专利名称：用于基于实时网络资源可用性的自适应动态呼叫建立的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及无线通信，尤其涉及根据实时网络状况的动态呼叫建立。2.相关技术描述在无线电信系统中，一按即讲(PTT)能力变得受个体用户群以及服务扇区的欢 迎。PTT可支持在标准商用无线基础设施上操作的“派遣”语音服务，这些标准商用无 线基础设施诸如码分多址(CDMA)、频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)、以及全球 移动通信系统(GSM)。
图1图解了支持PTT通信的现有技术架构100。该架构包括单个PTT服务器122 区域连同运营商的CDMA基础设施以及分组数据网的部署。诸如附加PTT服务器等其 他网络服务器可驻留在区域性网络110上。PTT服务器112的每个区域被部署在分组数 据网的特定部分上。区域内的PTT服务器112可正在运营商网络中的一个或多个分组数 据服务节点(PDSN)之间路由话务。支持PTT特征的通信设备102处于与基站(BS) 104 的通信中。每个BS 104可处于与一个或多个基站收发机(BTS) 114的通信中。BSC 104 处于与高速网络106的通信中，并且接收自通信设备102的PTT通信通过基站104和网络 106被送往分组数据服务节点(PDSN)。BS 104向PDSN与通信设备102之间的通信提供 分组控制功能(PCF) 105。PDSN与高速网络106以及PTT服务器112的网络108通信， 该PTT服务器112的网络108被连接至PTT网络110。PDSN将PTT通信转发给PTT网 络110中的PTT服务器112。无线电接入网(RAN) 116包括BSC 104和BTS114。PTT服务器112处理PTT群的成员之间的PTT通信。PTT服务器112从一个成 员接收PTT通信并将其转发给PTT群的所有成员。PTT通信通常是作为数据分组从网络 110接收到，并且由PTT服务器112发出的PTT通信也是数据分组格式的。分组数据服 务节点(PDSN)以及所连接的基站(BS)在随后通过BTS114建立专用话务信道以将PTT 通信传送给接收方移动客户端(PTT成员)。在使用中，在PTT服务器112准许了用户 的“发言权”请求以及用于支持其PTT通信的所需网络资源之后，该用户被准许“发言 权”来同其PTT群的成员对话。PTT通信被普遍地用在公共安全和灾难恢复情形中，其中大量公共安全官员和 营救工作人员通过PTT通信在他们自己之间通信。与大量用户之间的PTT通信的呼叫建 立有关的诸问题中的一个问题在于呼叫建立过程期间的等待时间。等待时间可能是由于 严重依赖于网络状况的资源分配。由于PTT通信被普遍地用在公共安全和灾难恢复情景中，而且是由期望达成具 有最小延迟的通信的其他个体和群来使用的，因此对于PTT呼叫而言，呼叫建立期间较 低的等待时间网络性能是尤其重要的。在标称操作时段期间，当无线(或有线)网络中的系统资源通常可用时，在为不 同的话务提供相异服务等级(服务质量-QoS)的网络上提供PTT呼叫服务(或其他服务)的系统中PTT呼叫建立程序通常被最优化以最小化等待时间性能。最优化通常是基于这 样的假设对该呼叫的某一服务等级或服务质量的请求将标称地成功。然而，当在对该呼叫的某一服务等级或服务质量的请求通常不成功这样的网络 状况期间，即在高呼叫量和高资源利用的时段期间操作服务时，标称呼叫流可能展现使 资源利用约束恶化的行为。因此，期望具备在PTT呼叫建立期间得体地适配适于当前网 络状况的资源预留请求的系统和方法，并且这正是本发明主要涉及的系统和方法。
发明内容
本文中所描述的装置和方法实现在PTT呼叫建立期间对网络资源的高效请求， 同时减少与请求用于该呼叫的必需QoS保证相关联的延迟。在一个实施例中，提供了一 种用于自适应地发起一按即讲(PTT)呼叫请求的方法。该方法包括从用户接收PTT激 活请求；检查网络利用指示符；以及根据网络利用指示符向远程网络服务器传送PTT呼 叫请求。 在一个实施例中，提供了一种用于自适应地发起一按即讲(PTT)呼叫请求的装 置。该装置包括用户接口，用于接收来自用户的PTT呼叫发起请求；无线电接口单 元，用于与远程网络服务器接口；存储单元，用于存储网络利用指示符；以及控制器， 其能够接收来自用户的PTT激活请求，网络利用指示符，以及根据网络利用指示符向远 程网络服务器传送PTT呼叫请求。本发明的其它优点和特征将在检阅了下文中所阐述的附图简述、描述、以及权 利要求之后而变得显而易见。附图简述图1是无线通信网络的现有架构。图2是根据本发明的无线通信网络的示例性实施例的架构。图3是根据本发明的示例性实施例的消息流图。图4图解了根据本发明的示例性实施例的基站控制器过程。图5图解了根据本发明的示例性实施例的PDSN过程。图6是支持本系统的基站控制器的示例性实施例的框图。
具体实施例方式在本描述中，术语“通信设备”、“无线设备”、“无线通信设备”、“PTT 通信设备”、“手持式设备”、“移动设备”和“手持机”被可互换地使用。“无线 接入网”和“网络服务器”被可互换地使用。术语“呼叫”和“通信”也被可互换地 使用，术语“基站”和“基站服务器”亦如此。本文中所用的术语“应用”旨在包括 可执行和不可执行软件文件、原始数据、聚合数据、补丁、和其他代码段。术语“示例 性”意味着所公开的元素或实施例仅仅是示例，而并不指示任何用户偏好。此外，类似 附图标记贯穿若干视图代表类似部件，并且冠词“一”和“该”包括复数引用，除非说 明书中另外指定。总的来说，系统和方法自适应地通过通信网络中的高效资源分配实现通信。 继用户使用移动设备来激活通信一诸如PTT呼叫发起请求(或一般的“通信发起请求”)——之后，移动设备在向通信服务器传送通信发起请求和网络资源请求(诸如，比 如“QoS资源请求”)之前检查网络状况。对网络资源的请求根据网络状况来传送。网络资源极大地影响PTT通信的质量，并且网络资源分配受许多因素的影响， 尤其受服务质量(QoS)的实现的影响。如果网络容量有限，则QoS保证是重要的，特别 是对于例如实时语音通信等实时流送多媒体应用，因为实时流送多媒体应用常常是延迟 敏感的。许多通信协议和网络实现并支持QoS。当在支持QoS的网络中建立通信时，QoS 资源请求从发起方设备被传送给网络服务器。网络服务器核查其负载并确定QoS资源请 求是否可被准许。如果网络拥塞，或具有繁忙的话务负载，则网络服务器可拒绝QoS资 源请求。如果网络上的话务负载并不大，则网络服务器将准许QoS资源请求，并且随后 可建立质量PTT通信。移动设备跟踪QoS资源请求的实时失败率，该实时失败率是网络 话务状况的指示。图2图解了在网络利用较低时发起方移动设备与无线电接入网(RAN)之间的交 换。当用户希望作出PTT呼叫(通信)时，用户推按其移动设备上的PTT激活按钮。 在一个实施例中，移动设备检查其当前状态，诸如移动设备是否处于“休眠”状态且没 有通过话务信道与RAN交换任何数据。在检查当前状态之后，或者替换地，在按下PTT 激活按钮之后，移动设备向RAN发送PTT呼叫发起请求和QoS资源请求(箭头202)。 PTT呼叫发起请求可以是在QoS资源请求之前或者与其并行地发送的。由于在此实施 例中移动设备处于休眠状态，因此QoS资源请求的失败率没有被跟踪，或者并非是当前 的；因此，移动设备无线检查QoS资源请求的失败率。继网络服务器接收到QoS资源请 求之后，网络服务器将分配对于移动设备所需的服务质量所必需的资源，并且将在随后 建立专用话务信道以便携带PTT呼叫，并可准许QoS请求(箭头204)以及贡献QoS资 源(箭头206)。图3图解了当在发起方移动设备与无线电接入网(RAN)之间已建立话务信道 (箭头302)且该话务信道是先前在没有PTT呼叫所必需的QoS的情况下建立的时候发起 方移动设备与无线电接入网之间的交换。当用户希望作出PTT呼叫时，用户推按其移动 设备上的PTT激活按钮。移动设备检查其当前状态。如果移动设备意识到在话务信道上 有一些普通数据呼叫，且资源请求的实时失败率小于特定阈值，则移动设备将在随后向 RAN发送PTT呼叫发起请求和QoS资源请求(箭头304)。PTT呼叫发起请求可以是在 QoS资源请求之前或者与其并行地发送的。由于资源请求的实时失败率小于阈值，因此 这意味着网络状况很可能没有过载，并且网络服务器能处理QoS资源请求。继网络服务 器接收到QoS资源请求之后，网络服务器将分配对于移动设备所需的服务质量所必需的 资源，并且将在随后建立专用话务信道以便携带PTT呼叫(在箭头306，QoS被准许)。图4图解了当在发起方移动设备与无线电接入网(RAN)之间建立有话务信道 (箭头402)且网络状况繁忙时发起方移动设备与无线电接入网之间的交换。当用户希望 作出PTT呼叫时，用户推按其移动设备上的PTT激活按钮。移动设备检查其当前状态。 如果移动设备意识到在话务信道上有一些普通数据呼叫，且资源请求的实时失败率超过 预定义阈值，则移动设备将在随后向RAN发送QoS资源请求(箭头404)。由于资源请 求的实时失败率超过阈值，因此其意味着网络状况很可能繁忙。通过首先发送QoS资源 请求，移动设备希望确保有资源可供其PTT呼叫使用。如果资源请求未被准许，则移动设备将不向网络服务器发送PTT呼叫发起请求。如果接收到QoS资源请求准许(箭头 406)，则移动设备向网络服务器发送PTT呼叫发起请求(箭头408)。继网络服务器确认 PTT呼叫发起请求之后，将为PTT呼叫建立话务信道。 替换地，移动设备可按顺序向网络服务器发送QoS资源请求和PTT呼叫发起请 求两者。网络服务器可准许PTT呼叫发起请求，但是如果网络状况繁忙，则拒绝QoS资 源请求。然而，由于为了具有质量PTT呼叫，必须准许两个请求，并且如果请求中的一 个被拒绝，则移动设备就可能不具有带QoS的话务信道，并且PTT呼叫将不被建立。图5图解了移动设备过程500的流程图。当用户激活PTT呼叫按钮以发起PTT 呼叫(步骤502)时，移动设备检查其是否处于休眠状态(步骤504)。如果移动设备处于 休眠状态，即，移动设备与网络服务器之间没有数据话务，则移动设备向网络服务器发 送PTT呼叫发起请求和QoS资源请求(步骤506)。PTT呼叫发起请求可以是与QoS资 源请求并行地发送或在其之前发送的。在网络服务器准许QoS资源请求且话务信道被建 立之后，可随后在该话务信道上进行PTT呼叫。如果移动设备不是处于休眠状态，则移动设备检查最近QoS资源请求的失败率 (步骤508)。如果网络状况不拥塞，即，最近QoS资源请求的失败率小于预定义阈值， 则移动设备在步骤506并行地发送PTT呼叫发起请求和QoS资源请求或者在QoS资源请 求之前发送PTT呼叫发起请求。如果网络繁忙，即，最近QoS资源请求的实时失败率大 于预定义阈值，则移动设备将首先尝试预留资源(步骤510)，诸如作出对用于进行PTT 通信的信道分配的网络资源请求。如果针对网络资源请求接收到失败消息且资源未被准 许，则移动设备将记录失败(步骤514)。如果资源被准许，则移动设备随后向网络服务 器发送PTT呼叫发起请求(步骤516)。继在网络服务器确认PTT呼叫发起请求且在网 络服务器与移动设备之间建立话务信道之后，可随后在RAN上进行PTT呼叫。图6描绘了能够支持以上所描述的PTT呼叫发起情景的移动设备102的架构。 移动设备102具有用于与用户接口的用户接口单元604。用户接口单元604控制用户接口 单元，诸如键区、扬声器、麦克风、和PTT激活按钮。移动设备102还包括无线电接口 单元602、控制器606和存储单元608。无线电接口单元602通过RAN与网络服务器通 信。控制器606通过跟踪网络资源请求的失败率跟踪网络使用。存储单元608存储网络 资源请求的失败率以及移动设备102的状态。移动设备102的状态由若干因素来反映，诸 如移动设备102与网络服务器之间是否建立了话务信道，以及网络服务器与移动设备102 之间是否有任何媒介或数据通信。在操作中，当施工工地上的工头希望使用其移动设备来与其工作人员通信时， 该工头激活移动设备上的PTT按钮。假定工头在此次呼叫之前已通过PTT呼叫与其工作 人员通信过若干次，且移动设备正与网络服务器交换数据。移动设备核实其并非处于空 闲状态，且移动设备与网络服务器之间建立有数据信道。该数据信道是用于数据交换， 而且并非是建立成具有QoS，或者具有不足以用于PTT呼叫的QoS。移动设备随后检查 其存储单元中的失败率。如果失败率较高，则这意味着网络繁忙。如果失败率较较低， 则这意味着网络没有过载。假定失败率高于预定义阈值，移动设备将其解释为网络正繁 忙，并且移动设备随后首先向网络服务器发送QoS资源请求。移动设备等待网络服务器 预留能够支持QoS呼叫的网络资源。在接收到QoS准许之后，移动设备随后发送PTT呼叫发起请求以开始PTT呼叫。如果没有从网络服务器接收到QoS准许，则移动设备将不 发出PTT呼叫发起请求。替换地，网络服务器可为移动设备预留比合意网络资源要少的 网络资源，并在随后向移动设备发送QoS准许。在此情形中，移动设备将能够以比其原 始所请求的质量低的质量进行PTT呼叫。以比合意质量低的质量进行PTT呼叫对于紧急 营救工作人员——诸如消防员或警察——而言可能是可接受的，此时通信的能力比通信 的质量更重要。尽管以上在PTT环境中描述了本发明，但是本发明不限于PTT通信。在更 广泛 的意义上，系统和方法为利用QoS的通信最优化网络资源利用。鉴于该方法能在移动设 备上执行，该方法可由驻留在计算机可读介质中的程序执行，其中该程序指令移动设备 或具有计算机平台的其他计算机设备来执行该方法的诸步骤。计算机可读介质可以是服 务器的存储器，或者可以是连接的数据库的形式。此外，计算机可读介质可以是可加载 到无线通信设备计算机平台的辅助存储介质的形式，诸如磁盘或磁带、光盘、硬盘、闪 存、或本领域中已知的其他存储介质。在一个或更多个示例性实施例中，所描述的功能可以在硬件、软件、固件、或 其任何组合中实现。如果在软件中实现，则各功能可以作为一条或更多条指令或代码存 储在计算机可读介质上或藉其进行传送。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介 质两者，其包括促成计算机程序从一地向另一地转移的任何介质。存储介质可以是能被 计算机访问的任何可用介质。作为示例而非限定，这样的计算机可读介质可包括RAM、 ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储、磁盘存储或其它磁存储设备、或能被用来 携带或存储指令或数据结构形式的合意程序代码且能被计算机访问的任何其它介质。任 何连接也被正当地称为计算机可读介质。例如，如果软件是使用同轴电缆、光纤电缆、 双绞线、数字订户线(DSL)、或诸如红外、无线电、以及微波之类的无线技术从web网 站、服务器、或其它远程源传送而来，则该同轴电缆、光纤电缆、双绞线、DSL、或诸 如红外、无线电、以及微波之类的无线技术就被包括在介质的定义之中。如本文中所使 用的盘(disk)和碟(disc)包括压缩碟(CD)、激光碟、光碟、数字多用碟(DVD)、软盘 和蓝光碟，其中盘(disk)往往以磁的方式再现数据，而碟(disc)用激光以光学方式再现 数据。上述的组合也应被包括在计算机可读介质的范围内。尽管本发明已参照其优选实施例进行显示和描述，但本领域的普通技术人员应 当理解，可作出各种形式和细节上的改变而不会背离如所附权利要求中阐述的本发明的 范围。例如，以上描述是基于音频PTT通信，然而，应理解，该装置、系统和方法可容 易修改成支持其他媒体形式，诸如视频、数据等。此外，尽管本发明的要素可能是以单 数来描述或主张权利的，但是复数也是已构想了的，除非显式地声明了限定于单数。
权利要求
1.一种用于在通信网络上自适应地发起通信的方法，包括 接收通信激活请求；网络利用指示符；以及根据所述网络利用指示符基于规则向远程网络服务器传送通信请求和网络资源请求。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，向所述远程网络服务器传送所述通信请求 和所述网络资源请求还包括如果所述网络利用指示符小于一值且存在所建立的至所述远 程网络服务器的话务信道，则与向所述远程网络服务器传送所述网络资源请求并行地向 所述远程网络服务器传送所述通信请求。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，向所述远程网络服务器传送所述通信请求 和所述网络资源请求还包括如果所述网络利用指示符至少等于一预定值，则在向所述远 程网络服务器传送所述网络资源请求之后向所述远程网络服务器传送所述通信请求。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，向所述远程网络服务器传送所述通信请求 和所述网络资源请求还包括如果没有所建立的至所述远程网络服务器的话务信道且所述 网络利用指示符信息是陈旧的，则在向远程PTT服务器传送所述网络资源请求之前或与 其并行地向所述远程网络服务器传送所述通信请求。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述网络利用指示符进一步包括网络资源 请求的实时失败率。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述网络利用指示符进一步包括是否已建 立至所述远程网络服务器的话务信道的指示符。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括从所述远程网络服务器接收网络资 源准许指示符。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括 接收关于所述网络资源请求的失败消息；以及 将失败记录到失败率中。
9.一种用于在通信网络上自适应地发起通信的装置，包括 用户接口，用于接收来自一个或多个用户的通信发起请求； 无线电接口单元，用于与远程网络服务器接口；存储单元，用于存储网络利用指示符；以及 控制器，其接收来自用户的通信激活请求， 网络利用指示符，以及根据所述网络利用指示符基于预定规则向远程网络服务器传送通信请求和网络资源 请求。
10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，如果所述网络利用指示符小于一预定值 且存在所建立的至所述远程网络服务器的话务信道，则所述控制器进一步在向所述远程 网络服务器传送所述网络资源请求之前向所述远程网络服务器传送所述通信请求。
11.如权利要求9所述的装置，其特征在于，如果所述网络利用指示符至少等于一预 定值，则所述控制器进一步在向所述远程网络服务器传送所述网络资源请求之后向所述远程网络服务器传送所述通信请求。
12.如权利要求9所述的装置，其特征在于，如果没有所建立的至所述远程网络服务 器的话务信道，则所述控制器进一步在向远程PTT服务器传送所述网络资源请求之前向 所述远程网络服务器传送所述通信请求。
13.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述网络利用指示符进一步包括网络资 源请求的实时失败率。
14.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述网络利用指示符进一步包括是否已 建立至所述远程网络服务器的话务信道的指示符。
15.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述控制器进一步从所述远程网络服务 器接收网络资源准许指示符。
16.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述控制器进一步接收关于所述网络资 源请求的失败消息，并且将失败记录到失败率中。
17.—种计算机可读产品，包括 计算机可读介质，包括用于接收通信激活请求的指令集； 用于检查网络利用指示符的指令集；以及用于根据所述网络利用指示符基于规则向远程网络服务器传送通信请求和网络资源 请求的指令集。
18.如权利要求17所述的计算机程序，其特征在于，如果所述网络利用指示符小于一 预定值且存在所建立的至所述远程网络服务器的话务信道，则所述用于传送通信请求和 网络资源请求的指令集进一步在向所述远程网络服务器传送所述网络资源请求之前向所 述远程网络服务器传送所述通信请求。
19.如权利要求17所述的计算机程序，其特征在于，如果所述网络利用指示符至少等 于一预定值，则所述用于传送通信请求和网络资源请求的指令集进一步在向所述远程网 络服务器传送所述网络资源请求之后向所述远程网络服务器传送所述通信请求。
20.如权利要求17所述的计算机程序，其特征在于，如果没有所建立的至所述远程网 络服务器的话务信道，则所述用于传送通信请求和网络资源请求的指令集进一步向远程 网络服务器传送通信请求和网络资源请求在向远程PTT服务器传送所述网络资源请求之 前向所述远程网络服务器传送所述通信请求。
21.一种用于在通信网络上自适应地发起通信的设备，包括 用于接收来自一个或多个用户的通信发起请求的装置； 用于与远程网络服务器接口的装置；用于存储网络利用指示符的装置；以及 控制器装置，用于 接收来自用户的通信激活请求， 网络利用指示符，以及根据所述网络利用指示符基于预定规则向远程网络服务器传送通信请求和网络资源 请求。
22.如权利要求21所述的设备，其特征在于，如果所述网络利用指示符小于一预定值且存在所建立的至所述远程网络服务器的话务信道，则所述控制器装置进一步在向所述 远程网络服务器传送所述网络资源请求之前向所述远程网络服务器传送所述通信请求。
23.如权利要求21所述的设备，其特征在于，如果所述网络利用指示符至少等于一预 定值，则所述控制器装置进一步在向所述远程网络服务器传送所述网络资源请求之后向 所述远程网络服务器传送所述通信请求。
24.如权利要求21所述的设备，其特征在于，如果没有所建立的至所述远程网络服务 器的话务信道，则所述控制器装置进一步在向远程PTT服务器传送所述网络资源请求之 前向所述远程网络服务器传送所述通信请求。
25.如权利要求21所述的设备，其特征在于，所述网络利用指示符进一步包括网络资 源请求的实时失败率。
26.如权利要求21所述的设备，其特征在于，所述网络利用指示符进一步包括是否已 建立至所述远程网络服务器的话务信道的指示符。
27.如权利要求21所述的设备，其特征在于，所述控制器装置进一步从所述远程网络 服务器接收网络资源准许指示符。
28.如权利要求21所述的设备，其特征在于，所述控制器装置进一步接收关于所述网络资源请求的失败消息；以及将失败记录到失败率中。
29.一种用于控制通信网络上的多个无线通信设备之间的群通信的方法，包括向所述多个无线通信设备中的至少一个周期性地传送网络利用数据；从所述多个无线设备中的至少一个无线设备接收群通信激活请求；从所述多个无线设备中的所述至少一个无线设备接收网络资源请求；以及向所述多个无线设备中的所述至少一个无线设备选择性地提供用于群通信的网络资源。
30.如权利要求29所述的方法，其特征在于，接收所述群通信请求与接收所述网络资 源请求并行地发生。
31.如权利要求29所述的方法，其特征在于，接收所述群通信请求在接收所述网络资 源请求之后发生。
32.如权利要求29所述的方法，其特征在于，向所述多个无线通信设备中的至少一个 周期性地传送网络利用数据包括传送网络资源请求的实时失败率。
33.如权利要求29所述的方法，其特征在于，选择性地提供网络资源是提供网络资源 准许指示符。
34.如权利要求29所述的方法，其特征在于，还包括如果网络资源不可用，则向所述 多个无线通信设备中的所述至少一个传送关于所述网络资源请求的失败消息。
全文摘要
一种用于通过无线电接入网中的高效资源分配自适应地实现PTT通信的装置和方法。在用户使用移动设备激活PTT呼叫之后，移动设备在向PTT服务器传送PTT呼叫发起请求之前检查网络状况。移动设备通过跟踪先前网络资源请求的失败率来监视网络状况。如果失败率低于阈值，则在服务质量(QoS)网络资源请求之前或与其同时地向网络服务器发送PTT呼叫发起请求。
文档编号H04W4/06GK102027718SQ200980117612
公开日2011年4月20日 申请日期2009年5月6日 优先权日2008年5月12日
发明者A·阿南塔纳拉亚南, E·C·罗森, H·吉尔 申请人:高通股份有限公司