专利名称：在无线移动系统中的拥塞控制的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于在无线移动系统中改善拥塞控制的方法和配置来执行该方法的控制设备。该方法在无线移动系统中使用，其中通过将一个高速物理下行链路共用信道专用于所有移动站，和每个移动站专用一个伴随专用信道，已经在节点和若干移动站之间建立了高速分组数据接入。
背景技术：
缩略语3GPP-第三代合作伙伴计划(标准组织)A-DPCH-伴随专用物理信道DL-下行链路FDD-频分双工GGSN-网关GPRS支持节点GPRS-通用的分组无线电系统GSM-全球移动通信系统HSDPA-高速下行链路分组接入HS-PDSCH高速物理下行链路共用信道LLC-逻辑链路控制MAC-媒体访问码MS-移动站PDP-分组数据协议RLC-无线链路控制RNC-无线网络控制器SGSN-服务GPRS支持节点SNDCP-子网相关会聚协议TCP-传输TDD-时分双工UL-上行链路UMTS-通用移动通信系统
UTRAN-UMTS陆上无线接入网WCDMA-宽带码分多址第三代合作伙伴计划(3GPP)规范是用于第三代移动电话系统的标准。该系统对于不同的用户支持不同的用户数据速率。用于某个用户的传输功率是通过在某个小区中的干扰电平、用户数据速率、信道质量和在该小区中请求的数据传输质量来确定的。
控制信道和业务信道被称为逻辑信道。这些逻辑信道被映射到物理信道上。
物理信道可以是无线电广播频率，是在模拟移动系统中的一对频率(包括双工间隔)，或者是在数字移动系统中在一对频率上的时隙。
在TDMA系统中，物理信道例如可以是在特定的频道上的时隙，并且也可以说是诸如业务信道(有时缩写为TCH)之类的逻辑信道的载体，或者诸如以多帧结构的各种各样控制信道之类的若干逻辑信道的载体。
在基于TDMA的数字系统，映射进程指的是时隙和频率被分配给业务脉冲。
该业务信道在移动站和基站之间传送语音或者数据(诸如，因特网业务)。该信道基于每个呼叫被分配。通常地，一个时隙仅仅用于一个呼叫(全速率)，但是一个可供选择的办法，也指定每个时隙用于两个呼叫(半速率)。
所有当前的移动系统是基于多路接入，这指的是所有用户同时接入该媒体。这需要许多的规则来防止移动站“所有同时通话”的情形。该媒体，其是共用资源，必须满足所有用户的需要。
业务信道经由控制信道信令被分配。
在蜂窝系统中的每个小区可以被认为是一个特殊的介质，因为离开该小区的移动台失去与那个小区的基站联系。但是，在该小区中的所有移动台利用相同的无线电资源，即，已经分配给该小区的频谱部分。
一种使用多路接入用于信道多路复用的技术是CDMA(码分多址)。CDMA系统能够在整个频带上发送和接收，并且“第三维”用于单独的业务信道，即编码。
CDMA技术的典型特点是在该网络中的所有移动台被分配一个特定代码码片序列。当移动台希望发送比特流的时候，它以其代码(对于一)，或者以代码的反码(对于零)替换每个比特。结果是取决于使用的扩展因子，针对每个有效载荷比特传送许多的空中接口比特(称为“码片”)。假如相同的调制方法被用作在TDMA中使用的那些调制方法，需要的带宽将相应地更大。对于语音信道不是使用数十kHz，该码片将被调制在大约3.84MHz上。这就是为什么这种技术也被称为扩展频谱技术。
该移动电话系统例如可以是WCDMA系统，其具有称作高速下行链路共用信道(HS-DSCH)的下行链路传输信道，该高速下行链路共用信道(HS-DSCH)被映射到一组称作高速物理下行链路共用信道(HS-PDSCH)的物理信道上。该HS-DSCH对于交互、背景提供增强的支持，并且在某种程度上，在下行链路方向流出无线电访问载体(RAB)服务。
在支持WCDMA系统的HSDPA(例如，按照3GPP版本5)中，准许接入HS-PDSCH(高速物理下行链路共用信道)信道的每个用户必须也具有例如用于传送控制信息的伴随专用物理信道A-DPCH。
在过载(拥塞)的情况下典型的动作包括无线网络控制器RNC释放某些信道，以降低在短缺的特定资源上的负荷，例如，DL功率、UL干扰、DL代码等等。有可能A-DPCH也被释放，尤其是，如果所有的交互/背景业务量携带在HS-PDSCH上，并且需要使得更多的DL代码可用来处理会话业务(语音、视频…)中的急剧增加，或者如果其变成A-DPCH耗费很大量的功率。
当前的拥塞控制随机地针对某些移动站选择被释放的A-DPCH，并且从而防止针对从而随机地选择的移动站的下行链路信息在HS-PDSCH中流动。这可以导致这样的情况，即差不多完成下载的用户以刚刚进入该系统的用户为代价被从该系统中抛弃。作为一个终端用户，这可能是非常烦恼的，尤其是，如果应用给出某种下载进程的指示(一种情形可能是，终端用户看见下载完成了95％，然后被中断)。
因此，在基于HSDPA的系统等等中需要一种改善的拥塞控制，具有增强的数据传输流控制以赋予用户更多满意度。
本发明的公开内容本发明意欲通过用于改善拥塞控制的方法和配置用于执行该方法的控制设备来弥补以上所述的问题。
该方法在无线移动系统中使用，其中通过将一个高速物理下行链路共用信道HS-PDSCH专用于所有移动站MS，和每个移动站MS专用一个伴随专用信道A-DPCH，已经在节点和若干移动站MS之间建立了高速分组数据接入HSDPA。以上所述的HSDPA建立可以由节点执行。
该方法包括步骤-在拥塞的情况下，控制设备检测还要由每个移动站MS下载的下载数据量，和-基于还要下载的下载数据量，该控制设备将针对具有超出预定阈值电平的数据量的一个或多个第一移动站MS释放伴随专用信道A-DPCH。
本发明的优点在于几乎要结束下载的移动站被允许结束下载，而不是如在现有技术中那样不考虑状态被随机地抛弃。
在本发明的一个实施例中，阈值电平是使用与一个或多个第一移动站相同的高速物理下行链路共用信道HS-PDSCH由一个或多个第二移动站MS要下载的下载数据量。在这个实施例中，该阈值是通过比较所有的移动站设置的，并且将针对具有比至少另一个移动站更多要下载的数据的一个或者几个用户单元释放A-DPCH。该比较可以对移动站给出分层结构，在顶部的移动站具有最多要下载的数据，在底部的移动站具有最少的数据。在这里，该阈值可以是一个浮动值，其总是设置在具有第二最多下载数据的移动站，即，在该分层结构中第二个移动站上。在这里该优点是仍然具有最多下载的移动站在第一轮中将被抛弃，并且在下一轮期间，如果更多的求助对象(recourse)必须被解救，下一个次序被抛弃，同时所有其他的移动站可以继续下载，并且具有最少下载的移动站因此给出结束下载的机会。该阈值电平也可以在分层结构中以表示特定移动站的电平被设置，并且在该分层结构中，在该移动站之上的所有移动站易受到相关A-DPCH的释放。
在本发明的一个实施例中，该阈值电平是一个预置的值，例如，已经下载超过预定量的某个百分比的所有移动站可以继续，并且其他的移动站可以易受到相关A-DPCH的释放。
该无线移动系统可以是基于WCDMA的系统，其中该节点是一个RNC。但是，本发明可适用于使用下行链路共用信道和伴随专用信道的所有系统，该伴随专用信道始终耗费整个系统求助对象的总量，例如用于控制信息。如在现有技术描述中提到的，HS-PDSCH和A-DPCH指的是WCDMA系统，但是本发明可以适用于例如CDMA2000 1x、EVDO(仅仅演化数据)和EVDV(演化数据/语音)，这里HS-PDSCH被表示为F-PDCH(前向链路分组数据信道)，并且相应的A-DPCH被表示为F-FCH(前向链路基本信道)。CDMA2000指的是3GPP2，并且在基于3GPP3的WCDMA系统中，EVDO和EVDV对应于HSDPA系统。本发明也可以在具有与WCDMA或者CDMA2000类似的信道配置的任何其他基于FDMA和/或TDMA的系统中使用。
在一个实施例中，该阈值电平是在RNC的RLC中尚未确认的数据的预置的值。该尚未确认的数据可以通过观察RLC缓存器来检测，其中发现具有低数量的尚未确认的数据的用户是可能的。然后，该阈值可以以字节定义。使用这个信息最直接了当的方式将是定义该阈值，使得至少在释放A-DPCH的第一轮中，具有比这个阈值更少的剩余数据的移动站被保护。
如果在RNC中有一个代理，来自这个代理的信息可以经RNC内部接口被传送到在控制设备中的无线电资源管理功能，该控制设备判定哪个A-DPCH被释放。该无线电资源管理功能最好是该RNC的一部分。
将这个标准与其他标准，诸如检测特殊无线电链路的能量使用相结合，当然也是可能的。该尚未确认的数据也可以用于以上描述的在不同移动站之间的比较。
因此，本发明的基本思想是发现/检测具有非常少量的等待传输数据的用户，并且该好处是在使用HSDPA支持网络或者类似于HSDPA的网络的WCDMA或者另一个类似系统中，对于无线数据服务改善了终端用户的体验。
原则上，相同的机制可以被认为也用于在专用信道上交互的或者背景业务(background traffic)，但是，增益被假设为是较低的。
本发明还涉及一种用于在无线移动系统中改善拥塞控制的控制设备，其中通过将一个高速物理下行链路共用信道(HS-PDSCH)专用于所有移动站(MS)，和每个移动站(MS)专用一个伴随专用信道(A-DPCH)，已经在节点和若干移动站(MS)之间建立了高速分组数据接入(HSDPA)，
-在拥塞的情况下，控制设备被配置来检测还要由每个移动站(MS)下载的下载数据量，和-控制设备被配置来基于还要下载的下载数据量，将针对具有超出预定阈值电平的数据量的一个或多个第一移动站(MS)释放伴随专用信道(A-DPCH)。
对于该方法来说所有以上陈述的优点对于该控制设备也是有效的。
该控制设备最好是RNC的一部分，并且可以被配置来执行所有以上陈述的方法步骤。
附图的简要说明下面将结合若干附图更详细地描述本发明，其中
图1示意性地示出按照本发明一个实施例的在GPRS标准中基于TCP/IP的网络；图2示意性地示出从GGSN经Gn接口到SGSN，和从SGSN经Iu接口到MS的不同层叠协议，以及其中图3示出时间与缓存器的图。
本发明的实施例图1示意性地示出按照本发明一个实施例的在GPRS标准中基于TCP/IP的网络。该网络包括基于陆上线路的网络，无线无线电网络。该基于陆上线路的网络包括以服务器形式的主机和GGSN以及SGSN。该无线电网络包括RNC、节点B和以MS形式的客户机，所有的以WCDMA为基础，也参见图2。在GGSN和SGSN之间的接口被称作Gn，并且在SGSN和RNC之间的接口被称作Iu。在第二无线电网络中，在MS和节点B之间的接口被称作Uv。在GGSN和服务器之间的接口被称作Gi。
当论述图1的时候，对图2进行交叉参考。图2示意性地示出从GGSN经Gn接口到SGSN，和从SGSN经Iu接口到MS的不同层叠协议。在图3中，UTRAN指的是在图1中的RNC和节点B。
该GGSN指的是在GPRS骨干网络和外部分组数据网络(无线电网络和IP网络)之间起接口作用的网关GPRS支持节点。其将来自SGSN的GPRS分组转换为适宜的分组数据协议(PDP)格式(例如，IP)，并且在相应的分组数据网络上将它们发出。在另一个方向，进入的数据分组的PDP地址被转换为目的地用户的GSM地址。该改写地址的分组被发送给负责的SGSN。为了这个目的，该GGSN在其位置寄存器中存储用户当前的SGSN地址和他的或者她的简档(profile)。该GGSN对外部系统还执行认证和收费功能，而SGSN可以执行认证。
该SGSN的功能是在无线网络和基于陆上线路的网络之间的接口作为路由器，并且已经在上面解释。
WCDMA技术被用于UTRAN空中接口。UMTS WCDMA是直接序列CDMA系统，其中用户数据乘以从WCDMA扩展码推导出的准随机比特。在UMTS中，除了信道化之外，代码被用于同步化和扰频。WCDMA具有两个基本工作模式频分双工(FDD)和时分双工(TDD)。
节点B的功能是●空中接口传输/接收●调制/解调●CDMA物理信道编码●微分集●差错处理●闭环功率控制RNC的功能是●无线电资源控制●许可控制●信道分配●功率控制设置●切换控制●宏分集●加密●分割/重组●广播信令●开环功率控制在无线电接口Iu，在用于UMTS GPRS的RNC中，因为业务信道的数目是有限的，在无线电空中接口Iu中执行集中。
本发明涉及一种用于拥塞控制的方法，其中针对某些特定的移动站，专用信道A-DPCH被释放。这些移动站具有超出设置的阈值电平的下载信息量。为了找到这些移动站，搜索低于该阈值电平的移动站揭示将不会被释放的移动站至少不在挑选出的第一轮中。通过监视在RNC中的RLC缓存器(例如参见图2和3)，有可能找到具有少量的尚未确认数据的移动站，其是移动站已经下载了信息主要部分的标记，并且这些移动站应该被按优先顺序排列，并且如果存在具有较高数量的尚未确认数据的其他移动站，则通过给移动站释放相应的A-DPCH而不被抛弃。
如果在RNC中存在一个代理，来自这个代理的信息可以通过某个RNC内部接口传送给无线电资源管理功能。该代理有时被建议作为一种通过中间缓存数据从该应用中隐藏无线电网络的装置。
图3示出在用于尚未确认的数据的RLC中，缓存器与时间的图。该尚未确认的数据量在下载进程的第一部分中显著地上升，然后朝零的方向衰减。在图3中，一个阈值被设置在预定的电平上。具有高于该阈值的尚未确认的数据的所有移动站MS是通过删除用于那个用户的相应A-DPCH倾向于被中断。如可以在图3中看到的，刚开始下载的移动站也低于该阈值，并且不会被抛弃。这当然不是希望的情形，但是，尚未确认的数据正在非常快速地上升，因此，该移动站将迅速地成为超出该阈值电平的其中一个移动站，并且因此倾向于释放相应的A-DPCH。
权利要求
1.一种用于在无线移动系统中改善拥塞控制的方法，其中通过将一个高速物理下行链路共用信道(HS-PDSCH)专用于所有移动站(MS)，和每个移动站(MS)专用一个伴随专用信道(A-DPCH)，已经在节点和若干移动站(MS)之间建立了高速分组数据接入(HSDPA)，-在拥塞的情况下，控制设备检测还要由每个移动站(MS)下载的下载数据量，和-基于还要下载的下载数据量，控制设备将针对具有超出预定阈值电平的数据量的一个或多个第一移动站(MS)释放伴随专用信道(A-DPCH)。
2.根据权利要求1的方法，其中阈值电平是使用与一个或多个第一移动站(MS)相同的高速物理下行链路共用信道(HS-PDSCH)由一个或多个第二移动站(MS)要下载的下载数据量。
3.根据权利要求1的方法，其中阈值电平是一个预置的值。
4.根据权利要求1的方法，其中阈值电平是在RLC中尚未确认的数据的预置的值。
5.根据前述任一权利要求的方法，其中无线移动系统是基于WCDMA的系统，其中节点是包括控制设备的RNC。
6.一种用于在无线移动系统中改善拥塞控制的控制设备，其中通过将一个高速物理下行链路共用信道(HS-PDSCH)专用于所有移动站(MS)，和每个移动站(MS)专用一个伴随专用信道(A-DPCH)，已经在节点和若干移动站(MS)之间建立了高速分组数据接入(HSDPA)，-在拥塞的情况下，控制设备被配置来检测还要由每个移动站(MS)下载的下载数据量，和-控制设备被配置来基于还要下载的下载数据量，将针对具有超出预定阈值电平的数据量的一个或多个第一移动站(MS)释放伴随专用信道(A-DPCH)。
7.根据权利要求6的控制设备，其中阈值电平是使用与一个或多个第一移动站(MS)相同的高速物理下行链路共用信道(HS-PDSCH)由一个或多个第二移动站(MS)要下载的下载数据量。
8.根据权利要求6的控制设备，其中阈值电平是一个预置的值。
9.根据权利要求6的控制设备，其中阈值电平是在RLC中尚未确认的数据的预置的值。
10.根据权利要求6-9中任一权利要求的控制设备，其中无线移动系统是基于WCDMA的系统，并且节点是RNC。
全文摘要
本发明涉及一种用于在无线移动系统中改善拥塞控制的方法，其中通过将一个高速物理下行链路共用信道(HS－PDSCH)专用于所有移动站(MS)，和每个移动站(MS)专用一个伴随专用信道(A－DPCH)，已经在节点和若干移动站(MS)之间建立了高速分组数据接入(HSDPA)。该方法包括步骤在拥塞的情况下，检测还要由每个移动站(MS)下载的下载数据量，和基于还要下载的下载数据量，针对具有超出预定阈值电平的数据量的一个或多个第一移动站(MS)释放伴随专用信道(A－DPCH)。
文档编号H04W72/12GK101057513SQ200480044380
公开日2007年10月17日 申请日期2004年11月10日 优先权日2004年11月10日
发明者A·安德森 申请人:艾利森电话股份有限公司