专利名称：无线通信中决定无线资源管理测量值的系统及方法
技术领域：
本发明系有关于无线通信系统。特别是，本发明系有关于利用测量基础之无线资源管理之无线通信系统。
背景技术：
在无线通信系统中，无线资源管理(RRM)之主要目的乃是有效管理广播界面资源利用(亦即无线资源)。无线资源之明智管理乃是最佳化广播界面能力、确保连接可靠性及网络稳定性、降低无线传输/接收单元(WTRU)电池消耗之基本要件。
典型地，无线资源管理(RRM)系具有(1)呼叫许可控制，其将会基于系统负载及品质目标以接受或拒绝新无线连结之要求；(2)交替控制，其将会确保呼叫(连接)，在无线传输/接收单元(WTRU)由某一胞元覆盖区域移至另一胞元覆盖区域时，不会发生遗漏；(3)功率控制，其将会维持最小干扰位准并提供可接受连接品质；(4)无线连结维持，其将会确保个别无线连结之服务品质要求均得以满足；以及(5)拥挤控制，其将会维持高度拥挤期间之网络稳定性。
基于不同输入，无线资源管理(RRM)功能可能会触发并进行决策。在这些输入中，利用无线传输/接收单元(WTRU)及B节点观察之广播界面测量已经受到广泛地利用。广播界面测量可能会来自于无线传输/接收单元(WTRU)或B节点。无线传输/接收单元(WTRU)测量及无线连结专有之B节点测量可以称为专用测量。胞元专有之B节点测量可以称为共享测量。两种类型测量均可以精确评估无线环境之目前状态。举例来说，干扰测量便可以决定实体资源在时槽或频带中之设置。
无线资源管理(RRM)功能赖以评估无线环境状态之典型测量可能包括干扰信号数码功率(ISCP)测量、接收功率测量(包括个别无线连结功率及接收整体宽带功率(RTWP))、接收信号强度指针(RSSI)、传输功率测量(包括个别无线连结功率及传输整体宽带功率(RTWP))、及信号干扰比(SIR)测量。
诚如后文所将提及，部分测量将可以进行预测，且，最近回报测量及其预测之组合亦可以用于无线通信系统之瞬变状态。
不幸地，现有无线资源管理(RRM)功能之实施方式可能会具有下列缺点。在数种情况中，现有无线资源管理(RRM)功能之实施方式将无法得到或有效得到先前所述之测量。首先，这些测量可能根本无法回报，或，这些测量回报亦可能在广播界面中毁坏。举例来说，无线传输/接收单元(WTRU)测量回报最终会封存于传输方块(TB)、并将循环冗余检查(CRC)位附加上去。B节点实体层将会检查循环冗余检查(CRC)位以决定是否发生一错误。当发生一错误时，B节点实体层可以将错误传输方法(TB)及一错误指示同时传送至上层，或，B节点实体层亦可以仅向上层指示一特定传输频道或一组传输频道之错误传输方块存在。在考量无线传输/接收单元(WTRU)测量时，这类情境将会特别相关，因为这些无线传输/接收单元(WTRU)测量即是透过广播界面传送。
其次，这些测量通常具有一年龄临界值，且，在这个年龄临界值以后，这些测量便会视为无效。若这些测量回报之产生频率不足，有效测量最终便可能会成为无效，且，无法提供无线资源管理(RRM)功能使用。
最后，若无线连结或系统进入即将稳定之瞬变状态，则这些测量亦可能会成为无效。举例来说，干扰测量便会在一特定时间长度内(高达1/2秒)呈现不稳定状态，其后面并伴随功率控制瞬变状态所生之一无线连结架构或重新架构。这类测量应该避免触发无线资源管理(RRM)功能，或，应该避免用于决策，因为无线连结或系统之目前状态仍不稳定。
有鉴于此，本发明之主要目的便是提供一种取得测量之改良系统及方法，藉以得到更有效之无线资源管理(RRM)。
发明内容
本发明系一种无线资源控制系统及方法，藉以管理广播界面资源。根据本发明，一种无线通信系统系决定特定系统测量之可提供性及有效性以取得无线资源管理(RRM)数据。首先，决定实际系统测量及预测系统测量是否可提供，且，决定实际系统测量是否有效。根据决定结果，实际广播界面测量、预测数值、及预设数值之一选择性组合便可以利用。或者，无线资源管理(RRM)想要之无线资源将不会设置利用。
本发明将会利用下列较佳实施例之详细说明，并配合所附图式之充分解释以协助了解，其中图1系表示根据本发明较佳实施例之流程图，其系利用无线资源管理(RRM)函数之不同类型数值；图2A及2B系表示根据本发明较佳实施例之时变性加权函数；以及图3系表示根据本发明较佳实例之集中式测量控制单元。
具体实施例方式
本发明之较佳实施例乃是配合一语音或数据应用加以详细说明，其可能是根据第三代合作计画(3GPP)宽频分码多重存取(W-CDMA)通信系统(亦即通用行动电话系统(UMTS)之一种具体实施方式
)以进行规则及高速下行连结封包存取(HSDPA)传输。虽然第三代合作计画(3GPP)技术可以应用于本发明，但是，第三代合作计画(3GPP)系统仅是本发明之实施例，且，本发明亦可以应用其它无线通信系统，只要这些无线通信系统可以提供基于测量之无线资源管理(RRM)。
在本专利说明书之说明中，”无线传输/接收单元(WTRU)”可以包括、但不限于使用者设备(UE)、行动站台、固定或行动用户单元、传呼器、或能够操作于无线环境之任何其它类型装置。另外，无线环境之常见类型可以包括、但不限于无线局域网络(WLAN)、及公用地表行动网络(PLMN)。”B节点”可以包括、但不限于基地台(BS)、位置控制器、存取点、或无线环境之任何类型界面装置。
图1乃是表示根据本发明较佳实施例之流程图，藉以进行无线资源管理(RRM)函数之测量数值决定程序20。首先，实际测量及预测数值，伴随其接收时间之时戳，会接收并储存于一数据库(步骤22)。这些测量及数值乃是由不同之无线资源管理(RRM)函数接收，诸如呼叫许可控制、交替控制、功率控制、及无线连结维护。无论这些测量及数值是实际系统测量或预测数值(诸如举例来说，在收到新呼叫时进行系统影响预测之呼叫许可控制函数)，这些测量及数值均会储存于一数据库。这个无线网络控制器(RNC)会维持这些测量及数值，且，会在这些测量及数值储存时进行维持。
每次当这个无线网络控制器(RNC)收到一测量或数值时，这个无线网络控制器(RNC)便会将这个测量或数值，伴随其接收时间之一对应时戳，储存于这个数据库。藉此，这个无线网络控制器(RNC)便可以依序决定是否可提供测量或数值(亦即这些测量或数值是否储存于这个数据库)，及，这些测量或数值之年龄是否有效(亦即这些测量或数值之年龄是否小于一特定年龄临界值)，若这些测量或数值可以提供。
若一无线资源管理(RRM)测量要求并未收到，如步骤30所示，则这个程序20将不会进行其它动作，除了持续接收及储存实际测量及预测数值以外，如步骤22所示。若一无线资源管理(RRM)测量要求已经收到，如步骤30所示，则这个无线网络控制器(RNC)将会检视这个数据库以寻找这个要求无线资源管理(RRM)测量，进而决定这个要求无线资源管理(RRM)测量是否可以提供。由于测量报告并未在广播界面上传送，或，测量报告已在广播界面上破坏，测量亦可能无法提供(亦即这些测量并未储存于这个数据库)。若实际系统测量无法提供，如步骤34所示，则决定预测数值是否可以提供(步骤36)。
这些预测数值(MpREDICTED)之决定步骤如下。当特定无线资源管理(RRM)函数执行一动作时，这些无线资源管理(RRM)测量便可以预测这个动作执行时之特定系统测量(诸如干扰或功率)。举例来说，一种无线资源管理(RRM)函数可能是呼叫许可控制(CAC)算法。这种呼叫许可控制(CAC)算法可以预测某一呼叫加入时之干扰及功率。若这些预测位准可以接受，则这个呼叫便可以加入。反之，若这些预测位准不可接受，则这个呼叫便会被拒绝。根据本发明，随即，这些预测及功率数值(伴随其它类型之预测数值)便会储存、并当成干扰或功率之预测数值。由于无线资源管理(RRM)数值之预测乃是此项技术领域之习知(根据各种类型无线资源管理(RRM)函数而有所不同)，且，这种特定预测方法并非本发明之重点，因此，这种特定预测方法之详细说明将予以省略。
若预测数值可以提供，则这些预测数值便可以利用(步骤38)。反之，若预测数值无法提供，则一预设数值将可以利用(步骤40)。
一预设数值乃是根据历史条件或一系列测量/评估以建立之一预定数值。基本上，一预设数值可以视实际情况需要而预先储存及撷取之一预定数值。通常，这个预设数值之选择会根据无线资源管理(RRM)函数之保守操作为主要原则。
若实际系统测量可以提供，如步骤34所示，则决定这些实际系统测量是否有效(步骤42)。如先前所述，有关实际系统测量之有效性而言，这些实际系统测量可能会因为具有过老年龄而成为无效，或，这些实际系统测量可能会因为系统处于瞬变期间而成为无效。因此，这些实际系统测量并不见得可以表示这个系统之状态。
有关一测量之年龄而言，当这个无线网络控制器(RNC)数据库收到一测量报告时，这个测量报告便会指派一时戳。这个时戳乃是对应于这个测量报告之接收时间。当这个测量经由内存读取时，这个测量之对应时戳亦会一并读取。若这个时戳表示这个测量之年龄老于一特定测量年龄临界值(举例来说，1秒)，则这个测量便会视为无效。
有关一测量因为系统处于瞬变期间而成为无效之情况而言，如先前所述，各个无线资源管理(RRM)函数会分别关连于一个或多个无线资源管理(RRM)测量。每当一无线资源管理(RRM)函数执行这个系统之一动作时，这个动作之执行时间亦会一并决定。这个时间乃是对应于”瞬变期间”之状态。这个转换时间会持续一特定长度，随后，这个系统便会再度回复稳定。这个瞬变期间之长度会取决于这个无线资源管理(RRM)函数之执行动作类型。这个瞬变期间之长度乃是一设计参数。
若这个无线资源管理(RRM)函数会在瞬变期间得到一特定无线资源管理(RRM)测量，则这个特定无线资源管理(RRM)测量将会视为无效。另外，这个无线资源管理(RRM)测量是否发生于瞬变期间之决定方式有下列几种。在第一种方法中，储存于这个数据库之各个无线资源管理(RRM)测量均会关连一指示，藉以表示这个无线资源管理(RRM)测量是否发生于瞬变期间。虽然这些测量仍然会储存于这个数据库，但是，这些测量将会被视为无效。
在第二种方法中，各个无线资源管理(RRM)瞬变期间之一起点时戳将会分别储存于这个数据库。当经由这个数据库撷取一无线资源管理(RRM)测量时，这个撷取无线资源管理(RRM)测量之时戳便会与这个瞬变期间之时戳比较。若这个撷取无线资源管理(RRM)测量之时戳落在这个瞬变期间内部(亦即这个撷取无线资源管理(RRM)测量之起点时戳加上这个瞬变期间之长度)，则这个撷取无线资源管理(RRM)测量便会视为无效。
在第三种方法中，实际测量可以直接根据一预测测量是否存在这个数据库以进行无效宣告，及，决定这个测量之时戳，若这个预测测量存在这个数据库的话。这种方法乃是基于这个瞬变期间会恰好在预定测量写入数据库时开始之假设。不过，这些方法均只是说明本发明、而非用来限制本发明，因为无效性之决定亦可以利用许多其它方法。
这个系统乃是根据一实际测量之年龄及这个系统之稳定性，藉以决定这个实际测量之有效性。若这个实际测量有效，如步骤42所示，则这个实际测量便可以利用(步骤44)。
若这个实际测量视为无效(步骤42)，则决定一预测数值是否可以提供(步骤46)。若一预测数值可以提供，如步骤46所示，则这个实际测量便可以与这个预测数值组合(步骤48)。
实际测量及预测数值之组合，如步骤48所示，将会说明如下。虽然熟习此项技术者亦可以利用不同方式组合这些数值，然而，在本发明较佳实施例中，本发明可以利用下列方式组合实际测量(MACTUAL)及预测数值(MPREDICTED)M(t)＝α(t)MPREDICTED+(1-α(t))MACTUAL(1)其中，α(t)乃是一时变性加权函数，且，t乃是表示由这个瞬变期间开始起之经过时间(亦即t＝0开始之瞬变期间)。M(t)乃是表示这个无线资源管理(rrm)函数提供于时间t之组合测量。通常，α乃是介于1及0间之单调递减函数。较佳者，这个瞬变期间开始时(t＝0)之α(t)应该等于1，且，这个瞬变期间结束时(实际测量稳定时)之α(t)应该等于0。
举例来说，在瞬变期间具有1秒长度之情况下，α加权函数可以表示为第2A及2B图。在图2A中，α之时间变动基本上是一直线函数，不过，在图2B中，α之时间变动则会呈现开始缓慢下降及随后快速下降。视实际情况需要，α之时间变动模型可以利用指数或几何变化加以表示。
另外，后续动作亦可能会发生于这个瞬变期间(亦即在α变为0以前)。当一无线资源管理(RRM)函数执行一后续动作时，这个系统将会直接进入一”新”瞬变期间。由于特定无线资源管理(RRM)函数通常会预测时间t1之执行动作后面之数值，因此，这个预测数值之计算便可以基于M(t1)。在这种情况中，预测数值(MPREDICTED)之计算乃是基于M(t1)，其中，t1乃是后续动作之触发时间。
另外，当后续动作完成时(亦即当新瞬变期间开始时)，t亦会重新设定为0。也就是说，当新瞬变期间开始时，执行于时间t2之任何后续无线资源管理(RRM)将会利用时间t1做为这个新瞬变期间之开始。因此，等式(1)之t便可以表示为t＝t2-t1。
接着，请再度参考图1，若实际测量视为无效(如步骤42所示)，且，预定数值不可提供(如步骤46所示)，则这个无线网络控制器(RNC)将可以选择实施下列四种步骤(步骤50)，亦即(1)利用预设数值，如步骤402所示；(2)组合实际测量及预测数值；(3)对实际测量加入边界；或(4)进行资源不可提供之宣告。
有关于第一种步骤而言(亦即利用预设数值)，这种步骤将会配合步骤40加以说明。
有关于第二种步骤而言(亦即组合实际测量及预设数值)，这个无线网络控制器(RNC)将会根据实际测量视为无效之理由，进而利用不同方法组合实际测量及预设数值。若实际测量是因为这个数据库之最新实际测量过老而视为无效，则类似于等式(1)之等式(2)将可以利用M(t)＝α(t)MAUTUAL+(1-α(t))MDEFAULT(2)在等式(2)中，时间递减之α(t)乃是施加于实际测量MAUTUAL，且，t乃是表示由这个实际测量储存于这个数据库起之经过时间。较佳者，这个α函数会与等式(1)不同，因为这个α函数应该要使递减速度更慢。
若实际测量是因为这个系统处在瞬变期间而视为无效，且，更新实际测量仍然可以提供，则实际测量及预设数值之加权组合将可以利用M＝AMAUTUAL+BMDEFAULT(3)其中，A+B＝1，且，这些加权因子A及B乃是基于系统仿真或观察以进行最佳化之可架构参数。需要注意的是，不同测量可能会产生不同加权因子。
有关于第三种步骤而言(亦即对实际测量加入边界)，较佳者，一时变误差边界会加入实际测量，如等式(4)所示M＝MACTUAL+MARGIN (4)其中，MARGIN乃是时间变动边界，其将会在瞬变期间开始时(t＝0)最大，且，会在瞬变期间结束时单调递减至0。如等式(1)所示，等式(4)会在实际测量可以提供、但却不会因为处在瞬变期间或具有过老时戳而视为无效时执行。需要注意的是，这种方法仅会发生于实际测量或度量单调递增或递减至收敛数值之情况。在实际测量或度量震荡于收敛数值附近之情况下，这种方法并不理想。
这种方法之好处乃是这个瞬变期间并不需要推定预测数值之存在。另外，等式(1)亦可以在预测数值可以提供时执行，且，等式(4)亦可以在MARGIN视为最佳”预测”时执行。
有关于步骤50之最后一种方法(亦即进行资源不可提供之宣告)，若实际测量、预测数值、对实际测量加入边界、或这些方法之任何组合均无法符合需要，则这个系统可以直接拒绝一无线资源管理(RRM)测量之传送，且，这个无线资源管理(RRM)测量之要求资源均可以视为不可提供。因此，这些资源将不会被利用到。
随后，决定是否利用实际测量(步骤44)、是否利用预测数值(步骤38)、是否利用预设数值(步骤40)、是否利用实际测量及预测数值之组合(步骤48)、或是否利用任何一种方法(步骤50)之结果将可以用来决定这个要求无线资源管理(RRM)测量。
为加强测量管理，这个无线网络控制器(RNC)亦可以利用一集中式测量控制单元。这个集中式控制单元可以实施下列功能，包括(1)将接收测量储存于一集中式结构；以及(2)执行测量处理，包括测量过滤、追踪测量年龄及有效性(举例来说，在接收时指派时戳、并执行年龄临界值比较)、选择或组合预测数值及实际测量。
图3乃是表示根据本发明较佳实施例之集中式测量控制单元80。这个测量控制单元80系具有一测量设定单元81、一测量接收及储存单元82、一测量处理单元83、及一测量输出单元84。
这个测量设定单元81将会实施有关于无线传输/接收单元(WTRU)及B节点之测量设定程序。这个测量设定单元81将会负责执行测量设定及架构。特别是，这个测量设定单元81将会与B节点及无线传输/接收单元(WTRU)之无线资源控制(RRC)层进行通信，藉以设定、调整、及终结测量，进而提供所有测量架构细节(举例来说，平均周期、回报条件/周期)。
这个测量接收及储存单元82将会以组织方式储存实际及预测之无线传输/接收单元(WTRU)及B节点测量。这个测量接收及储存单元82会在收测量时指派时戳信息，藉以追踪测量年龄。
这个测量处理单元83将会过滤接收测量、验证测量有效性及/或可提供性、及视实际情况需要组合实际测量、预测数值、预设数值。这个测量处理单元83乃是负责本发明较佳实施例所述之全部测量处理。
这个测量输出单元84将会依据要求提供适当测量至无线资源管理(RRM)函数，亦即提供实际测量(当有效时)、预测测量(当不可提供或无效时)、或提供实际测量、预测数值、预设数值之组合(如图1之步骤38、40、44、48、50所示)。另外，这个测量输出单元84亦可以在测量超过预定临界值之情况下，选择性地负责触发无线资源管理(RRM)函数。
权利要求
1.一种无线资源控制单元，其监视广播界面资源及提供一无线资源管理输出，该无线资源控制单元系包括一广播界面测量单元，藉以取得广播界面测量；一储存单元，藉以储存该等广播界面测量；以及一处理单元，藉以处理该等广播界面测量，进而提供该输出；藉此，该等广播界面测量之至少一部分系预测测量。
2.根据权利要求1所述的控制单元，其特征在于，该等广播界面测量之至少一部分系实际测量。
3.根据权利要求2所述的控制单元，其特征在于，该实际测量及该预测测量系利用该处理单元以选择性地组合。
4.根据权利要求1所述的控制单元，其特征在于，该储存单元亦储存各储存广播界面测量之一时戳，该时戳系对应于该广播界面测量之储存时间。
5.一种取得无线资源管理数据的方法，其系包括下列步骤取得广播界面测量；储存该等广播界面测量；产生及储存表示各广播界面测量之储存时间之一时戳；以及处理该等广播界面测量以提供输出数据；藉此，该等广播界面测量之至少一部分系预测数值。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，该处理步骤系比较对应时戳及一临界值以决定一广播界面测量是否有效，及，当该时戳老于该广播界面临界值时，决定该广播界面测量宣告无效。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，该处理步骤系包括决定一瞬变期间之出现；以及比较一广播界面测量之该时戳及该瞬变期间之出现以决定该广播界面测量是否有效，及，当该时戳位于各瞬变期间时，决定该广播界面测量宣告无效。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，该决定步骤系实施于该广播界面测量储存时，且，一对应有效性指针亦伴随该广播界面测量一并储存。
9.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，该输出数据系包括一预设数值。
10.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，该输出数据系包括预测数值及实际数值之一组合。
全文摘要
一种监视广播界面资源之无线资源控制单元，其包括一广播界面测量单元，藉以取得广播界面测量；一储存单元，藉以储存广播界面测量及一对应时戳；以及一处理单元，藉以处理该等广播界面测量。该等广播界面测量之至少一部分可为一预测数值。
文档编号H04W24/10GK1809986SQ200480017166
公开日2006年7月26日 申请日期2004年5月20日 优先权日2003年6月23日
发明者克里斯多夫·凯夫, 安吉罗·卡费洛, 泰瑞莎·亨克勒, 玛吉·萨奇, 张国栋, 朱安C·强尼加 申请人:美商内数位科技公司