专利名称：无线网络中信号连接允许控制的制作方法
技术领域：
本发明有关于无线网络，其中，使用者设备(UE)可以与无线存取网络(RAN)进行通信。
背景技术：
一控制平面(control plane)可以用于这个使用者设备(UE)及这个无线存取网络(RAN)间的所有控制信号发送。一使用者平面(user plane)可以用来传输及接收所有的使用者信息。共享资源及专用资源是定义于一信元内部，借以用于各个使用者设备(UE)及这个无线存取网络(RAN)间的上行传输及下行传输。举例来说，一随机存取信道(RACH)及一顺向存取信道(FACH)可以分别表示上行传输及下行传输的共享传输信道。这个随机存取信道(RACH)是一种竞争式(contention-based)上行传输信道，其中，一动态持续位准参数可以用来控制一使用者设备(UE)对于这个随机存取信道(RACH)的存取速率。
在一使用者设备(UE)的功率激活程序以后，当尚未连接到这个无线存取网络(RAN)的时候，这个使用者设备(UE)可以称为″闲置(IDLE)″模式。另外，当建立一信号连接(亦即控制平面连接)的时候，这个使用者设备(UE)则可以称为″连接(CONNECTED)″模式。一旦进入连接(CONNECTED)模式以后，控制平面信号及使用者平面信息便都可以在这个使用者设备(UE)及这个无线存取网络(RAN)间进行交换。
一闲置(IDLE)模式的使用者设备(UE)是在一共享信道(诸如这个随机存取信道(RACH))上方传输一连接要求(CONNECTION REQUEST)，借以要求一控制平面信号连接。另外，这个连接要求(CONNECTION REQUEST)亦可以包含一建立动机，借以通知这个无线存取网络(RAN)有关这个使用者设备(UE)要求这个信号连接的理由。这个随机存取网络(RAN)可以许可或拒绝这个使用者设备(UE)的信号连接要求。在前面的例子中，这个使用者设备(UE)可以许可共享资源上方的信号发送(CELL_FACH状态)、或专用资源上方的信号发送(CELL_DCH状态)。另外，一种呼叫许可控制(CAC)算法亦可以用来评量专用资源的配置，借以用于一使用者设备(UE)及这个随机存取信道(RAN)间的上行传输及/或下行传输。
然而，目前却没有任何方法可以用来决定一使用者设备(UE)是否应该许可一控制平面信号连接、及这个使用者设备(UE)是否应该许可共享资源或专用资源上方的信号发送(在许可这个控制平面信号连接的时候)。目前，部分系统仅会全盘许可使用者设备(UE)在共享资源上方的信号发送，无论这些共享资源的拥挤位准有多么严重，其可能会造成任意增加的拥挤位准、并使这个使用者设备(UE)在信号信息交换的时候经历严重延迟。
有鉴于此，本发明的主要目的便是提供一种方法，借以决定一使用者设备(UE)是否应该许可一控制平面信号发送、及这个使用者设备(UE)是否应该许可共享资源或专用资源上方的信号发送(在许可这个控制平面信号发送的时候)。
发明内容
本发明是一种控制平面信号连接要求的许可控制方法。这种许可控制方法是用来决定是否接受或拒绝一使用者设备(UE)的控制平面信号连接。在前面的例子中，这种方法会决定这个使用者设备(UE)是否许可共享资源或专用资源上方的信号发送。在后面的例子中，这个使用者设备(UE)则会拒绝这个网络的存取、并维持其闲置(IDLE)状态。
图1是表示根据本发明的较佳实施例、一种控制平面信号连接要求的许可控制方法。
图2是表示根据本发明的较佳实施例、一种是否许可共享资源上方的信号连接的评量方法。
具体实施例方式
图1是表示本发明方法的流程图，其是利用符号10表示。这种方法10是用来控制一无线网络的控制平面信号连接许可。在步骤12中，这种方法10是在这个无线存取网络(RAN)、经由一闲置(IDLE)使用者设备(UE)而收到一控制平面信号连接要求的时候开始。首先，在步骤14中，这个信号连接要求的许可会进行评量，借以决定这个信号连接是否许可共享资源上方的信号发送。
共享资源的信号发送许可是基于上行传输及下行传输共享资源的预测条件；就这个随机存取信道(RACH)，(或任何等效的上行传输共享信道)，及这个顺向存取信道(FACH)，(或任何等效的下行传输共享信道)，而论。另外，共享资源上方的信号发送许可亦可以基于这个信号连接要求讯息包含的建立动机，若可以提供的话，进行评量。对于各种可能的建立动机而言，共享资源上方的信号发送许可亦会分别定义随机存取信道(RACH)及顺向存取信道(FACH)的各种不同条件。
在步骤14中，为了评量共享资源上方的信号连接许可，这种方法10会预测这个许可使用者设备(UE)、及这个信元内部、在共享资源上方传输的所有其它使用者设备(UE)的共享资源的拥挤/效能。若这些预测条件低于预定最大值，则这个信号连接要求将会许可共享资源上方的信号发送。相反地，若这些预测条件不低于预定最大值，则在步骤15中，这个信号连接要求将会进行评量，借以决定专用资源的信号发送许可。在共享资源上方的信号连接许可是暗示一使用者设备(UE)将会在一连接设定以后，呈现共享资源上方的信号发送(CELL_FACH)状态，反之，根据一低品质信号连接、具有专用资源上方的信号发送许可的使用者设备(UE)则会在一连接设定以后，呈现专用资源上方的信号发送(CELL_DCH)状态。
在步骤14中，当共享资源上方的信号发送许可已经被拒绝以后，专用资源上方的信号发送许可便会在步骤15中、激活这个随机存取网络(RAN)内部的呼叫许可控制(CAC)算法以进行评量。这种呼叫许可控制(CAC)算法是用来评量专用资源设置的可能性，借以进行这个随机存取网络(RAN)及一使用者设备(UE)间的信息交换。当这种呼叫许可控制(CAC)算法收到一资源要求时，这种呼叫许可控制(CAC)算法的响应方式可能是设置这些要求资源、或拒绝这个要求。若这种呼叫许可控制(CAC)算法设置专用资源，则在步骤22中，这个使用者设备(UE)便会利用这些设置专用资源，许可一信号连接。否则，在步骤21中，这个使用者设备(UE)则会拒绝一信号连接。
在一较佳实施例中，专用资源上方的信号发送许可的评量(步骤15)可以是建立动机所特有的，若这个建立动机是包含在这个连接要求讯息内部。举例来说，对于一低优先级的建立动机而言，专用资源上方的信号发送许可以直接拒绝，而不需要另外激活这种呼叫许可控制(CAC)算法。也就是说，已经在步骤14中拒绝共享资源上方的信号发送许可、及具有低优先级建立动机的连接要求均可以自动拒绝专用资源上方的信号发送许可、并加以拒绝。
在步骤14中，当共享资源上方的信号发送许可已经同意以后，共享资源上方的存取可以，在步骤16中，具有高品质或低品质的特征。这个特征可以基于下列因素，诸如延迟、干扰传输错误率、拥挤、产量、或足以区分高品质或低品质的任何其它因素。
将一使用者设备(UE)的存取区分为高品质或低品质的临界值或准则可以随着这个建立动机的函数而变动。较佳者，本发明可以定义各种不同建立动机的临界值查表。对于特定的建立动机而言，将一使用者设备(UE)的存取区分为高品质的准则应该极为宽广，借以使包含这些建立动机的信号连接要求总是能够被区分为高品质，进而确保这些信号连接要求将绝对不会要求专用资源。或者，对于其它的建立动机(诸如对应一紧急呼叫的建立动机)而言，将一使用者设备(UE)的存取区分为低品质的准测应该极为狭窄，借以使包含这些建立动机的信号连接要求总是能够被区分为低品质，进而确保这些信号连接要求均会进行评量，借以决定专用资源的信号发送许可。
在高品质的例子中，这个使用者设备(UE)，在步骤20中，会立即许可共享资源上方的信号发送。然而，在低品质的例子中，步骤18则会执行一分析程序，借以决定这个使用者设备(UE)是否同意专用资源的信号连接许可。本发明必须执行这个分析程序(步骤18)，因为即使共享资源上方的信号发送许可的相关因素均是可接受的，不过，这些相关因素仍会是次佳的，其可能会让这个使用者设备(UE)经历到传输错误或严重的存取延迟。因此，步骤18必须评量专用资源上方的信号连接许可。
在步骤18中，一低品质信号连接要求是否许可专用资源上方的信号连接的评量方法会与步骤15的方法相同，如先前所述。在这个使用者设备(UE)许可专用资源的信号连接的情况中，这个使用者设备(UE)将会许可专用资源上方的信号连接(步骤22)。然而，在这个使用者设备(UE)不许可专用资源的信号连接的情况中，这个使用者设备(UE)则会许可共享资源上方的信号连接(步骤20)。
如图1所述，步骤14是一评量程序，借以决定一使用者设备(UE)是否许可共享资源上方的信号发送。图2是表示一种较佳评量方法50，借以决定一信号连接要求是否许可共享资源上方的信号发送，其中，这些共享资源会同时包括这个顺向存取信道(FACH)(下行传输)及这个随机存取信道(RACH)(上行传输)，其是一种竞争式(contention-based)上行传输信道。
就这个随机存取信道(RACH)而论，当评量共享资源上方的信号发送许可的效应时，这种方法50必须评量成功随机存取信道(RACH)存取的传输错误率及(选择性的)对应延迟。第一步骤52是用来计算这个随机存取信道(RACH)存取的传输错误率。这个随机存取信道(RACH)存取的传输错误率可以在这个连接要求前面的讯框期间进行观察、并且可以利用这个无线存取网络(RAN)提供的信息进行计算。
首先，这个随机存取信道(RACH)传输率及这个随机存取信道(RACH)传输成功率是收集下列信息以计算得到§在N个讯框内、观察成功随机存取信道(RACH)传输的历史，其中，N通常会落在范围100以内。
§在N个讯框内、观察失败随机存取信道(RACH)传输的历史，其中，N通常会落在范围100以内。
因此，这个随机存取网络(RAN)将可以提供全部或部分的下列信息§这个无线资源控制器连接要求讯息(RRC REQUEST MESSAGE)的建立动机(IE)。
§在这个连接要求讯息前面的N个讯框内、观察成功随机存取信道(RACH)传输的速率，其中，N通常会落在范围100以内。
§在这个连接要求讯息前面的N个讯框内、观察失败随机存取信道(RACH)传输的速率，其中，N通常会落在范围100以内。
§控制使用者设备(UE)存取这个随机存取信道(RACH)的速率的动态持续位准(DP)参数，若在无线网络控制器(RNC)进行管理。
这个许可使用者设备(UE)尝试的随机存取信道(RACH)存取数目可以利用这个无线资源控制器连接要求讯息(RRC CONNECTION REQUEST)包含的建立动机进行预测。举例来说，一使用者设备(UE)可以使用随机存取信道(RACH)，借以在″原始对话呼叫″的例子中进行无线存取载送(RAB)设定，其通常会利用交握(handshake)方式得到五个随机存取信道(RACH)存取及五个顺向存取信道(FACH)存取。经由这个许可使用者设备(UE)尝试的随机存取信道(RACH)数目预测，(亦即预测的随机存取信道(RACH)流量)，成功及失败随机存取信道(RACH)的预测数目及这个信元内的对应传输错误率便可以经由这个随机存取信道(RACH)存取机制或系统监控的基本算术/仿真以计算得到。
在步骤52以后，(亦即一旦知道这个随机存取信道(RACH)传输错误率以后)，评量这个随机存取信道(RACH)品质是否足以许可一使用者设备(UE)的评量方法有两种(步骤54)。也就是说，这个许可可以是基于预测延迟、或这个许可亦可以是基于随机存取信道(RACH)负载的预测增加。在前面的例子中，这个延迟是基于这个传输错误率进行计算，反之，在后面的例子中，这个传输错误率则会直接进行评量。一使用者设备(UE)的许可是否基于延迟或负载是取代于这个建立动机。举例来说，延迟敏感连接(诸如原始对话呼叫)的许可应该是基于延迟。其它类型的要求许可则可以仅仅基于随机存取信道(RACH)负载的预测增加。
对于具有建立动机(其随机存取信道(RACH)许可是基于延迟)的信号连接要求而言，这种方法50会前进至步骤55。在步骤55中，存取这个随机存取信道(RACH)的延迟可以利用步骤52计算的传输错误率加以计算。这个延迟的数值会在步骤56中进行评量，借以决定是否低于一预定最大值。若这个许可是基于负载(亦即不需要计算延迟)，则这个传输错误率本身会在步骤58中进行评量，借以决定是否低于—预定最大值。若这些数值的任何一个数值(延迟或传输错误率)低于个别的预定最大值，则这个随机存取信道(RACH)条件，对于共享资源上方的信号发送许可而言，将会被视为可接受的。
另外，一最大许可数值最好能够减去一边幅，借以得到这个预定最大值。这个边幅可以考量邻近信元内、在共享资源上方进行传输/接收的使用者设备(UE)，其可能会重新选择这个目前信元(亦即利用通用移动电话服务地面无线接取网络(UTRAN)无法控制或难以控制的程序)。在闲置(IDLE)及连接(CONNECTED)模式共享资源相同的情况中，(亦即闲置(IDLE)模式及连接(CONNECTED)模式使用者设备(UE)均是利用相同共享资源传输及接收的情况)，这种方法亦应该考量这个边幅内、其它无线资源控制器(RRC)连接讯息的传输。应该注意的是，这个预定最大值可以根据这个无线资源控制器连接要求(RRC CONNECTION REQUEST)讯息的传输建立动机而变动。
一旦共享资源上方的信号连接许可效应已经就这个随机存取信道(RACH)进行评量以后，这个信号连接许可效应便可以就这个顺向存取信道(FACH)进行评量。就这个顺向存取信道(FACH)而论，影响共享资源的因素是这个顺向存取信道(FACH)的拥挤数量。在步骤60中，这个顺向存取信道(FACH)的拥挤会被识别出来。在这个无线存网络(RAN)中，这个顺向存取信道(FACH)拥挤数量可以提供这个顺向存取信道(FACH)排序器及这个顺向存取信道(FACH)缓冲器知道，其可能会包括欲传输顺向存取信道(FACH)讯息的数目。顺向存取信道(FACH)的拥挤位准是顺向存取信道(FACH)资源数目、顺向存取信道(FACH)排序器设计、及通用移动电话服务地面无线接取网络(UTRAN)架构的函数。
类似于这个随机存取信道(RACH)的评量动作，在步骤60以后，(亦即一旦识别这个顺向存取信道(FACH)以后)，基于识别拥挤位准以决定是否许可一使用者设备(UE)的评量方法会有两种(步骤62)。这个许可可以是基于这个识别拥挤结果的预测延迟、或这个许可亦可以是基于顺向存取信道(FACH)负载的预测增加，亦即拥挤本身。要使用那一种方法的选择是取决于这个建立动机。
对于顺向存取信道(FACH)拥挤的评量是基于延迟的建立动机而言，这种方法50会前进至步骤64。在步骤64中，存取这个顺向存取信道(FACH)的延迟会利用步骤60识别的拥挤数量加以计算。在步骤65中，这个延迟数值会进行评量，借以决定是否低于一预定最大值。若这个许可是基于负载(亦即不需要计算延迟)，则这个拥挤本身会在步骤66中进行评量，借以决定是否低于一预定最大值。若这两个数值有任何一个(延迟或拥挤)低于个别的预定最大值，则这个顺向存取信道(FACH)的条件，就共享资源上方的信号发送许可而论，将会被视为可接受的，且共享资源上方的信号连接许可亦会予以同意(步骤70)。诚如这个随机存取信道(RACH)的评量，一最大许可数值亦最好能够减去一边幅，借以得到这个预定最大值。
如图2可知，若这个传输错误率(步骤52)或其在这个随机存取信道(RACH)造成的延迟(步骤55)大于这个预定最大值，则共享资源上方的信号连接要求将会被拒绝(步骤68)。同样地，若这个拥挤(步骤60)或其在这个顺向存取信道(FACH)造成的延迟(步骤64)大于这个预定最大值，则共享资源上方的信号连接要求将会被拒绝(步骤68)。
如图1中所示，步骤16决定高品质或低品质存取的准测，这个随机存取信道(RACH)及这个顺向存取信道(FACH)的预定最大值参数均可以随着建立动机的函数而变动。因此，这个建立动机可以用来确保具有特定建立动机的信号连接要求均会许可共享资源上的信号发送，无论这个随机存取信道(RACH)及这个顺向存取信道(FACH)的条件如何。举例来说，对于高优先级的建立动机(诸如紧急呼叫)而言，这个预定最大值可以非常高，借以使所有信号连接要求均会被许可，无论传输错误率、拥挤、或其造成的延迟有多严重。
在图2中，若共享资源上方的信号连接许可被拒绝，则图1所示的方法将会由步骤14前进至步骤15，借以决定这个信号连接要求是否应该许可专用资源上方的信号连接要求，并继续先前所述的步骤。同样地，在图2中，若共享资料上方的信号连接要求被许可，则图1所示的方法将会由步骤14前进至步骤16，并继续先前所述的步骤。
虽然本发明已利用较佳实施例进行详细说明，但是，熟悉本技术的人员应当了解本发明并不必限定在本发明的特定实施例。在不违背本发明精神及范围的前提下，熟悉本技术的人员可以对较佳实施例进行各种可能变动及调整，因此，本发明的保护范围将利用下列本申请的权利要求范围加以定义。
权利要求
1.一种控制平面信号要求的许可控制方法，其步骤包括接受一信号连接要求；执行是否提供共享资源的许可的一第一决定；在该第一决定为否定时，执行是否提供专用资源的许可的一第二决定；在该第二决定为否定时，拒绝该信号连接要求；在该第二决定为肯定时，许可专用资源的该信号连接要求；在该第一决定为肯定时，执行该信号连接要求的品质是否为高或低的一第三决定；在该信号连接要求的品质为高时，许可共享资源的该信号连接要求；在该信号连接要求的品质为低时，执行是否提供专用资源的许可的一第四决定；在该第四决定为肯定时，许可专用资源的该信号连接要求；以及在该第四决定为否定时，许可共享资源的该信号连接要求。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，执行是否提供共享资源的许可的该第一决定的一临界值是基于一随机存取信道的条件。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，执行是否提供共享资源的许可的该第一决定的该临界值是还基于一顺向存取信道的条件。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，执行是否提供共享资源的许可的该第一决定的该临界值是根据该信号连接要求所包含的一建立动机而变动。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，执行是否提供专用资源的许可的该第二决定的一临界值是根据该信号连接要求所包含的一建立动机而变动。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，执行该信号连接要求的品质是否为高或低的该第三决定的一临界值是根据该信号连接要求所包含的一建立动机而变动。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，是否提供共享资源的许可的该第一决定包括下列步骤决定一随机存取信道的条件是否适合接受一信号连接要求；决定一顺向存取信道的条件是否适合接受一信号连接要求；在该两决定均为肯定时，许可共享资源的该信号连接要求；以及在该决定任一为否定时，拒绝该信号连接要求。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，决定该随机存取信道及该顺向存取信道的条件是否可以接受的临界值是根据该信号连接要求所包含的一建立动机而变动。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，是否提供共享资源的许可的该第一决定包括下列步骤计算一随机存取信道的一传输错误率；决定共享资源的许可，就该随机存取信道的条件而论，是否应该基于随机存取信道延迟或基于随机存取信道负载；当在共享资源的许可，就该随机存取信道的条件而论，是基于随机存取信道负载时，决定该传输错误率是否低于一第一预定最大值；在该传输错误率不低于该第一预定最大值时，拒绝共享资源的许可；在该随机存取信道的许可是基于随机存取信道延迟时，基于该传输错误率以计算存取该随机存取信道的一第一延迟；决定该第一延迟是否低于一第二预定最大值；在该传输错误率或该第一延迟低于该第一预定最大值或该第二预定最大值时，识别一顺向存取信道的一拥挤；决定共享资源的许可，就该顺向存取信道的条件而论，是否应该基于顺向存取信道延迟或基于顺向存取信道负载；当在共享资源的许可，就该顺向存取信道的条件而论，是基于顺向存取信道负载时，决定该拥挤是否低于一第三预定最大值；在该拥挤不低于该第三预定最大值时，拒绝共享资源的许可；在该顺向存取信道的许可是基于顺向存取信道延迟时，基于该拥挤以计算存取该顺向存取信道的一第二延迟；决定该第二延迟是否低于一第四预定最大值；在该第二延迟不低于该第四预定最大值时，拒绝共享资源的许可；以及在该拥挤或该第二延迟低于该第三预定最大值或该第四预定最大值时，许可共享资源的一信号连接要求。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，该第一预定最大值是根据该信号连接要求所包含的一建立动机而变动。
11.如权利要求9所述的方法，其特征在于，该第二预定最大值是根据该信号连接要求所包含的一建立动机而变动。
12.如权利要求9所述的方法，其特征在于，该第三预定最大值是根据该信号连接要求所包含的一建立动机而变动。
13.如权利要求9所述的方法，其特征在于，该第四预定最大值是根据该信号连接要求所包含的一建立动机而变动。
14.一种控制平面信号要求的许可控制方法，其步骤包括接受一信号连接要求；执行是否提供共享资源的许可的一第一决定，其中，该第一决定包括下列步骤决定一随机存取信道的条件是否适合接受一信号连接要求；以及决定一顺向存取信道的条件是否适合接受一信号连接要求；在该第一决定为否定时，执行是否提供专用资源的许可的一第二决定；在该第二决定为否定时，拒绝该信号连接要求；在该第二决定为肯定时，许可专用资源的该信号连接要求；在该第一决定为肯定时，执行该信号连接要求的品质是否为高或低的一第三决定；在该信号连接要求的品质为高时，许可共享资源的该信号连接要求；在该信号连接要求的品质为低时，执行是否提供专用资源的许可的一第四决定；在该第四决定为肯定时，许可专用资源的该信号连接要求；以及在该第四决定为否定时，许可共享资源的该信号连接要求。
全文摘要
一种控制平面信号要求的许可控制方法，其步骤包括接受一个信号连接要求；在收到这个信号连接要求后，执行第一决定，借以决定是否提供共享资源的许可；在第一决定为否定的时候，执行第二决定，借以决定是否提供专用资源的许可；在第二决定为否定的时候，拒绝这个信号连接要求；在第二决定为肯定的时候，许可专用资源的这个信号连接要求；在第一决定为肯定的时候，执行第三决定，借以决定这个信号连接要求的品质是否为高或低；若这个信号连接要求的品质为高，则许可共享资源的这个信号连接要求；若这个信号连接要求的品质为低，则执行第四决定，借以决定是否提供专用资源的许可；若第四决定为肯定，则许可专用资源的这个信号连接要求；若第四决定为否定，则许可共享资源的这个信号连接要求。
文档编号H04W74/02GK1656707SQ03811721
公开日2005年8月17日 申请日期2003年5月15日 优先权日2002年5月23日
发明者克里斯多福·凯夫 申请人:美商内数位科技公司