网络驱动l3控制信令优先化的制作方法

专利名称：网络驱动l3控制信令优先化的制作方法
技术领域：
本发明涉及远程通信，具体来说，涉及在从多个无线终端到无线电接入网络节点 的上行链路的通信的优先化。
背景技术：
在典型的蜂窝无线电系统中，无线终端(又称作移动台和/或用户设备单元(UE)) 经由无线电接入网络(RAN)与一个或多个核心网络进行通信。无线终端可以是移动台或用 户设备单元(UE)，例如移动电话(“蜂窝”电话)和具有无线能力、例如移动终端的膝上型 计算机，因而可以是例如便携、袖珍、手持、计算机内置或者车载移动装置，它们与无线电接 入网络进行语音和/或数据通信。无线电接入网络(RAN)覆盖的地理区域分为小区区域，其中各小区区域由基站、 例如在一些网络中又称作“NodeB”或“B节点”或者“eNodeB”的无线电基站(RBS)提供服 务。小区是由基站站点处的无线电基站设备提供无线电覆盖的地理区域。各小区通过本地 无线电区域内在小区中广播的识别码来标识。基站通过工作在射频的空中接口与基站范围 内的用户设备单元(UE)进行通信。在无线电接入网络的一些版本(特别是早期版本)中，若干基站通常(例如通过 陆线或微波)连接到无线电网络控制器(RNC)。无线电网络控制器有时也称作基站控制器 (BSC)，它监控和协调与其连接的多个基站的各种活动。无线电网络控制器通常连接到一个 或多个核心网络。通用移动电信系统(UMTS)是第三代移动通信系统，它从全球移动通信系统(GSM) 演变而来，目的是根据宽带码分多址(WCDMA)接入技术来提供改进的移动通信服务。UTRAN 本质上是将宽带码分多址用于用户设备单元(UE)的无线电接入网络。第三代合作伙伴项 目(3GPP)已经着手进一步发展UTRAN和基于GSM的无线电接入网络技术。演进通用陆地无线电接入网络(E-UTRAN)的规范正在第三代合作伙伴项目 (3GPP)中进行。演进通用陆地无线电接入网络(E-UTRAN)包括长期演进(LTE)和系统架构 演进(SAE)。长期演进(LTE)是3GPP无线电接入技术的变体，其中无线电基站节点直接连接到 核心网络而不是连接到无线电网络控制器(RNC)节点。一般来说，在LTE中，无线电网络控 制器(RNC)节点的功能由无线电基站节点来执行。因此，LTE系统的无线电接入网络(RAN) 具有其中包含无线电基站节点的本质上“平坦的”架构，而无需向无线电网络控制器(RNC) 节点报告。演进UTRAN (E-UTRAN)包括提供到用户设备单元(UE)的演进UTRA用户平面和控 制平面协议端接的演进基站节点、例如演进NodeB即eNB。eNB托管(host)下列功能(以及 未列示的其它功能)(1)用于无线电资源管理(例如无线电承载控制、无线电准入控制)、 连接移动性控制、动态资源分配(调度)的功能；(2)移动性管理实体(MME)，包括例如寻呼 消息到eNB的分发；以及(3)用户平面实体(UPE)，包括用户数据流的IP报头压缩和加密、由于寻呼原因引起的U平面分组的终止和为了支持UE移动性的U平面的交换。eNB托管物 理(PHY)、媒体接入控制(MAC)、无线电链路控制(RLC)和分组数据控制协议(PDCP)层，它 们包括用户平面报头压缩和加密的功能性。eNodeB还提供与控制平面对应的无线电资源 控制(RRC)功能性。eNodeB执行许多功能，包括无线电资源管理、准入控制、调度、协商UL QoS的增强、小区信息广播、用户和控制平面数据的加密/解密以及DL/UL用户平面分组报 头的压缩/解压缩。LTE无线电接入网络(RAN)的第3层(L3)包含无线电网络的无线电资源控制 (RRC)功能性。RRC功能性的示例是RRC连接建立、承载建立以及切换过程和测量的配置。 L3控制信令携带RAN中的RRC层与无线终端(例如UE)中的对应层之间的信息，并且通过 物理上行链路共享信道(PUSCH)和物理下行链路共享信道(PDSCH)上的所谓信令无线电承 载(SRB)来携带。用户平面数据在也映射到PUSCH和PDSCH的普通无线电承载(RB)上携
市οL3控制信令在延迟方面的性能直接影响用户平面数据传输的服务质量(QoS)。由 于L3信令和用户平面数据在相同物理信道(PUSCH和PDSCH)上携带，所以信令无线电承载 (SRB)需要相对于其它无线电承载优先化。将PDSCH和PUSCH分配给不同无线电承载和信 令无线电承载(SRB)由位于eNodeB中的调度器来管理。调度器的一个任务是对来自不同 无线终端的不同传输进行优先化，并且有效地分配资源(包括上行链路资源)。存在三种类型的信令无线电承载(SRB)。第一种类型的信令无线电承载(SRB)是 在CCCH中携带的SRB0。第二种类型的信令无线电承载(SRB)是SRB1，用于NAS消息和大 部分RRC消息，全部使用DCCH逻辑信道。第三种类型的信令无线电承载(SRB)是SRB2，用 于高优先级RRC消息，使用DCCH逻辑信道。这些类型的信令无线电承载(SRB)之间的差别 在3GPP TS 25. 331V8. 1. O (2007-12)，第三代合作伙伴项目；技术规范组无线电接入网络； 无线电资源控制(RRC)；协议规范(版本8)中描述。在下行链路，无线终端之间的资源的优先化易于实现，因为网络控制并且知道网 络希望传送给不同无线终端的数据类型。但是，在上行链路，网络没有与无线终端希望发送 给网络的传输的类型有关的信息，直至它接收到来自无线终端的缓冲器状态报告(BSR)。缓 冲器状态报告(BSR)包括与从其中发送缓冲器状态报告(BSR)的无线终端的缓冲器有关的 详细信息。在缓冲器状态报告(BSR)中，报告每个无线电承载(RB)组的缓冲器的大小(无 线电承载(RB)组是一组相似无线电承载(RB))。缓冲器状态报告(BSR)其中还包括与无线终端的缓冲器中的无线电承载(RB)的 类型有关的信息，使得从缓冲器状态报告(BSR)，可辨别缓冲器中的信令无线电承载(SRB) 的存在。如果信令无线电承载(SRB)存在于特定无线终端的缓冲器状态报告(BSR)中，则 网络可对相应无线终端进行优先化。但是，为了将缓冲器状态报告(BSR)从无线终端传送给网络，需要来自网络对无 线终端的上行链路准许。最初，无线终端没有任何这种上行链路准许，因此无线终端必须在 PUCCH向网络发送称作调度请求(SR)的特殊通信，以便申请(例如请求)用于传送缓冲器 状态报告(BSR)的资源。调度请求(SR)的长度只有一位。由于调度请求(SR)的小大小，不 能从调度请求(SR)得到与请求无线终端的缓冲器中无线电承载(RB)有关的详细信息。因 此，调度请求(SR)本身没有提供了解缓冲器内容或者对通信进行优先化的基础。换言之，在接收到仅仅调度请求(SR)时，eNodeB无法相对其它无线电承载对信令无线电承载(SRB) 优先化，因为它尚未知道信令无线电承载(SRB)。对上行链路中信令无线电承载(SRB)的优先化的一种当前方式如图1所示。该方 式基于、例如涉及缓冲器状态报告(BSR)。当eNodeB接收到调度请求(SR)时，eNodeB将优 先级等级设置到信令无线电承载(SRB)的优先级等级与正常数据无线电承载(RB)优先级 等级之间，因为eNodeB不知道在无线终端的缓冲器中是什么数据。通常，eNodeB的调度器将选择允许哪一个无线终端进行传送，其中按照递减优先 级等级对无线终端准许传输权。换言之，对具有最高优先级等级的无线终端准许第一传输， 对具有第二最高优先级等级的无线终端准许第二传输，依此类推。如果将无线终端调度成 传送，则调度器(连同链路自适应功能一起)向无线终端发出准许。准许指明允许无线终 端传送的编码传输块的大小。传输块一般包括无线终端希望通过空中接口传送给eNodeB 的物理层数据单元。，并且还可包括缓冲器状态报告(BSR)。准许以字节来表达，例如“χ字 节”，它是可配置参数。由于调度器不知道当前在无线终端的缓冲器中的数据的数量，所以进行尝试以使 准许大小至少大于缓冲器状态报告(BSR)的大小。准许的大小通常从传输块大小的固定表 中选择，并且至少应当是缓冲器状态报告(BSR)的大小。在无线终端中，缓冲器状态报告(BSR)具有上行链路传输的绝对最高优先级(按 照3GPP技术规范)。在接收到准许时，如果准许大小大于无线终端的总缓冲器大小加上缓 冲器状态报告(BSR)的大小，则用户数据和缓冲器状态报告(BSR)均由无线终端传送。如 果准许大小大于总缓冲器大小但小于总缓冲器的大小加上缓冲器状态报告(BSR)的大小， 则传送没有缓冲器状态报告(BSR)的无线终端数据(“冊数据”)。如果准许大小大于缓冲 器状态报告(BSR)的大小但小于总缓冲器大小加上缓冲器状态报告(BSR)的大小，则将传 送缓冲器状态报告(BSR)加上UE数据的一部分。由于信令无线电承载(SRB)具有比正常 业务数据(“UE数据”)更高的优先级，因此无线终端将首先传送L3消息。换言之，将L3 信令优先化。上行链路优先化的现有方式存在若干问题。例如，当前方式没有解决如下问题在 eNodeB接收到缓冲器状态报告(BSR)之前eNodeB不了解无线终端的缓冲器，因此为具有重 要L3信令的无线终端和具有正常数据的无线终端设置相同的优先级等级。当资源受到限 制时，eNodeB可能牺牲或忽略实际上在其缓冲器中具有L3信令的无线终端。当前方式的另一个问题在于，假定归属于无线终端的缓冲器的缓冲器估计χ是任 意的固定值。对于无线终端的缓冲器中存在少量数据时的情况，缓冲器估计X可能过大，因 此会过度分配资源。另一方面，对于在无线终端的缓冲器中存在比X字节更多的数据时的 情况，数据将被截短成两个消息，因而对通信添加更大开销。增加数量的通信将导致不充分 的资源使用以及可能的额外用户平面延迟。此外，从以上所述会理解，发送调度请求(SR) 和缓冲器状态报告(BSR)的无线终端可浪费空中接口上的资源，并且在实际发送对应L3信 令之前添加大延迟。

发明内容
在它的一个方面，本技术涉及一种操作无线电接入网络以促进下行链路第3层(L3)信令的优先化的方法。该方法包括对从无线终端到无线电接入网络的节点的上行链路 第三层(L3)消息的传输进行预测。该方法还包括对于从该节点到无线终端的下行链路上 的传输生成上行链路准许消息，它按照预测将无线终端的预测的L3消息相对于在网络中 进行操作的多个无线终端的其它终端的消息优先化。该方法还包括将上行链路准许消息传 送给无线终端。根据该方法将上行链路准许消息传送给无线终端消除在从无线终端传送上行链 路L3消息之前在上行链路上从无线终端传送单独缓冲器状态报告消息，由此有利地减小 信令延迟和开销。在各种备选和/或附加模式中，方法的预测可按照不同方式进行。在示范第一模 式中，预测可基于唤起的(evocative)下行链路L3消息的传输。在第二示例模式中，预测 可基于无线终端的缓冲器的未决缓冲器估计。在第三示例模式中，预测可基于上行链路L3 消息的预计周期性。在示例实现中，该方法还包括生成上行链路准许消息，以包括上行链路L3消息的 上行链路传输分配优先级值。在示例实现中，该方法还包括生成上行链路准许消息，以包括 上行链路L3消息的上行链路传输分配大小。在其另一个方面，该技术涉及可实现上述方法的无线电接入网络的节点。在一个 示例实施例中，该节点包括收发器、无线电资源控制单元和上行链路调度器。收发器配置成 促进通过无线电接口与多个无线终端的通信，其中包括从无线终端到节点的上行链路上的 传输以及从节点到无线终端的下行链路上的传输。无线电资源控制单元配置成执行无线电 资源控制功能性，其中包括节点与无线终端之间的第三层(L3)信令。上行链路调度器配置 成对从无线终端到节点的上行链路L3消息的传输进行预测，以及对于对其进行这种预测 的特定无线终端，对下行链路上的传输生成上行链路准许消息，它按照预测将特定无线终 端的预测的L3消息相对多个无线终端的其它终端的消息优先化。在单独和/或附加实施例中，上行链路调度器可配置成按照上述模式进行预测。 此外，在示例实现中，上行链路调度器配置成生成上行链路准许消息，以包括上行链路L3 消息的上行链路传输分配优先级值。在示例实现中，上行链路调度器配置成生成上行链路 准许消息，以包括上行链路L3消息的上行链路传输分配大小。因此，该技术尝试根据网络信息来预测上行链路传输。预测和上行链路准许生成 特别适用于网络知道应当响应下行链路L3消息而发送的L3消息(并且消息的大小为已 知)。预测和上行链路准许生成还适用于周期性的上行链路L3消息传输。通过这种方法， 在许多情况下，即将到来的上行链路L3消息可被识别和优先化。也可预测上行链路L3消 息的大小。由于预测信令的类型和对应消息的大小，所以网络可取消对应缓冲器状态报告 (BSR)，并且节省空中接口资源和L3信令延迟。


通过以下对附图中所示优选实施例的更具体描述，本发明的上述及其它目的、特 征和优点将会明显，附图中，参考标号表示各个视图中的相同部分。附图不一定按照比例绘 制，重点而是在于说明本发明的原理。
图1是示出无线电资源控制消息调度中涉及的常规通信的图解视图。图2是无线电接入网络(RAN)的部分的图解视图，其中包括RAN节点的一个示例 实施例以及能够进行L3上行链路消息预测，并且还包括多个无线终端。图3是无线电接入网络(RAN)的部分的图解视图，其中包括图2的RAN节点的示 例实施例以及适合L3上行链路消息预测的类型的无线终端的一个示例实施例。图4是示出操作图2的无线电接入网络的方法中涉及的示例基本动作或步骤的流 程图，其中包括L3上行链路消息预测的特征。图5是示出无线电资源控制消息调度中涉及的通信的图解视图，其中包括基于预 测的L3消息的优先化和准许分配。图6是示出无线电资源控制消息调度中涉及的通信的图解视图，其中包括基于初 始建立过程中的下行链路L3消息的优先化和准许分配。图7是示出无线电资源控制消息调度中涉及的通信的图解视图，其中包括基于未 决缓冲器估计的优先化和准许分配。图8是示出无线电资源控制消息调度中涉及的通信的图解视图，其中包括基于上 行链路L3消息的周期性的优先化和准许分配。
具体实施例方式为了便于说明而不是进行限制，以下描述中提出例如特定架构、接口、技术等具体 细节，以便透彻地了解本发明。然而，本领域的技术人员清楚地知道，也可在脱离这些具体 细节的其它实施例中实施本发明。也就是说，虽然本文中没有进行明确地描述或说明，但本 领域的技术人员能够设计各种布置，这些布置体现了本发明的原理，并且包含在它的精神 和范围之内。在一些情况中，省略了对众所周知的装置、电路及方法的详细描述，以免不必 要的细节妨碍对本发明的描述。本文中描述本发明的原理、方面和实施例的所有陈述及其 具体示例意在包含其结构和功能的等效方案。另外，这类等效方案旨在包括当前已知的等 效方案以及将来开发的等效方案、即所开发的执行相同功能的任何元件，而与结构无关。因此，例如，本领域的技术人员会理解，本文中的框图可表示实施本技术的原理的 说明性电路的概念视图。类似地，大家会理解，任何流程图、状态转移图、伪代码等表示实质 上可在计算机可读介质中表示、因而由计算机或处理器所执行的各种过程，无论是否明确 示出这种计算机或处理器。包括标记或描述为“处理器”或“控制器”的功能块的各种单元的功能可通过使用 专用硬件以及能够与适当软件结合运行软件的硬件来提供。在由处理器提供时，功能可由 单个专用处理器、由单个共享处理器或者由其中一部分可以是共享或者分布式的多个单独 处理器来提供。此外，术语“处理器”或“控制器”的明确使用不应当理解为专门表示能够 运行软件的硬件，而是非限制性地可包括数字信号处理器(DSP)硬件、用于存储软件的只 读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)和非易失性存储装置。图2作为举例示出代表性无线电接入网络(RAN)24的部分。无线电接入网络 (RAN) 20包括RAN节点28 (它能够进行L 3上行链路消息预测)和多个无线终端(WT) 30的 一个示例实施例。在所示实施例中，RAN节点28是基站节点，它在一些无线电接入网络技术 中又称作“NodeB”或“B节点”或者“eNodeB”。因此RAN节点28在本文中又称作eNodeB28。eNodeB 28示为可能通过无线电或空中接口 32 (图2和其它附图中由虚线表示)与多个无 线终端(WT) 30 (更具体来说，示为无线终端SO1至30n)进行通信。在图2的示例实施例中，eNodeB 28包括节点收发器40、节点无线电资源控制单元 42和节点调度器44。节点收发器40配置成促进通过无线电接口 32与多个无线终端(WT) 30 的通信，其中包括(从无线终端30到eNodeB 28的)上行链路上的传输以及(从eNodeB 28到无线终端(WT) 30的)下行链路上的传输。节点无线电资源控制单元42配置成执行无线电资源控制功能性，其中包括节点 与无线终端之间的第三层(L3)信令。为此，节点无线电资源控制单元42包括L3信号处理 程序(signal handler) 46和链路自适应功能48以及其它组成功能性和单元。链路自适应 功能48用于判定无线终端与eNodeB 28之间传送的传输块的调制和编码方案，并且可包括 单独单元或者可包含在包括节点调度器44的其它功能性中。eNodeB 28的节点调度器44包括上行链路(UL)调度器50和下行链路(DL)调度 器52。如本文所述，上行链路(UL)调度器50对来自竞争无线终端(WT) 30的无线电承载 (RB)的传输优先化。上行链路(UL)调度器50可包括上行链路准许消息生成器54和无线 终端缓冲器估计器56或者与它们共存。当上行链路(UL)调度器50对来自竞争无线终端 (WT) 30的传输进行优先化时，上行链路准许消息生成器54发出一个或多个消息(准许消 息)，它们在从eNodeB 28 (利用节点收发器40)到无线终端(WT) 30的下行链路上发送，并 且授权优先化无线终端30在上行链路向eNodeB 28传送、例如发送一个或多个无线电承载 (RB)。上行链路准许消息生成器54可被认为是如图所示的节点调度器44的一部分，或者 可包括除了节点调度器44之外的单独单元或功能性。节点无线电资源控制单元42、节点调度器44和上行链路(UL)调度器50以及特别 是上行链路准许消息生成器54的功能性可通过一个或多个(例如分布式或共享)控制器 或处理器来实现，因为这些术语在本文扩大地解释。上行链路调度器50具体配置和/或设置成对从一个或多个无线终端30到eNodeB 28的上行链路L3消息的传输进行预测。对于对其进行这种预测的特定无线终端，上行链 路(UL)调度器50 (经由例如其上行链路准许消息生成器54)还配置成对于下行链路上的 传输生成上行链路准许消息。根据预测，准许消息将特定无线终端的预测的L3消息相对于 多个无线终端的其它终端的消息优先化。作为以上所述的一个示例，如果上行链路(UL)调度器50要预测来自无线终端SO1 的上行链路L3消息的传输，则上行链路(UL)调度器50把来自无线终端SO1的上行链路L3 消息的传输相对于来自竞争无线终端(WT) 30的其它等待或追求的(aspiring)上行链路 (UL)消息优先化。此外，通过上行链路准许消息生成器54，上行链路(UL)调度器50向无 线终端SO1发出准许消息、诸如图1所示的准许消息60。此后，根据上行链路(UL)准许消 息60，优先化无线终端(例如无线终端30D可向eNodeB 28发送其上行链路L3消息(例 如图2的L3消息62)。图3不仅示出eNodeB 28的相干方面的示例组成，而且还更详细地示出代表性无 线终端30。代表性无线终端30包括终端收发器70、终端无线电资源控制单元72、终端上行 链路(UL)调度器74、终端缓冲器76以及可由无线终端30运行或执行的一个或多个终端应 用程序78。终端应用程序78可包括或关于无线终端30可通过空中接口 32参与或参加的一个或多个服务。终端无线电资源控制单元72可包括各种子功能性或子单元，例如RRC信 号处理程序(handler)80。各种功能性或子功能性的位置通常是由终端供应商针对的实现 问题。在单独和/或附加实施例中，eNodeB 28的上行链路(UL)调度器50可配置成按 照本文所述的各种模式进行预测。此外，在示例实现中，eNodeB 28的上行链路(UL)调度 器50配置成生成上行链路准许消息60，以包括上行链路L3消息62的上行链路传输分配优 先级值。此外，在示例实现中，eNodeB 28的上行链路(UL)调度器50还配置成生成上行链 路准许消息60，以包括上行链路L3消息62的上行链路传输分配大小。本技术还涉及一种以促进上行链路第3层(L3)信令的优先化的方式来操作无线 电接入网络(RAN)24网络的方法。一种示例方法的基本、代表性而非限制性的动作或步骤 如图4所示。图4的示例方法的动作4-1包括对从无线终端到eNodeB 28的上行链路第三层 (L3)消息(例如L3信令消息)的传输进行预测。在将对其进行预测的特定无线终端30的 预测消息相对于eNodeB 28与其进行通信的多个无线终端(WT) 30的其它终端的消息的优 先化意义上，使那个特定无线终端30成为优先化无线终端。动作4-1的预测可按照一种或 多种模式进行，其中包括图4中示为模式4-1-A至4-1-C并且本文随后论述的模式。图4的示例方法的动作4-2包括对于从eNodeB 28到无线终端的下行链路上的传 输生成上行链路准许消息(例如图2所示的准许消息60)。根据预测，上行链路(UL)准许 消息将无线终端的预测的L3消息相对于网络中操作的多个无线终端的其它终端的消息优 先化。在所示实施例中，上行链路(UL)准许消息可由上行链路准许消息生成器54来生成。图4的示例方法的动作4-3包括将上行链路准许消息传送给优先化无线终端。上 行链路(UL)准许消息(例如图2的准许消息60)使用节点收发器40通过空中接口 32来 传送，并且经由被寻址的优先化无线终端30的终端收发器70来接收。如本文进一步说明的一样，使用无线终端30的RRC状态，eNodeB28的上行链路 (UL)调度器50可预测待发送的对应L3消息的类型和大小。这样，适当的上行链路(UL)准 许可在接收到从无线终端发送到eNodeB 28的调度请求(SR)时已经被发送。然后，eNodeB 28的上行链路(UL)调度器50可对L3消息优先化，并且节省缓冲器状态报告(BSR)和信令 延迟。也就是说，如本文所述，根据图4和/或本文所述的该方法将上行链路准许消息60 传送给无线终端消除在从无线终端传送上行链路L3消息之前在上行链路从无线终端传送 单独缓冲器状态报告消息。消除单独缓冲器状态报告消息有利地减小信令延迟和开销。在各种备选和/或附加模式中，该方法的预测可按照不同方式进行。三个示例模 式/实施例/情况在图4中以一般代表性方式示出。在动作4-1-A所示的示例第一模式中， 预测可基于唤起的下行链路L3消息的传输。在动作4-1-B所示的第二示例模式中，预测可 基于无线终端的缓冲器的未决缓冲器估计。在动作4-1-C所示的第三示例模式中，预测可 基于上行链路L3消息的预计周期性。下面进一步描述这些示例模式的每个。与采用预测的什么模式或实施例无关，在许多情况下，当接收到来自无线终端的 调度请求(SR)时，可识别L3消息。作为预测的对象的L3消息的优先级可设置成等于预测 的L3消息的优先级等级，如图5所示。此外，预计L3消息的准许大小(本文中又称作“目 标准许”或“目标准许大小”)可被建立并且包含在上行链路(UL)准许消息中。
许可消息的准许大小可根据对L3消息的了解来设置。例如，如图5所示，可以预 测，预期L3消息是消息B类型消息，因此具有y个字节的大小。在其中网络可以相对确定 或合理地知道在上行链路(UL)将预期什么类型的L3消息的某些情况下，可进行这种类型 的预测和假设。例如，在初始连接建立过程，UL L3消息(例如消息B)的目标准许可设置 成等于y个字节。否则，上行链路调度器50可(根据缓冲器估计)将目标准许大小设置成 等于ζ字节，其中ζ彡y+缓冲器状态报告(BSR)的大小。在没有预测上行链路传输的情况下，当前解决方案在36. 321V8. 0. 0 (2007-12)，第 三代合作伙伴项目，技术规范组无线电接入网络；演进通用陆地无线电接入(E-UTRA)JX 体接入控制(MAC)协议规范，(版本8)中描述，通过引用将其结合到本文中。在接收到上行链路准许(采取上行链路(UL)准许消息60的形式)时，如果准许 足够太到容纳所有未决数据但不是足够大到容纳BSR和所有未决数据，则准许消息导向其 中的无线终端30可取消缓冲器状态报告。通过这种方法，避免不必要的缓冲器状态报告信 令。比较图1 (没有RRC信令的预测)和图5 (具有上行链路(UL)调度器50进行的RRC信 令的预测)，可以看到，使用上行链路(UL)调度器50避免信令延迟和不必要的信令，使得更 有效地利用网络资源。第一模式/实施例/情况L3消息预测在动作4-1-A和图6所示的示例第一模式中，由上行链路(UL)调度器50所执行 的预测可基于唤起的下行链路L3消息的传输。也就是说，预测可基于例如下行链路L3消 息的下行链路传输，预期它引起在上行链路(UL)的某种类型的响应或预期L3消息的生成。 图6所示的示例描述来自在初始无线电承载(RB)已经建立之前处于空闲状态的无线终端 30的L3信令。在无线终端30已经执行初始连接建立(它以随机存取过程开始)之后，无 线终端30的状态从RRC_Idle改变成RRC_Connected。在RRC_connected状态中，在配置无 线电承载(RB)之前，不能传送用户业务数据。如果‘测量报告’没有由网络来配置，则在携 带不同的L3消息的上行链路中仅存在一个SRB1。根据对于从eNodeB 28到无线终端30的下行链路(DL)L3消息传输的了解，来自 无线终端30的对应上行链路L3消息可由上行链路(UL)调度器50来预测。图6中又标记 为消息6-0的DLL3消息包含在初始建立过程中。图6的DLL3消息(S卩，消息6_0)又可称 作RRC连接重新配置消息。eNodeB 28可使用这个消息来请求无线终端重新配置用户数据 无线电承载。当无线终端30已经完成处理下行链路(DL)第3层(L3)消息6-0 (RRC连接重 新控制消息)并且已经完成构建响应或者起因于DL L3消息的上行链路L 3消息时，无线 终端30将调度请求(SR)发送给eNodeB 28。这种调度请求(SR)在图6中示为消息6-1。在由eNodeB 28接收到调度请求(SR)消息6_1时，eNodeB 28的上行链路(UL) 调度器50假定调度请求(SR)消息6-1针对由DL L3消息唤起的预计上行链路(UL)L3消 息(图6中的消息C)。因此，上行链路(UL)调度器50将预计上行链路(UL) L3消息(消息 C)的优先级等级设置为在SRB1，并且将目标准许大小设置为预期的L3消息的类型的大小。 在图6的示例中，根据预计的上行链路(UL)L 3消息的类型，上行链路(UL)调度器50将准 许大小设置为ζ个字节。ζ字节大小的上行链路(UL)准许消息60由上行链路准许消息生 成器54来准备，并且经由节点收发器40在下行链路发送给无线终端30。上行链路(UL)准 许消息在图6中示为消息6-2。因此，上行链路(UL)准许消息6-2允许无线终端30将其上行链路(UL)消息(消息C)发送给eNodeB 28。上行链路(UL)消息(消息C)在图6中 又示为消息6-3。上行链路(UL)消息(消息C)称作RRC连接重新配置完成消息，它用于 使UE应答eNodeB，并且通知eNodeB 28关于用户数据RB配置完成。因此，调度器50具有 如下能力在得到表示无线终端希望传送SRBl的缓冲器状态报告(BSR)之前，根据它对于 SRBl消息的无论什么策略，将对调度请求(SR)的响应优先化。图6中，消息A可以是例如UL直接传输或者RRC连接完成消息，取决于3GPP实 现。在接收到userDataRBConfiguration完成消息之前，只有一个信号无线电承载(SRB) 正在传送。因此，在那个时间的目标准许的大小可设置为预期的L3消息的大小。在接收到 userDataRBConfiguration完成消息之后，可存在多个无线电承载。因此，在那个时间，目标 准许的大小可设置为任意值c个字节，ζ大于‘C’ +BSR的大小。为此，图6因而用于示出该 技术的另一个示例实现，并且特别是如下示例实现，即其中在建立无线电承载的开始，仅存 在需要传送的RRC控制信令。因此，eNodeB 28知道服务无线电基站类型和大小。eNodeB 28可对预期RRC消息进行优先化和调度。在无线电承载的确建立之后，数据是不知道的。 因此，eNodeB 28可赋予比BSR加上消息的大小更大的任意大小的准许。然后，在存在更多 数据(与优先级无关)的情况下，无线终端将对缓冲器状态报告(BSR)进行优先化。因此， 为了确定传送整个消息，准许应当是消息的大小加上缓冲器状态报告(BSR)的大小。第二模式/实施例/情况基于未决缓冲器估计的预测在动作4-1-B和图7所示的第二示例模式中，由上行链路(UL)调度器50所执行 的预测可基于无线终端的缓冲器、例如图3所示的无线终端30的终端缓冲器76的未决缓 冲器估计。这种第二模式具体采用以上结合图2所述的终端缓冲器估计器56。eNodeB 28的终端缓冲器估计器56用于进行和保存无线终端的缓冲器76的大小 和状态的估计。实际上，这种估计由终端缓冲器估计器56为eNodeB 28提供服务的无线终 端(WT)30的每个单独进行和保存，但是现在描述仅相对于一个这种无线终端30的操作。 终端缓冲器估计器56进行它自己对终端缓冲器76中打算传输给eNodeB 28的数据量的估 计，这种数据量是缓冲器大小。因此，本文所使用的“缓冲器大小”等指的是缓冲器内容的实 际大小或者量(通常单位为字节)，而不是最终缓冲器容量。对于各无线终端30，终端缓冲 器估计器56按照从无线终端发送给eNodeB 28的缓冲器状态报告(BSR)和调度请求(SR) 来进行和保存其估计。大家会记得，缓冲器状态报告(BSR)包括例如与从其中发送缓冲器 状态报告(BSR)的无线终端的缓冲器有关的详细信息，其中包含每个无线电承载(RB)组的 缓冲器的大小(例如内容的字节)。终端缓冲器估计器56本质上与上行链路(UL)调度器 50无关地操作，但根据上行链路(UL)调度器50的判定和动作来更新。例如，在将准许消息 60发送给特定无线终端并且与准许大小对应的字节数由eNodeB 28接收时，特定无线终端 的缓冲器估计的估计大小或量值可减少准许大小。也就是说，在将上行链路(UL)准许消息 60发送给无线终端时，无线终端的缓冲器大小的连续估计从其中已经减去准许大小。同样， 在接收到报告无线终端的缓冲器的大小的缓冲器状态报告(BSR)时，缓冲器大小的估计可 增加适当的量。由终端缓冲器估计器56尝试以不会双重包含任何先前报告的缓冲器内容 的方式来确定缓冲器大小的估计的适当增加量。如果分配给无线终端的无线电条件或资源允许，则经由上行链路准许消息生成器 54的上行链路(UL)调度器50发出其上行链路(UL)准许消息，使得可清空被寻址无线终端的缓冲器76。但是，缓冲器76的清空未必总是可能的，因而未必总是被允许。一个原因 是，准许消息中包含的准许的大小不能超过为eNodeB 28与无线终端之间的通信预先定义 的传输块的大小。如果缓冲器76(例如缓冲器76的内容)的大小过大(例如超过传输块 的大小)，则这会有问题。传输块大小是上行链路(UL)调度器50允许无线终端传送的最大 准许，它在许多情况下小于缓冲器大小。其它原因是，信道限制和/或网络资源限制可能不 允许分配不足的资源用于发送无线终端的缓冲器中的全部数据。因此，在这类情况下，将存 在一些未决数据留在缓冲器中(例如从前一子帧留下)。但是，在这种情况下，eNodeB 28 知道(例如根据前一个缓冲器状态报告(BSR)和/或最大传输块大小)缓冲器中剩余的哪 些数据属于什么无线电承载(RB)类型以及留下多少数据。因此，所估计的缓冲器大小(例如由终端缓冲器估计器48所保存)可在各种情况 下用于对从无线终端到无线电接入网络的节点的上行链路第三层(L3)消息的传输进行预 测。一种这样的情况涉及例如以上的暗指一种情形，其中eNodeB 28知道，在传送给eNode B 28的它的前一个消息中，无线终端不能发送其整个缓冲器，并且缓冲器的未发送部分包 括具有最高优先级的L3消息或业务RB。在这种情况下，当eNodeB接收到来自那个UE的下 一个调度请求(SR)时，eNodeB已经预知，L3消息很可能要从那个无线终端发送。如上所 述，eNodeB 28根据来自无线终端的先前接收的缓冲器状态报告(BSR)具有这种预知。当无线终端在已经将消息发送给eNodeB 28之后在其缓冲器中接收到比缓冲器 中当前的任何其它RB(它们在向eNodeB 28传送最后一个消息时可能尚未耗尽)更高优 先级无线电承载(RB)时，另一个这样的情况会发生。在其缓冲器中的这个更高优先级无 线电承载(RB)的接收允许或者提示无线终端向eNodeB 28发送另一个调度请求(SR)。 eNodeB28认识到(例如根据接收这个调度请求(SR)的定时)感兴趣高优先级无线电承载 (RB) [eNodeB 28假定它是L3消息或信令无线电承载(SRB)]处于无线终端的缓冲器中。 因此，当调度请求(SR)由eNodeB 28接收时，上行链路(UL)调度器50快速处理调度请求 (SR)，并且在准许消息60的发送中对预计消息进行优先化。在图7所示的示例情况下，根据缓冲器估计结果对上行链路(UL)RRC消息进行优 先化。为了理解图7，假定根据终端缓冲器估计器56所保存的估计，一个或多个无线电承载 (RB)在来自特定无线终端的最后一个消息的传输之后留在那个无线终端的缓冲器中，并且 缓冲器中的剩余无线电承载(RB)的最高优先级属于某个优先级等级。在图7的情况下，新 数据到达无线终端的缓冲器中，并且进入缓冲器的新数据(新无线电承载)具有比缓冲器 中的剩余无线电承载(RB)的任一个更高的优先级。在新的最高优先级数据进入缓冲器时， 无线终端发出图7中示为消息7-1的调度请求(SR)。在接收到调度请求(SR) 7-1时，eNodeB 28的终端缓冲器估计器56推断，新数据已经到达无线终端的缓冲器中，并且这种新数据具 有比缓冲器中先前的最高优先级剩余无线电承载(RB)更高的优先级等级。终端缓冲器估 计器56将这个信息传递给上行链路(UL)调度器50，并且上行链路(UL)调度器50推断/ 预测新数据是L3消息。因此，上行链路(UL)调度器50把来自无线终端的下一个消息的优 先级设置在优先级等级SRBl，并且将该优先级等级和目标准许(字节数)在准许消息7-2 中发送给无线终端。由于在这种情况下无法预测确切的RRC信令，所以在准许消息7-2中 分配χ个字节的缺省目标准许。来自无线终端的下一个上行链路(UL)消息在图7中示为 RRC状态消息7-3。
第三模式/实施例/情况基于周期报告的上行链路传输的预测在动作4-1-C和图8所示的第三示例模式中，由上行链路(UL)调度器50所执行 的预测可基于例如上行链路L3消息等传输的预计周期性。在参照图8所示且描述的情形 中，测量报告起重要作用，并且上行链路传输可根据RRC传输周期的周期性来预测。图8中，RRC连接重新配置消息8-1在下行链路(DL)从eNodeB 28发送，以便请 求无线终端配置其测量报告。在接收到来自无线终端的调度请求(SR)消息8-2时，eNodeB 28的上行链路(UL)调度器50预测无线终端将响应RRC连接重新配置消息8_1而发送RRC 连接重新配置完成消息(消息8-4)。RRC连接重新配置消息8-1和预计RRC连接重新配置 完成消息8-4可以是SRBl或SRB2(对应地设置优先级，并且准许大小等于这个消息的大 小)。在进行这种预测并且接收到调度请求(SR)消息8-2时，上行链路(UL)调度器50使 上行链路准许消息生成器54发送准许消息8-3。在接收到上行链路准许消息8-3时，无线 终端实际上确实将RRC连接重新配置完成消息8-4发送给eNodeB 28。与常规实践对照，刚刚描述的图8的消息的情形将延迟减少了用于传送一个L3消 息的一个往返传输时间(RRT)。图8的方法还能够分配准确消息大小的准许，因而使资源分 配和使用更为有效。继续图8的情形，在触发测量报告之后，无线终端开始测量例如无线电质量。当满 足测量报告标准时，无线终端准备发送第一传输测量报告，它是在图8中示为消息8-7的L3 消息。测量报告消息8-7可在信令无线电承载SRBl或SRB2中携带。测量报告消息8_7的 第一传输是eNodeB 28不知道的，因为eNodeB 28仍然不知道无线终端何时将要传送，还有 可能存在其中无线终端在其缓冲器中具有一些其它数据(例如另一个L3消息或者其它正 进行的业务数据)的情况。但是，在时间tint接收到调度请求(SR)消息8-5时，eNodeB 28 的上行链路(UL)调度器50将预计消息8-7的优先级等级设置在最高正常业务数据与SRBl 之间，并且缓冲器估计等于χ字节。然后，上行链路(UL)调度器50指导上行链路准许消息 生成器54相应地发送准许消息8-6。如果在图8的情形中假定准许消息8-6所准许的χ个字节对于第一上行链路传输 的测量报告消息8-7的大小是不够的，则将测量报告的第一部分作为消息8-7连同新缓冲 器状态报告(BSR) —起传送。在接收到消息8-7中包含的BSR时，eNodeB 28 (以及具体来 说终端缓冲器估计器56)知道认识到，要将测量报告的第二部分预期为消息8-9，并且终端 缓冲器估计器56可推导出预计第二部分测量报告消息8-9的大小。因此，根据这种预测和 预期，上行链路(UL)调度器50设置预计第二部分测量报告消息8-9的优先级等级(例如 设置为SRBl或者SRB2，取决于3GPP定义)。上行链路(UL)调度器50还知道来自终端缓 冲器估计器56的缓冲器估计等于k字节，它是根据缓冲器状态报告(BSR)推导出的。使用 这个信息，上行链路(UL)调度器50指导上行链路准许消息生成器54发送准许消息8-8，它 包含预计第二部分测量报告消息8-9的优先级等级和准许大小。测量报告消息8-9的第二 部分由无线终端在无线终端接收到准许消息8-8之后传送给eNodeB 28。在这里，无线终端将要传送下一个测量报告的时间可由eNodeB 28来预测。这个 时间等于tint+T_s，其中tint是接收到初始测量报告的时刻，以及t_s是测量报告的周期。 由于在测量期间，测量报告的大小没有改变，所以测量报告的大小也可预测为x+k-BSR的 大小。在无线终端尚未报告其它优先级队列(PQ)/的数据；逻辑信道的情况下，缓冲器状态报告(BSR)的大小可忽略。在这里，“优先级队列”指的是例如确定如何对照/相对其它数 据流对数据流进行优先化的不同参数的表示(封装)。在时刻Tint+Tmeas，在接收到调度请求(SR)消息8-10时，优先级等级设置成等于用 于携带测量报告的SRB的优先级等级。可根据等于x+k-缓冲器状态报告(BSR)的大小的 缓冲器估计，为第2测量报告消息8-12分配上行链路准许消息8-11。对于第3测量报告消息8-15，也可应用上述方法。在时刻Tint+2T_S，在接收到调 度请求消息8-13时，优先级等级设置成等于用于携带测量报告的SRB的优先级等级。可根 据等于x+k-缓冲器状态报告(BSR)的大小的缓冲器估计，为第3测量报告消息8-15分配 准许消息的上行链路准许8-14。测量报告的分配在不满足标准或者触发切换命令时停止。通过本文所述以及这种技术所包含的模式和方法，可预测上行链路传输的一部 分，并且可完成优先化和上行链路传输分配，而无需引入额外控制信令延迟。另外，可通过 使用准确信令大小更有效地分配和利用资源，并且有利地避免不必要的缓冲器状态报告。虽然以上描述包含许多具体细节，但它们不应当被视作限制本发明的范围，而只 是提供对本发明的一部分当前优选实施例的说明。因此，本发明的范围应当由所附权利要 求书及其合法等效物来确定。因此，大家知道，本发明的范围完全包含对于本领域的技术 人员可变得显而易见的其它实施例，以及本发明的范围只是相应地受到所附权利要求书限 制，其中，若没有明确说明，以单数形式提到某个元件并不是要表示“唯一的一个”，而是表 示“一个或多个”。本领域的技术人员已知的上述优选实施例的元件的所有结构和功能等效 方案通过引用明确地结合于此，并且意在包含于本权利要求书中。此外，不一定要装置或方 法针对通过本发明要解决的每个问题，因为它将包含在本权利要求书中。另外，本公开中没 有元件、组件或方法步骤意在专用于公开场合，无论元件、组件或方法步骤是否在权利要求 书中明确说明。
权利要求
无线电接入网络的一种节点(28)，包括收发器(40)，配置成促进通过无线电接口与多个无线终端的通信，其中包括从所述无线终端(30)到所述节点(28)的上行链路上的传输以及从所述节点(28)到所述无线终端(30)的下行链路上的传输；无线电资源控制单元(42)(42)，配置成执行无线电资源控制功能性，其中包括所述节点(28)与所述无线终端(30)之间的第三层(L3)信令；其特征在于上行链路调度器(50)，配置成对从所述无线终端(30)到所述节点(28)的上行链路L3消息的传输进行预测，以及对于对其进行这种预测的特定无线终端(30)，对所述下行链路上的传输生成准许消息(60)，它按照所述预测将所述特定无线终端(30)的预测的L3消息相对于所述多个无线终端(30)的其它终端的消息优先化。
2.如权利要求1所述的节点，其中，将所述准许消息(60)传送给所述特定消除在从所 述特定无线终端(30)传送所述上行链路L3消息之前在所述上行链路从所述特定无线终端 (30)传送单独缓冲器状态报告消息，由此减小信令延迟和开销。
3.如权利要求1所述的节点，其中，所述上行链路调度器(50)配置成根据唤起的下行 链路L3消息的传输来进行所述预测。
4.如权利要求1所述的节点，其中，所述上行链路调度器(50)配置成根据所述无线终 端(30)的缓冲器的未决缓冲器估计来进行所述预测。
5.如权利要求1所述的节点，其中，所述上行链路调度器(50)配置成根据所述上行链 路L3消息的预计周期性来进行所述预测。
6.如权利要求1所述的节点，其中，所述上行链路调度器(50)配置成生成所述准许消 息(60)，以包括所述上行链路L3消息的上行链路传输分配优先级值。
7.如权利要求1所述的节点，其中，所述上行链路调度器(50)配置成生成所述准许消 息(60)，以包括所述上行链路L3消息的上行链路传输分配大小。
8.一种操作无线电接入网络的方法，包括对从无线终端(30)到所述无线电接入网络的节点(28)的上行链路第三层(L3)消息 的传输进行预测；对于从所述节点(28)到所述无线终端(30)的下行链路上的传输生成准许消息(60)， 它按照所述预测将所述无线终端(30)的预测的L3消息相对于在所述网络中操作的多个无 线终端(30)的其它终端的消息优先化；将所述准许消息(60)传送给所述无线终端(30)。
9.如权利要求8所述的方法，其中，将所述准许消息(60)传送给所述无线终端(30)消 除在从所述无线终端(30)传送所述上行链路L3消息之前在所述上行链路从所述无线终端 (30)传送单独缓冲器状态报告消息，由此减小信令延迟和开销。
10.如权利要求8所述的方法，还包括根据唤起的下行链路L3消息的传输来进行所 述预测。
11.如权利要求8所述的方法，还包括根据所述无线终端(30)的缓冲器的未决缓冲 器估计来进行所述预测。
12.如权利要求8所述的方法，还包括根据所述上行链路L3消息的预计周期性来进行所述预测。
13.如权利要求8所述的方法，还包括生成所述准许消息(60)，以包括所述上行链路 L3消息的上行链路传输分配优先级值。
14.如权利要求8所述的方法，还包括生成所述准许消息(60)，以包括所述上行链路 L3消息的上行链路传输分配大小。
全文摘要
一种操作无线电接入网络(24)的方法促进上行链路第3层(L3)信令的优先化。该方法包括对从无线终端(30)到无线电接入网络的节点(28)的上行链路第三层(L3)消息的传输进行预测。该方法还包括对于从节点到无线终端(30)的下行链路上的传输生成上行链路准许消息(60)，它按照预测将无线终端(30)的预测的L3消息相对于在网络中进行操作的多个无线终端的其它终端的消息优先化。该方法还包括将上行链路准许消息传送给无线终端。
文档编号H04W28/00GK101978758SQ200880128279
公开日2011年2月16日 申请日期2008年3月28日 优先权日2008年3月28日
发明者C·斯克尔比, G·彼得斯, K·诺尔伦德, K·马利蒂, 孙颖 申请人:爱立信电话股份有限公司