于请求呼叫的服务质量描述符的装置，连接许可控制器被设置成只有当能够提供描述符中的服务质量，并且特定于现有呼叫的服务质量描述符不会受到不可接受的影响时，才接受该请求呼叫。
下面将参考附图，举例说明本发明，其中图1示意地说明了UMTS网络；图2图解说明了UMTS系统中的服务质量体系结构；图3图解说明了无缝服务描述符和服务降级描述符数值；图4图解说明了样本的损耗简表；图5图解说明了本发明布置中的服务质量管理结构组件；图6图解说明了样本的连接状态表；图7图解说明了连接许可控制器的通常结构；图8图解说明了根据本发明在连接许可控制器中做出的判定；图9图解说明了根据本创造性设置，排程器与标准服务质量管理组件之间的相互作用；图10图解说明了同一连接的RLC和分组之间的时间间隔。
图1中，移动通信网络10，具体地说UMTS，包含通过空中接口13与基站(BS)14通信的移动终端(MT)12，基站14具有与固定网络子系统18的固定连接16，固定网络子系统18可以是IP(网间协议)网络，或者是PSTN(公用电话交换网)。
以功能分解的形式，可如图2表示QoS(服务质量)体系结构；QoS可被处理为在不同层次操作的一系列“链式服务”；在TechnicalSpecification Group Services and System Aspects,QoS Concept1.1.0,3GPP版，1999中提出了这种方案。
在UMTS中，终端设备(TE)20可与MT12相连；BS14构成UTRAN(通用地面无线电接入网络)22的一部分，UTRAN22通过边缘节点24和核心网络(CN)网关26与另一TE28相连。在第一层，端对端QoS服务30可被看作由TE20和MT12之间的本地承载服务32；MT12和CN网关26之间的UMTS承载服务34；以及CN网关26和TE28之间的外部承载服务36组成。
在第二层，UMTS承载服务34由MT12与边缘节点24之间的无线电承载服务40和边缘节点24与CN网关26之间的CN承载服务42组成。在第三层，无线电承载服务40由MT12与UTRAN22之间的无线电服务承载50和UTRAN22与边缘节点24之间的Iu承载服务52组成。在该层，CN承载服务42是主链路承载服务54。
在第四层，具有MT12和UTRAN22之间的UTRA(U…T…R…A…)FDD/TDD(F…D…T/T…D…D…)服务60，以及UTRAN22和边缘节点24之间的物理承载服务QoS62。
在本说明书中，除了由S Singh,“Quality of Service Guarantees inMobile Computing,Computer Communications”,Vol19,pp359-371,1996描述的术语“损耗简表”，一个无线专用QoS参数之外，使用的大多数QoS术语都以Traffic Management Specification,Version 4.0,The ATM Forum,Technical Committee,af-tm-0056.000,April 1996为基础。但是，和ATM(异步传输模式)系统的QoS相反，在根据本发明的设置中，QoS保持不仅是自适应的，而且在整个连接过程中被保持。
在下面的本发明的一个具体实施例的说明中，假设1．所有的QoS传输必须被嵌入数据流中。数据流是从网络中的同一源点到同一目的地的一系列数据分组，用户对该网络具有某些QoS要求。每个无线电承载与单个数据流相关。由于可为单个用户建立多个无线电承载，可同时存在与单个用户相关的多个数据流。在下面，所有的数据流被单独处理。
2．每个连接请求(CR)含有QoS要求。QoS要求包含三个部分。第一部分(A)是最高层分类。如果没有明确地给出该分类，可从来自于B，例如来自于延迟要求的实际数值推导出该分类。这种转换表的量化在本申请的范围之外。部分B含有借助带宽，延迟和可靠性说明的基本通信规范。第三部分(C)是无线专用部分，涉及在网络拥塞情况下，如何处理数据流的问题，网络拥塞主要由链路降级引起。假定利用B和C的参数确定每个CR。如果在CR中没有明确地通知这些参数，则假定可把适当的数值分配给未确定的字段。
3．可变链路被假定为多跳分组路由结构的一部分，并且被假定为唯一的瓶颈，在该处可能发生潜在的拥塞情况。依据具有和无线网络相比，相同的带宽容量的固定链路基干网络的建立费用相当低廉的假设，这被证明是有道理的。于是在我们的预期应用领域中，在网络规划过程中，网络操作人员将确保可获得足以支持花费相当高的无线网络的足够(容易得到的)基干链路容量。
4．由于在排程器中使用了速率保存调度策略，只有调度系统不被拥塞，排程器即可确保所需的数据速率。只要提供的总负载低于或等于给定监视时间间隔内的可用有效通信量，则情况始终是这样。
根据本发明，需要两个新的服务描述符，这两个描述符允许用户用适于无线接口的特征描述请求的服务。
第一个描述符是无缝服务描述符(SDD)，借助该描述符，用户指定在从一个通信蜂窝到另一通信蜂窝的转换过程中，用户要求的服务的等级。为简便起见，可按1到5的整数比例，对此进行举例说明；为5的SSD值意味着最高质量的无缝服务，例如视频转换所需的服务；对于视频来说，为4的服务质量是可容许的，但是为3或更低的SSD值将致使视频服务不可观看。
对于视频服务来说，为3的SSD值可能是可接受的，因为人脑能够进行添改，消除传输错误。
对于诸如文件传送之类的服务来说，当实时传输不必要时，为1的SSD值是可接受的。
图4举例说明了刚给出的这三个例子。
自然地，对于更高的SSD等级，要求用户支付更多的费用。
第二个描述符，服务降级描述符(SDD)允许请求新的链路的用户也指定服务降级的等级，以及用户准备允许的降级的类型。按照1到5的整数比例，该描述符定义用户将容许的降级的等级；例如，话音用户可能不容许任意损耗，从而SDD=5，参见图4。
SDD以例如，由S Singh,“Quality of Service Guarantees inMobile Computing,Computer Communications”,Vol19,pp359-371,1996陈述的损耗简表为基础。
假设存在资源恶化，例如空中接口的质量方面的降低，以致无线电链路容量被减少。可能提出的问题是，是否应以抖动要求为代价，保存有效负载。
图4表示了连接的典型损耗简表，并且说明，作为第一步，抖动可能从10微秒增大到20微秒，随后作为降级的第二步骤，BER(误码率)可从10-5增大到10-3。
从而SDD说明，当发生资源不足时，特定呼叫的QoS要求会被如何降低。
说明的第四个要素是监管标志，借助监管标志，用户指出如果用户超出分配给他的带宽，系统会如何反应；在ATM系统中，监管标志的概念已为人们所知。
沿上行链路方向和下行链路方向，在为正在请求无线链路的每个应用发出的连接请求(CR)中规定所有这四个要素，即无缝服务描述符，服务降级描述符，损耗简表及监管标志，而不考虑使用的传输方案，使用的传送方案可以是TCP(传输控制协议)，UDP(用户数据协议)等。
基于连接请求，网络根据是否存在提供该服务的足够容量，以及根据提供请求的服务是否将在不可接受的程度上影响当前的连接，即是否超出这些当前连接的SSD和/或SDD描述符，确定是否接受该请求。
另外，当要转换的服务，例如视频服务不稳定时，可在目标蜂窝内请求带宽；SSD功能允许输入的高数值SSD服务从已在该蜂窝内的低数值的SSD服务“借用”带宽，从而在转换中，可保持质量。
该决定由QoS管理结构做出，图5中所示了QoS管理结构的组件。这些组件被看作为逻辑实体，即，位置未被表示出。该结构可位于MT12中，位于BS14中，或者位于这两者中。
连接请求CRi被提供给连接许可控制器(CAC)70，连接许可控制器70如上所述接受或拒绝该请求。CAC70为接受的请求产生“生成流队列”消息72，并在网络层中，为每个CRi建立一个大小可变的队列74。每个队列包含具有可变流速Fi的大小可变的漏桶(leakybucket)VBi。
桶的输出Oi由监管器76监视。随后，如图5中74’所示，启动RLC(无线电链路控制)协议，如图5中78所示，RLC数据块被传送给排程器80，排程器80还接收来自于无线电资源管理器(RRM)82的输入。排程器80根据每个数据流队列的QoS要求，服务于每个数据流队列，建立传送帧(TF)84。
再次参考队列74，具有BEC(B…E…C…)的数据流发现它们的ARQ(自动重复请求)被建立，ARQ被用于重新传输丢失的或者错误的数据块(通常将避免实时通信类别的ARO过程)。
构成QoS管理结构的组件是CAC70，监管器76和排程器80。
现在来说明CAC70。CAC70的基本原理是从数据流i,i=1…n收集一定数目的连接请求(CRi)，这里n构成已被接受并且现存的数据流的总数。在网络或用户已终止建立的数据流之前，数据流是有效的。
CR含有一组QoS要求，该组QoS要求构成确定该数据流可能需要多个系统资源的CAC算法的基础。从而由系统资源是否足以满足所有现有的数据流，外加新近考虑的数据流的问题迫使CAC决定接受该数据流。如果该决定的概率为100％，则保守的CAC算法将接受该数据流。为了增大链路利用率，许多方法针对获得概率保证，例如在一小时的工作时间内保持55分钟的保证的CAC特性。这些方案也被称为过保留方案。假定本发明的参数损耗简表和新参数SDD的用途是概率量度，则认为在工作过程中，过保留被使用和/或暂进被接受。
从服务提供商的观点来看，CAC模块的主要目的是许可最大数目的CR，并且同时保持现有连接的QoS要求。即，CAC模块应事先避免拥塞。除此之外，与其实际实现无关，CAC模块的最终输出应是指示是否许可该CR的布尔值。
CAC接收来自于应用的连接请求(CR)，来自于无线电资源管理器(RRM)的网络量度标准(多通道，通道损耗和干扰)，以及来自于进行服务的基站的通信特征和所有现有连接的QoS要求。随后，CAC根据前述信息确定是否接受该CR。CR可以源于一个新的呼叫，或者源于越区切换。CAC模块应使越区切换CR的优先权高于新的呼叫CR，因为通常，中断有效连接中的服务比拒绝新的呼叫更令用户烦恼。
除了本地容量估计之外，无线CAC照惯例聚焦于越区切换呼叫的资源保留上，由于保守的许可策略的缘故，越区切换呼叫会导致基站间昂贵的信令开销，以及低的链路利用率。本发明的连接许可控制器并不以保证无缝服务的蜂窝间资源保留为基础。相反，连接许可控制器使用引入的两个新的QoS参数(即SDD和SSD)来接受或拒绝到来的请求。在该模型中，每个BS需要保存一个含有连接标识符、SDD、SSD和由当前蜂窝内的每个连接使用的总的虚拟带宽的表(连接状态表)。图6表示了连接状态表的一个例子。
图7中表示了CAC70的通常结构。CAC70有两个主要部分，连接影响评估器(CIE)86和布尔判定完成器(BDM)88。
CIE采取下述参数作为输入·实际的连接请求，·当前蜂窝和相邻蜂窝的可用系统资源(带宽和存储器)，构成RRM，·当前蜂窝和相邻蜂窝的连接状态表显然，需要规定在相邻BS间定期交换关于现有连接的信息的协议。
随后CIE输出一组概率值，该组概率值预测许可请示连接对当前蜂窝和相邻蜂窝中现有的有效连接的影响。这些概率被分为两类·阻塞当前和相邻蜂窝中的n个其它有效连接的概率值PB(n)。例如，PB(1)=0.3意味着阻塞一个有效连接的概率为0.3。
·降低相邻蜂窝中的n个其它有效连接的QoS的概率·超出延迟要求的概率Pd(n)·超出抖动要求的概率Pj(n)·超出BER要求的概率Pb(n)·超出损耗要求的概率Pl(n)BDM是确定是否将接受CR的模块。它由CIE发出的概率值和一组拥塞量度(连接阻塞数N1，归因于阻塞的QoS降级的数目N2，以及位于网络边缘的队列和缓冲区的长度N3)控制。BDM需要实现的目的之一是如果不实现任何CAC，则它的阻塞和服务降级概率应小于正常的阻塞和降级概率。
图8详细地表示了由CAC70做出的判定。
来自于RM82的输入以及进行CIE86的其它连接可被看作图2中的无线电承载服务40和50，链拥塞量度输入可被看作图2中的Iu承载服务52，主链路承载服务54和CN承载服务42。从而UMTS承载服务34的整个宽度被覆盖，并且实际上改进了端对端服务30。
一旦接收呼叫请求CR，并且具有来自于RRM82的输入，则在步骤100中，判定“系统资源是否可用？”。如果是，则连接；如果不是，则在步骤102中检查SDD；在步骤104中，判定接受新的CR是否会降低其它的连接；如果是，即，现有的连接准备好接受降级，以便允许新的呼叫，则连接。如果否，则在步骤106中，检查CR的损耗简表。在步骤108中，如果根据其损耗简表，可服务该CR，则连接；如果否，则在步骤110中检查SSD。在步骤112中，如果接受该CR会阻塞其它连接，但是其它连接可被停止，并被重新开始，而不会受到有害的影响，即如果我们可“偷取”带宽，则接受该CR；如果否，则拒绝该CR，并通知应用，网络不能接受该请求。
一经接受，就产生一个新的流队列，并把一个连接标识符分配给为该连接发出的所有数据分组。
例如，即使如果系统资源可用，如果CIE86输出高的阻塞概率值，并且拥塞量度指示阻塞的连接的数目日益增大，则可拒绝CR。
虽然已描述了具体的CAC实体，不过分布式CAC可有利地把所需的计算能力分摊给几个部件，并降低对于请求的响应时间。
现在来说明图5中的监管器76。在不同的连接竞争资源的网络中，监管机构适于监管业务源，业务源的行为是否遵守它们自己的规范。此外，监管器可与提供的负载相互作用，并改变提供的负载，以便使其数据流依从。在本方法中，预示了两种操作，而选择操作模式留给用户进行。
在本申请中，描述了在BS的数据链路层工作的一个简单的监管器。显然，其位置也可移动到，例如核心网络的网关入口。监管器根据基于令牌的漏桶算法，监视并实施通信特征(峰值速率，平均速率和脉冲串大小(burstiness))。
通过简单地比较二进制位的两次到达的时间间隔和发出连接请求时，规定的峰值速率的倒数，控制数据流的峰值速率。通过把漏桶的令牌到达速率设定为商定的平均速率，本强制实施平均速率。注意“二进制位的两次到达的时间间隔”强调这依赖于容量，并且不是在以单个数据分组的基础上进行的。
可容易地证明通过调节漏桶的大小，可控制脉冲串大小。脉冲串大小是在峰值速率下发送的连续二进制位的最大数目。为了强制实施商定的脉冲串大小，可设定基于令牌的漏桶的大小。
对于给定通信来说，漏桶的大小应被设定为
假定平均速率严格小于峰值速率。如果平均速率等于峰值速率，则脉冲串大小不被限定。由于脉冲串大小的定义是在峰值速率下可发送的连接二进制位的最大数目，因此这是讲得通的。
关于就不符合商定的通信特征的连接而论，监管器采取的操作，监管器检测在连接请求内规定的“监管标志”。如果监管标志为ON，这意味着用户愿意(按照由服务提供商规定的记帐方法)为非相容数据分组支付额外的费用(假定存在足够的系统资源)。但是，如果监管标志为OFF，则监管器丢弃所有非相容的数据分组。
在呼叫连接中，网络在延迟，抖动和带宽方面确保用户要求。满足这些要求的难易程度取决于外部条件，主要是空中接口的条件。如果空中接口恶化，则网络可能需要改变数据的比例和保护，即可能需要改变带宽。类似地，空中接口的恶化会导致伸缩式效果，即数据分组内原始数据的比例被降低。
考虑这些因素的是排程器80(参见图5)。
首先考虑现有技术中的结构，对于向UMTS提出的应用，排程器负责传送帧内不同RLC数据块的传输顺序。它由位于基站的无线电资源管理器(RRM)和在资源分配过程中已被分配给数据流的一组传送格式组合(TFC)构成。每个传送格式(FT)由至少一个编码方案和其相应的可传送的二进制位的数目表征。排程器选择会优化链路利用率的一个TF，并且同时，满足属于同不通信类别的所有数据流队列的QoS要求。
根据通信方向，可采用不同的排程方案。对于无线系统，例如UMTS，存在关于专用共享信道的一种排程方法，这里每当MS具有要发送的数据时，MS通过空中接口沿上行链路方面传输。在GPRS中，MS必须执行接入程序，并且其UL数据被自动排程，并从中央BS发送给MS。对于所有已知的系统，在下行链路中，BS使所有RLC数据块同步，并定期发送数据。
在本发明中，以保存速率的方式把排程器用于实现QoS带宽要求，即，排程器监视并按照数据流的规定的带宽要求，批准各个数据流对对共享链路的接入。实际的排程方案与之无关。
图9图解说明了与标准QoS管理组件的相互作用。本发明的具有可变队列81,CR83和ARQ85的结构与排程器80相互作用。排程器80还与标准队列j和k相互作用，标准队列j和k都具有连接请求CRi,CRk。排程器的输出是一连串的RLC数据块84,RLC数据块84可以是PDU或ARQ。
对于要满足所有现有的流队列的排程器(排程器的性能要求)来说，QoS要求是·RT通信类别由下述QoS要求(与排程器相关)表征·许可的最大延迟Dmax，它是用于要传输的网络层分组的最大许可时间，·许可的最大抖动Jmax，它是分组延迟方面的许可的最大变化，及·分组丢失比上面的假定3聚焦于特定调度系统的延迟问题。假定不存在由主干网络引起的显著的附加延迟。当然可借助未来的一些QoS机制估计或用信号通知这种影响。如果主干网络的影响是存在的，首先将从数据流要求中减去该影响，对于我们的排程器来说，新的约束条件将变得更紧密。
在图10中，假定tinter为属于同一数据分组的两个连续RLC传输84之间的时间间隔，假定Tinter为同一连接的数据分组i的最后一个RLC和数据分组i+1的第一个RLC间的时间间隔。
同样假定为给定数据分组i的分组延迟Di。从而，Di=Tinter+∑tinter。即，为了满意RT数据流的延迟要求，排程器80必须保持下述不等式Tinter+∑tinter≤Dmax。
除此之外，排程器80还必须满足RT数据流的抖动要求。即，Di+1-Di≤Jmax。注意Di+1-Di可为负，假定可在目的地缓存给定的数据分组，以便保持较小的延迟变化。从而，排程器需要调节tinter的值，以便同时满足延迟和抖动要求。
流队列中规定的丢失比规定了可在许可的最大延迟内延迟的数据分组(被认为丢失的数据分组)的百分率。
·NRT通信类别。由下述QoS要求(与排程器相关)表征·许可的最大延迟Dmax(仅类别#3)，及·误码率BER(类另#3和#4)通过采用先前的术语，对于通信类别#3数据流来说，排程器需要使下述不等式保持为真Tinter+∑tinter≤Dmax为了满足BER要求，排程器需要选择具有保持所需的BER的编码方案的TF。注意这里没有包含利用ARQ方法，重新传输NRT类别的丢失数据分组，实现PHY-链路BER要求的优化过程。
由于几个原因，排程器80会发现自身处于拥塞状态中。由于过分的CAC策略或者意外的越区切换进入所考虑的蜂窝中，系统会过载。另外，估计的传输容量可能被过高估计。当链路质量恶化时，会发生这种情况，需要更多的系统资源来实现先前的有效通信量。
提出了在拥塞状态下平衡负载的几个步骤首先从具有非数据流相容行为的数据流中，丢弃监管器标记的数据分组。随后，如果系统资源仍然有效，则排程器启动RRM程序，改变一些数据流要求。确切的程序在本发明的范围之外。基本上，RRM程序将基于单个数据流的损耗简表，做出其判定，并找出适于丢弃的数据流。随后把该降低的参数通知排程器。重复上述过程，直到排程器发现自身不现处于拥塞状态中为止。当情况稳定时，以相反方式恢复先前被降级的数据流。如果可能的话，该机制还(经过控制平面)利用QoS把改变通知相应的应用。
在本发明中，当考虑越过空中接口的通信流的QoS时，要把移动无线分组交换传输系统的空中接口的固有特征考虑进去。这是因为SSD,SDD和LP一起如实地反映了可获得的无线服务的QoS。特别地，存在可获得的QoS临时改变的两种时机。在不具有任何转换情况的正常操作过程中，由于单个链路的无线电条件的变化，可用容量可能发生显著变化。链路容量降低会导致调度拥塞情况。对于切换/越区切换情况来说，可能存在额外的负载，由于通常不希望切换现有的数据流，因此许可控制机构不能容易地拒绝所述额外负载。这些额外负载也会导致拥塞情况。在越区切换的情况下，这相当于对现有解决方案的改进，因为现有解决方案在相邻的蜂窝中保留带宽，以便对于RT服务来说，切换/越区切换是平稳的。在稳固的同时，这种方法降低了第三代(3G)系统中，系统的容量，在第三代系统中，加入了在转换时刻具有正在进行的可变带宽要求的复杂性。在该种情况下，就蜂窝容量来论，保留带宽，以便确保转换时的QoS的开销较为昂贵。于是非常希望具有一种以高度灵活的方式考虑到新连接的需要的方法，因为将以更高效的方式使用蜂窝容量。此外，一般说来，本发明可应用于分组交换服务，因为监管和调度部件从切换/越区切换的任一方面控制通信性能。最后，本发明允许更积极地过度保留系统资源，从而网络利用率更高，因为能够以这样的方式克服潜在的拥塞情况，以致以对于用户来说，受影响的服务仍然可接受的方式降低受影响的服务。
虽然参考UMTS描述了本发明，但是本发明适用于任何增强型第二代或第三代移动通信系统。
权利要求
1．无线移动通信网络中，一种在通信小区中接受呼叫的方法，其特征在于，向每个请求呼叫提供专用于该呼叫的一个服务描述符，只有当以可提供所需要的服务质量，并且也不会不可接受地影响现有呼叫所需要的服务质量时，才接受该呼叫。
2．按照权利要求1所述的方法，其中服务质量描述符包含规定服务质量的降级的优选类型的服务降级描述符。
3．按照权利要求2所述的方法，其中服务降级描述符规定抖动和误码率方面可接受的降低，以及这种降低的采用顺序。
4．按照任意一个前述权利要求所述的方法，其中还提供了专用于每个请求呼叫的另一个服务质量描述符，该服务质量描述符包含无缝服务描述符，无缝服务描述符规定在从一个通信小区到另一通信小区的切换过程中，优选的服务质量。
5．按照权利要求4所述的方法，其中无缝服务描述符通过规定带宽要求，规定了关于切换的服务质量。
6．一种无线移动通信网络，包含一个核心网络，若干基站(14)和若干移动终端(12)，还存在一个连接许可控制器(70)，一个监管器(76)和一个排程器(80)，其特征在于，还配置有指定至少一个专用于请求呼叫的服务描述符的装置，并且连接许可控制器(70)被设置成只有当可以在描述符中提供服务质量，并且不会不可接受地影响专用于现有呼叫的描述符中的服务质量时，才接受该请求呼叫。
7．按照权利要求6所述的网络，其中连接许可控制器(70)包含布尔判定完成器(88)和连接影响评估器(86)，连接影响评估器被设置成评估接受请求呼叫进入当前通信小区中的影响。
全文摘要
在UMTS或EDGE或类似网络中,每个新的呼叫规定关于转换的所需QoS(无缝服务描述符)和可接受的降级等级(服务降级描述符);只有当可满足这两个描述符中的QoS要求,并且不会不可接受地影响现有呼叫的这两个描述符中的QoS要求时,才接受新的呼叫进入蜂窝。
文档编号H04L12/54GK1323152SQ01117928
公开日2001年11月21日 申请日期2001年5月8日 优先权日2000年5月9日
发明者斯逖范·格鲁尔, 欧马·拉特维, 塔杰－阿蒂尼·拉奇迪, 路易斯·G·塞缪尔, 颜仁鸿 申请人:朗迅科技公司