BRPI0606600A2 - método para gerenciar e aparelho para uso em gerenciar uma condição de sobrecarga ou congestionamento entre nós em uma rede de acesso por rádio - Google Patents

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Ericsson Telefon Ab L M
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Abstract

MéTODO PARA GERENCIAR E APARELHO PARA USO EM GERENCIAR UMA CONDIçãO DE SOBRECARGA OU CONGESTIONAMENTO ENTRE NóS EM UMA REDE DE ACESSO POR RáDIO. Congestionamento em uma rede de acesso por rádio (RAN) associado com informação de enlace ascendente de transporte originando de um ou mais terminais móveis é detectado. Aquele congestionamento de RAN detectado é reduzido usando qualquer técnica adequada (vários exemplos são descritos) e pode ser implementado em um ou mais nós na RAN. Uma aplicação vantajosa (mas não limitante) é para uma RAN que suporta acesso de pacotes de enlace ascendente em alta velocidade (HSUPA) e/ou um ou mais canais dedicados de enlace ascendente aprimorados (E-DCHs).

Description

"método para gerenciar e aparelho para uso em gerenciaruma condição de sobrecarga ou congestionamento entrenós em uma rede de acesso por rádio"
CAMPO TECNICO
o campo técnico se refere a comunicações de dados móveis, emais particularmente, para regular comunicações de terminais rádio móvel emuma rede de acesso por rádio.
FUNDAMENTO
Existe sempre uma demanda aumentando para dispositivos decomunicações sem fio para efetuar uma variedade de aplicações. Algumadessas aplicações requer largura de banda substancial. Por exemplo, sistemasde comunicação sem fio de próxima geração pode oferecer acesso de pacotesde enlace descendente em alta velocidade (HSDPA) e acesso de pacotes deenlace ascendente em alta velocidade (HSUPA) prover aprimoramentos.
O conceito de enlace ascendente aprimorado atualmente sendoconsiderado na 3rd Generation Project Partnership (3GPP) pretende introduzirsubstancialmente mais altas taxas de dados de pico através da interface rádiona direção do enlace ascendente. Comunicações de dados de enlaceascendente aprimorados irão provavelmente empregar programação rápida esolicitação de repetição automática híbrida (HARQ) com combinaçãorecuperável nas estações rádio base. Programação rápida permite a estaçãobase de rádio controlar quando um terminal sem fio está transmitindo nadireção de enlace ascendente e em qual taxa de transmissão de dados. Taxa detransmissão de dados e potência de transmissão, são estreitamenterelacionadas, e programação pode assim também ser visto como ummecanismo para variar a potência de transmissão usada pelo terminal móvelpara transmitir sobre um canal de enlace ascendente aprimorado. Por causa,nem da quantidade de dados de enlace ascendente a ser transmitido nem dapotência de transmissão disponível no terminal móvel no momento datransmissão é conhecido para a estação radio base. Como um resultado, aseleção final de taxa de dados será igualmente efetuada no terminal móvel.Mas, a estação base de rádio pode estabelecer um limite superior na taxa dedados e/ou potência de transmissão que o terminal móvel pode usar sobre umcanal de dados de enlace ascendente aprimorado.
Embora o foco primário do enlace ascendente aprimorado estáno desempenho e eficiência da interface rádio, o " gargalo " pode bem ocorrera montante da interface rádio no transporte da informação de enlaceascendente entre nós na rede de acesso por rádio (RAN). Por exemplo, a taxade bit de enlace ascendente disponível sobre a interface entre um nó deestação base de rádio na RAN e um nó controlador de rede de rádio na RAN(referenciada como a interface Iub) pode ser uma fração da taxa de bit deenlace ascendente disponível sobre a interface rádio. Nessa situação, acessode pacote de enlace ascendente em alta velocidade pode sobrecarregar a interface Iub entre a estação radio base e o controlador de rede de rádiodurante taxas de bit de pico. Figura 1 ilustra que mesmo embora a taxa de bitHSDPA de enlace descendente sobre a interface rádio é mais alta que a taxade bit HSDPA de enlace ascendente, a largura de banda disponível para dadosde acesso de pacotes de alta velocidade entre o controlador de rede de rádio ea estação base de rádio é mesmo menor que a taxa de bit HSUPA de enlaceascendente. A linha tracejada representando o limite de largura de banda deAcesso de Pacote em Alta Velocidade (HSPA) é mais baixo que as largurasde banda de HSDPA e HSUPA.
Considere o seguinte exemplo simples. Uma estação base derádio (algumas vezes referenciado como um "Nó B" usando terminologia3GPP) controla três células que tem uma capacidade de transmissão de dadosde enlace ascendente aprimorada. Assuma que a estação base de rádio éconectada a um controlador de rede de rádio usando um enlace de quatroMbps para suportar os dados de enlace ascendente aprimorados transmitidosda estação base de rádio e do controlador de rede de rádio. Assume que acapacidade de enlace ascendente aprimorada pode ser até quatro Mbps porcélula. Nessa situação, dados de comunicação de enlace ascendenteaprimorados das três células na, ou perto da capacidade não pode sertransportado da estação base de rádio para o controlador de rede de rádiosobre um único enlace de quatro Mbps. O resultado é uma situação desobrecarga ou congestionamento. Este congestionamento pode resultar emlongos atrasos e perda de dados, que reduz a qualidade de serviço.
Uma solução possível para evitar este tipo de situação desobrecarga seria para " aprovisionar a mais " os recursos de largura debanda na rede de acesso por rádio para comunicações entre controladoresde rede de rádio e estações rádio base. Mas isto é ineficiente, custoso, e emalgumas redes de comunicações móveis existentes, não é prático. Paraenlace descendente em alta velocidade, um algoritmo de controle de fluxoHSDPA pode ser empregado pela estação base de rádio para reduzir a taxade bit de HSDPA de enlace descendente de ligação disponível para umnível que satisfaz a largura de banda da interface Iub. Mas estametodologia de controle não pode ser empregada na direção de enlaceascendente oposta porque, como explicado acima, a quantidade de dados deenlace ascendente a ser transmitida dos terminais móveis não é conhecidapara a estação base de rádio. Deveria a taxa de bit aprimorada de enlaceascendente sobre a interface de rádio significantemente ultrapassar alargura de banda de enlace ascendente de Iub, congestionamento iriaigualmente ocorrer com longos atrasos e possivelmente perdas ou por outro lado quadros de dados corrompidos. O que é necessário, por conseguinte, éuma maneira para detectar e então controlar uma sobrecarga ou outrasituação congestionada na rede de acesso por rádio como um resultado decomunicações de terminal móvel de enlace ascendente sendo transportadoentre nós na rede de acesso por rádio.SUMÁRIO
A tecnologia descrita aqui encontra esta necessidade assimcomo outras necessidades. Congestionamento associado com transportar naRAM informação de enlace ascendente originando de um ou mais terminaismóveis é detectado. Este congestionamento detectado é então reduzidousando qualquer técnica(s) adequada e pode ser implementada em um ou maisnós na RAM. Uma aplicação (mais não limitante) vantajosa é para uma RAMque suporta acesso de pacote de enlace ascendente em alta velocidade(HSUPA) e/ou um ou mais canais dedicados de enlace ascendente aprimorados (E-DCHs). Congestionamento de enlace ascendente pode serdetectado sobre uma interface entre um controlador de rede de rádio e umaestação base de rádio (a interface Iub) e/ou uma interface entre controladoresde rede de rádio (a interface Iur).
Embora redução de congestionamento pode ser efetuada em qualquer modo adequado, um exemplo de abordagem é reduzir um parâmetroassociado com uma tacha de bit na qual informação de terminal móvel deenlace ascendente é transportada através da RAM. Por exemplo, quando ainformação de terminal móvel de enlace ascendente é comunicada usandofluxo de dados de enlace ascendente, o parâmetro de taxa de bit pode serreduzida reduzindo uma taxa de bit de um ou mais fluxos de dados de enlaceascendente. Isto pode ser apropriado para limitar a taxa de bit de um ou maisfluxos de dados de enlace ascendente realmente causando congestionamentona RAM; alternativamente, a taxa de bit de um ou mais fluxos de dados deenlace ascendente de mais baixa prioridade pode ser reduzida.
Existe um número de diferentes maneiras que o parâmetro detaxa de bit pode ser reduzido. Por exemplo, um valor de parâmetro de taxa debit pode corresponder a um valor de parâmetro de taxa de bit absoluto ou umvalor de parâmetro de taxa de bit relativo enviado de um ou mais terminaismóveis, e.g., uma potência de transmissão ou taxa de bit máxima ou umpercentual ou fração de uma potência de transmissão ou taxa de bit corrente.Uma outra abordagem é reduzir o parâmetro de taxa de bit usando umamensagem de limitação de capacidade. Se a RNC detecta uma condiçãocongestionada na RAM, ela pode enviar uma limitação de capacidade parauma estação base de rádio, que então programa transmissões de enlaceascendente de terminal móvel para efetuar aquela limitação de capacidade,e.g., usando concessões ou créditos de programações.
Em algumas situações medidas mais drásticas podem sernecessárias para reduzir o parâmetro de taxa de bit tal como descartando umou mais quadros de uma ou mais comunicações de terminal móvel de enlaceascendente. Em situações de transferência de passagem recuperável/maisrecuperável, um ou mais enlaces de tratamento de diversidades podem serliberados para reduzir o parâmetro de taxa de bit. Uma outra técnica emprega,enviar mensagens de confirmação negativas para pacotes recebido, de voltaao terminal móvel fazendo o terminal móvel retransmitir aqueles pacotesconfirmados negativamente. Isto efetivamente reduz a taxa de bit de enlaceascendente através da RAN.
O controle de congestionamento pode ser implementadoenviado informação de controle sobre um canal de sinalização de controle separado ou em um plano de dados de usuário quando a sinalização decontrole é enviada junto com os dados através de um canal de dados.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
Figura 1 é um gráfico ilustrando a largura de acesso de pacotede alta velocidade para ambos, direções de enlace ascendente e enlacedescendente quando comparada com a largura de banda da RAN;
Figura 2 é um diagrama de blocos de um sistema decomunicações móveis incluindo um exemplo de rede de acesso por rádio(RAN);
Figura 3 é um diagrama ilustrando vários canais de enlaceascendente usados pelos terminais para se comunicarem através dorádio/interface aérea com a RAN;
Figura 4 é uma função de diagrama de blocos ilustrando váriasinterfaces entre múltiplos nós em uma rede de acesso por rádio;
Figura 5 é um diagrama de fluxograma ilustrando passos deexemplo para controle e detecção de congestionamento de enlace ascendentede RAN;
Figura 6 é uma função de diagrama de blocos ilustrando umexemplo de implementação para controle e detecção de congestionamento deenlace ascendente de RAN;
Figura 7 ilustra uma mensagem de limitação de capacidadesendo enviada da RNC para estação base de rádio, para reduzircongestionamento detectado ou carga na RAN; e
Figura 8 é um diagrama ilustrando um terminal móvel emtransferência de passagem recuperável no qual uma perna de transferência depassagem recuperável mais fraca é descartada de modo a reduzircongestionamentos de enlace ascendente de RAN.
DESCRIÇÃO DETALHADA
Na descrição a seguir, por propósitos de explicação e nãolimitante, detalhes específicos são estabelecidos adiante, tais como, nósparticulares, entidades funcionais, técnicas, protocolos, padrões, etc. de modoa fornecer um entendimento da tecnologia descrita. Por exemplo, umaaplicação vantajosa é para comunicações de enlace ascendente aprimoradasde acordo com especificações 3GPP. Mas outras aplicações e outros padrõespodem ser empregados. Será aparente para alguém com habilidade na arte queoutras modalidades podem ser praticadas parte dos detalhes específicosrevelados abaixo. Em outros exemplos, descrições detalhadas de métodosbem conhecidos, dispositivos, técnicas, etc são omitidas tal que, nãoobscureçam a descrição com detalhes desnecessários. Blocos de funçõesindividuais são mostrados nas figuras. Aqueles com habilidade na arteapreciarão que as funções daqueles blocos podem ser implementadas usandocircuitos de hardware individuais, usando programas de software e dados emconjunto com um microprocessado programado adequadamente oucomputador de propósito geral, usando circuito integrado de aplicaçõesespecíficas (ASIC), e/ou usando um ou mais processadores de sinais digitais(DSPs).
Referindo à Figura 2, um exemplo de rede 10 que suportacomunicações sem fio é ilustrado. Rede 10 pode acomodar uma ou maisarquiteturas padrões incluindo um sistema de telecomunicações móveluniversal (UMTS) e outros sistemas baseado em sistemas de acesso múltiplopor divisão de código (CDMA), GPRS/EDGE e outros sistemas baseado emsistemas de acesso múltiplo por divisão de tempo, etc. Em CDMA, canaissem fio diferentes são distinguidos usando seqüências ou códigos decanalização diferentes, (esses códigos distintos são usados para codificarseqüências de dados de informação diferentes), que podem então sermodulados em uma ou mais freqüências de portadoras diferentes paratransmissões simultâneas. Um receptor pode recuperar um seqüência de dadosou fluxo particular para o sinal recebido usando seqüência ou código apropriado para decodificar o sinal recebido. Em TDMA, o espectro de rádioé dividido em pedaços de tempo. Cada pedaço de tempo permite somente aum usuário transmitir e/ou receber. TDMA requer temporização precisa entreo transmissor e receptor, tal que cada usuário pode transmitir sua informaçãodurante seu pedaço de tempo alocado.
A rede 10 inclui uma rede de acesso por rádio (RAN) 14 e umaou mais rede(s) principais 12. Um exemplo de rede de acesso por rádio é arede de acesso terrestre UMTS (UTRAN) usada na terceira geração desistemas celulares. Rede principal 14 tipicamente suporta comunicações,baseada em circuitos assim como comunicações, baseada em pacote. A RAN14 inclui um ou mais controladores de rede de rádio (RNCs) 16. Cada RNC éacoplado a uma ou mais estações rádio base (RBSs) 18 algumas vezesreferenciada como Nó B's. As interfaces de comunicação entre Nó Bs eRNCs são referenciadas como a interface Iub, e as interfaces de comunicaçãoentre RNCs são referenciadas como a interface Iur. Informação de transporteatravés das interfaces Iube Iur é tipicamente baseada em modo detransferência assíncrona (ATM) ou Protocolo Internet (IP). Terminais sem fio20 (referenciados daqui em diante como terminais móveis) se comunicamatravés de uma interface aérea ou de rádio com a RAN 14. A interface derádio é referenciada como a interface Uu. Os dois terminais móveis centraissão mostrados se comunicando com ambas RBSs 18.
Embora, atenção tem sido recentemente dada à acesso depacote de enlace descendente em alta velocidade (HSDPA), existe uminteresse aumentando em acesso de pacote de enlace ascendente em altavelocidade (HSUPA), também referenciado como "enlace ascendenteaprimorado" e como canal dedicado de enlace ascendente aprimorado (E-DCH). Enlace ascendente aprimorado emprega vários canais de enlaceascendente de cada terminal móvel com uma conexão ativa de enlaceascendente como ilustrado na Figura 3. O canal de dados físico dedicadoaprimorado (E-DPDCH) transporta dados de enlace ascendente aprimorados(em taxas de bit mais altas), em adição aos canais de dados físico dedicadonormal (DPDCHs) usados por comunicações de dados de enlace ascendenteregulares. O canal de dados físico dedicado (DPDCH) transporta símbolospilotos e sinalização de controle de fora de banda. Sinalização de controle defora de banda relacionada a enlace ascendente aprimorado, e.g., solicitaçõesde programação de enlace ascendente, pode ser transportada no canal decontrole físico dedicado aprimorado (E-DPCCH).
Como explicado acima, existe a possibilidade, particularmentecom comunicações de dados de enlace ascendente aprimorados, que a taxa debit de enlace ascendente aprimorado através da interface aérea ultrapasse oslimites de largura de banda de enlace ascendente para comunicações entre nósna rede de acesso por rádio. Este ponto foi ilustrado na Figura 1. Estes tiposde restrições de largura de banda entre nós em uma rede de acesso por rádiopodem somente se tornar mais significativos já que redes de acesso por rádiose expandem, ou se tornam mais complicadas. Considerar, por exemplo, arede de acesso por rádio mostrada na Figura 4 na qual vários RNCs (RNC1,RNC2,..., RNCn) estão acoplados a várias estações rádio base (RBS1,RBS2,..., RBSn) através de um ou mais nós de agregação 22. Os nós deagregação 22 podem ser, por exemplo, comutadores ATM, roteadores IP, etc,e são opcionais. Cada nó de agregação (1) agrega tráfego de dados das RBSspara os RNCs e (2) separa os dados de tráfego dos RNCs para os RBSsindividuais. Nesta mais sofisticada rede de acesso por rádio, existe váriasinterfaces Iur e Iub que podem ter capacidade de largura de banda limitada.
Algum tipo de controle de congestionamento deve ser colocado para evitarsituações de congestionamento, de atraso e de sobrecarga, causadas ao receberdados de enlace ascendente através da interface de rádio em uma taxa maiordo que pode ser transportada, correntemente, através de qualquer uma dessasinterfaces de RAN.
Referência agora é feita ao fluxograma na Figura 5 que ilustrauma rotina de controle de congestionamento de RAN. Congestionamento émonitorado na RAN que é associado com informação de enlace ascendentede transporte através da RAN (passo S2). Uma condição de sobrecarga oucongestionamento é detectada entre nós na RAN relacionada com informaçãode enlace ascendente, por exemplo, detectando quadros (ou outra unidade dedados) perdidos (passo S4). Quadros perdidos podem ser detectados usandoum número de seqüência de quadro (FSN). Cada portadora de transporte entreum RNC e uma estação base de rádio tem seu próprio número de seqüência. Éassumido que quando um número de seqüência de quadro é detectado comofaltando, que o quadro correspondente é perdido devido ao congestionamento.
Alternativamente, ou em adição, atraso construído pode sermonitorado para detectar uma condição de congestionamento. Em redes detransporte que incluem largos blocos de dados, congestionamentonormalmente pode não resultar em quadros perdidos, mas melhor, em umtempo de atraso construído no bloco antes dos pacotes serem transmitidos.Melhor do que contar com quadros perdidos detectados, que podem resultarem atrasos severos, cada quadro de plano de usuário transmitido de um enlaceascendente de estação base para um RNC inclui um campo para uma marca em tempo real, e.g. um número de quadro de controle (CFN) mais um númerode subquadro. Se o RNC detecta uma marca de tempo " tendência ",significando que o atraso está aumentado, o RNC pode então determinar se hácongestionamento. Por exemplo, se quadros de enlace ascendente sãoatrasados mais do que 30 ms em adição ao atraso que é prevalecente emcircunstâncias de não congestionamento, isto é um bom indicador decongestionamento de enlace ascendente na RAN.
Retornando a Figura 5, uma vez que uma condição desobrecarga e congestionamento é detectado, uma ou mais ações são feitas parareduzir o congestionamento de enlace ascendente detectado (passo S6).
Existem várias técnicas de implementações para reduzir aquelecongestionamento de enlace ascendente detectado na RAN. Alguns exemplosnão limitantes são descritos abaixo.
Considere o exemplo de implementação mostrado na Figura 6no qual ambos o controlador de rede de rádio 16 e a estação base de rádio 18efetuam certas tarefas em reduzir congestionamento de enlace ascendente deRAN. O RNC 16 inclui um detector de congestionamento de enlaceascendente de RAN 30 e um controlador de congestionamento de enlaceascendente de RAN 32, e um controlador de transferência de passagem 34. ORNC 16 inclui outras entidades funcionais que não são pertinentes a estadescrição e por conseguinte não são mostradas. A estação base de rádio 18inclui um controlador de congestionamento de enlace ascendente de RAN 40,um controlador de solicitação de repetição automática (ARQ) 42, (que emuma implementação preferida é um controlador de ARQ híbrido (HARQ), umprogramador de enlace ascendente de terminal móvel 44, e circuito de rádio46. A estação base de rádio 18 tem outras entidades e circuitos para efetuar asfunções não pertinentes para a descrição e por conseguinte não são mostradas.
O detector de congestionamento de enlace ascendente de RAN30 monitora e detecta congestionamento de enlace ascendente de RANusando, por exemplo, detecção de perda de quadros ou detecção de atrasoconstruído como descrito acima. Outras técnicas podem ser empregadas. Ocontrolador de congestionamento de enlace ascendente de RAN 32 processainformação de detecção de congestionamento fornecida pelo detector 30, ebaseado em certas características de um ou mais fluxos de enlace ascendentecongestionados, o controlador de congestionamento de enlace ascendente deRAN 32 pode decidir limitar a carga de enlace ascendente na RAN usandoqualquer metodologia adequada. Por exemplo, o controlador decongestionamento 32 pode limitar uma concessão de taxa de dados/potênciade transmissão máxima que ao programador de enlace ascendente de terminalmóvel 44 é permitido designar um terminal móvel particular ou um fluxo dedados de enlace ascendente de terminal móvel. O terminal móvel exposto paraesta restrição de taxa de dados/potência máxima, pode ser o mesmo terminalmóvel ou fluxo de dados que está experimentando o congestionamento em umou mais fluxos, ou isto pode ser um terminal móvel diferente ou fluxo dedados, talvez com uma mais baixa prioridade.
Alternativamente, o controlador de congestionamento deenlace ascendente de RAN 32 pode limitar taxa de dados/potência detransmissão máxima que ao programador de enlace ascendente de terminalmóvel 44 é permitido designar um grupo de terminais móveis. O controladorde congestionamento de enlace ascendente de RAN 32 pode comunicar a taxade dados/potência de transmissão máxima, para a estação base de rádio 18usando uma mensagem de LIMITAÇÃO DE CAPACIDADE, como ilustradona Figura 7. A mensagem de notificação LIMITAÇÃO DE CAPACIDADEinclui a taxa de dados/potência de transmissão máxima que o programador deenlace ascendente 44 pode designar a um ou mais fluxos de enlace ascendentede terminal móvel. A mensagem de LIMITAÇÃO DE CAPACIDADE podetambém incluir um intervalo de tempo sobre o qual as restrições de taxa debit/potência máxima, se aplica. Por outro lado, os limites podem ficar comefeito até uma nova mensagem de limitação de capacidade é recebida. Anotificação de LIMITAÇÃO DE CAPACIDADE pode ser enviada ou no "plano de usuário " usando um quadro de controle embutido com os dados ouno "plano de controle " da RAN usando sinalização de controle sobre umcanal de controle explícito. Exemplo de protocolos de sinalização de controleinclui Parte de Aplicação de Nó B (NBAP)/Parte de Aplicação RNS/RNSAP).
A taxa de bit/potência máxima pode ser expressa, porexemplo, como um limite absoluto, tal como 200 Kbps, ou como umproibição de usar um indicador de formato de transporte (TFI) ultrapassandoum valor particular, tal como TFI 12. Um exemplo em termos de umapotência de transmissão absoluta poderia ser um desvio de potência detransmissão permitida máxima, e um exemplo de um limite relativo poderiaser uma percentagem através da qual reduzir a taxa de bit/potência corrente,e.g., 50%. De novo, a carga pode ser reduzida com respeito ao terminal móvelafetado, um fluxo de enlace ascendente afetado, uma carga agregada de váriosterminais móveis, ou terminais diferentes ou fluxos diferentes que são menospriorizados que aqueles afetados.
Alternativamente, quando o controlador de congestionamentode enlace ascendente de RAN 40 na estação base de rádio 18 recebe umanotificação de limitação no controlador de congestionamento de enlaceascendente de RAN 32, o controlador de congestionamento 40 pode limitar asconcessões de programação atribuídas para um terminal móvel particular ougrupo de terminais móveis. Em uma RAN suportando transferência depassagem recuperável, um terminal móvel pode ser conectado a várias células controladas por uma ou várias estações rádio base. Das células neste "conjunto ativo ", a mais forte (em termos de sinal piloto) é tipicamenteescolhida com a " célula de serviço ", responsável pelo controle primário doterminal móvel. Através da desta célula de serviço, a estação base de rádiopode atribuir concessões absolutas limitando a taxa de bit/potência máxima doterminal móvel. De modo a controlar a interferência inter-células, as estaçõesrádio base podem também enviar concessões relativas através de células denão serviço, concessões relativas indicam se um ou um grupo de terminaismóveis deve aumentar, manter ou diminuir a taxa de bit/potência corrente.
Qualquer dessas concessões pode ser baseada nas solicitações de programação enviadas no enlace ascendente do terminal móvel para asestações rádio base. Tais solicitações de programação tipicamente incluem,e.g.;, a taxa de bit desejada ou os níveis completos de blocos presentes, noterminal móvel.
Na situação onde a estação base de rádio controla a célula deserviço do terminal móvel, o controlador de congestionamento de enlaceascendente de RAN 40 limita a concessão absoluta daquele terminal móvel;alternativamente, o controlador de congestionamento de enlace ascendente deRAN 40 atribui concessões relativas (acima/manter/abaixo) tal que alimitação de capacidade do RNC é completamente preenchida. O programador de enlace ascendente 44 pode fornecer informação deprogramação para o terminal móvel parar controlar os limites superiores dataxa de transmissão de dados/da potência de transmissão, do terminal móvel.O " canal de concessão absoluto " pode transportar uma concessão deprogramação absoluta em um canal compartilhado que inclui (a) a identidadedo terminal móvel (ou um grupo de terminais móveis) para o qual a concessãoé valida e (b) os máximos recursos que este terminal móvel (ou um grupo determinais móveis) pode usar. Um " canal de concessão relativa " transportauma concessão de programação relativa em um canal dedicado e inclui pelomenos um bit que registra um acima/manter/abaixo incrementai. O canal deconcessão absoluto é lido da célula de serviço. O canal de concessão relativapode ser lido de células adicionais, e.g., no caso de transferência de passagemrecuperável, de todas as células, no conjunto ativo. Se um terminal móvel édesignado para ler o canal de concessão relativo de um conjunto de células, oterminal móvel não precisa aumentar sua taxa de dados ou desvio de potênciase qualquer célula no ativo estabelece sinais como um, de manter.Similarmente, se qualquer das concessões relativa de células é estabelecidapara abaixo, o terminal móvel precisa diminuir a taxa ou desvio de potênciacom alguns pré-defmidos tamanhos de passo. Quando a estação base de rádionão controla a célula de serviço do terminal móvel, o controlador decongestionamento de enlace ascendente de RAN 40 atribui indicações deconcessões relativas (de acima/de manter/de abaixo) para completamentepreencher a limitação de capacidade do RNC.
Como uma outra alternativa, já explicada acima, o controladorde congestionamento de enlace ascendente de RAN 40 pode descartar quadrosde dados da RAN tal que a limitação de capacidade da RAN atribuída peloRNC é completamente preenchida sem afetar as concessões programadas.Melhor do que descarta quadros, o controlador de congestionamento deenlace ascendente de RAN 40 pode instruir ao controlador H/ARQ 42 paraenviar uma mensagem de NACK para cada unidade de dados recebida edescartada, de volta ao terminal móvel. Reconhecendo com NACKs osquadros de dados descartados de um a célula de não serviço acionaretransmissões daqueles quadros de dados descartados, ao menos que algumoutro tenha recebido aqueles quadros de dados corretamente. O efeito éreduzido por pressão no transporte da RAN.
É possível que o envio de quadros de controle de limitação decapacidade para informar o controlador de congestionamento de enlaceascendente de RAN 40 para baixar a taxa de bit/potência de transmissãorelativa para a taxa de bit/potência de transmissão normal por fluxo HSUPAirá resultar no comportamento a seguir. Se programador de enlace ascendente44, que controla as taxas de bit dos fluxos HSUPA, baixa a taxa de bit dofluxo de um dos terminais móveis modificando suas concessões deprogramação, isto é provavelmente que o programador de enlace ascendente 44 irá programar um outro terminal móvel para transmitir no seu lugar. Maisainda, isto é provavelmente que o terminal móvel associado comcongestionamento de RAN tem excelente desempenho de interface aérea/derádio de enlace ascendente. Por conseguinte, programar um outro terminalmóvel no lugar do móvel congestionado para transmitir no enlace ascendente deve reduzir o congestionamento dos fluxos congestionados de enlaceascendente de RAN.
Após recuperação de uma condição de congestionamento,como detectado pelo detector de congestionamento de enlace ascendente deRAN 30, o controlador de congestionamento de enlace ascendente de RAN 32 pode restaurar a taxa de dados ou potência de transmissão original enviandonotificação para a estação base de rádio. Alternativamente, e como explicadoacima, um período de tempo, configurável e pré-defmido, pode serestabelecido, após o qual a restrição temporária no programador de enlaceascendente 44 é liberada. Esta última abordagem pode ser preferida porque sinalização explícita do RNC não é requerida.
Considere uma situação na qual o terminal móvel 20 que estásujeito a congestionamento de RAN está em transferência de passagemrecuperável, como ilustrado na Figura 8. Neste exemplo, terminal móvel 20tem três enlaces de transferência de passagem recuperável LI, L2, e L3 paratrês estações rádio base RBS1, RBS2, e RBS3, respectivamente. Assume queo enlace L3 de rádio congestionado não é o enlace de transferência depassagem "de serviço". Tipicamente, o enlace de serviço é o mais forte de umdos enlaces de transferência de passagem baseado em medidas de força desinal detectado. O controlador de congestionamento de enlace ascendente deRAN 32 pode decidir liberar o enlace de rádio L3 de transferência depassagem mais fraco, que está sujeito a congestionamento na RAN, e deixarenlaces LI e L2. A abordagem de redução de congestionamento tem obenefício de não afetar a taxa de bit sobre a interface de rádio. Qualquer perdade capacidade associada com perda da macro-diversidade sobre a interfaceaérea é de menor impacto que o congestionamento de RAN associado comenlace L3.
As interfaces Iub e Iur da RAN, cada, provavelmente, têm umalargura de banda de enlace ascendente total máxima. Uma certa, relativamentepequena quantidade de cada largura de banda máxima é alocada parasinalização de controle. O resto da largura de banda restante, pode serdividido como desejado entre canais de dados dedicados de enlace ascendente(X) e canais de dados dedicados de enlace ascendente aprimorados (Y),quando a largura de banda restante = (X + Y). Quando o RNC detectacongestionamento de enlace ascendente sobre uma das interfaces, ele enviauma mensagem para a RBS para reduzir a largura de banda dos canais dedados dedicados de enlace ascendente aprimorado, de uma percentagemselecionada para reduzir o congestionamento sem ter muito impacto nosserviços de enlace ascendente aprimorado. Quando a condição decongestionamento é aliviada ou após um pré-determinado período de tempo, alargura de banda dos canais de dados dedicados de enlace ascendenteaprimorado pode ser restaurada para Y.
A tecnologia cima resolve o problema de congestionamento deenlace ascendente da RAN sem ter uma sobre aprovisionamento de rede detransporte de RAN. O congestionamento da RAN é reduzido adaptando acarga de transmissões móveis de enlace ascendente para a situação derecursos de enlace ascendente de RAN corrente. Em outras palavras, a taxa debit do quadro de dados na RAN pode ser adaptada para as restrições delargura de banda presentes. Como um resultado, os atrasos e perdas dequadros de dados, podem ser minimizados, mesmo onde a interface rádio deenlace ascendente pode fornecer mais altas taxas de bit do que a rede detransporte de RAN pode oferecer.
Embora várias modalidades têm sido mostradas e descritas emdetalhes, as reivindicações não são limitadas a qualquer modalidade emparticular. Nenhuma das descrições acima deve ser lida como lembrando quequalquer elemento particular, passo, intervalo, ou função é essencial tal queprecisa ser incluída no escopo das reivindicações. O escopo do problemapatenteado é definido somente através das reivindicações. A extensão daproteção legal é definida pelas palavras recitadas nas reivindicaçõespermitidas e suas equivalentes. Nenhuma reivindicação é pretendida paraconvocar parágrafo 6 de 35 USC 112 ao menos que palavras " significa que "são usadas.

Claims (30)

1. Método para gerenciar uma condição de sobrecarga oucongestionamento entre nós em uma rede de acesso por rádio (RAN) (14)transportando dados recebidos provenientes de um ou mais terminais móveis(20), caracterizado pelo fato de:- monitorar congestionamento na RAN associado com enlaceascendente com transporte de informação de enlace ascendente provenientede um ou mais terminais através da RAN;- detectar congestionamento na RAN associado com enlaceascendente com transporte de informação de enlace ascendente provenientede um ou mais terminais através da RAN; e- reduzir o congestionamento detectado na RAN associadocom enlace ascendente com transporte de informação de enlace ascendenteproveniente de um ou mais terminais através da RAN.
2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelofato de que os terminais móveis transmitem informação para a RAN usandoacesso de pacote de enlace ascendente em alta velocidade (HSUPA) ouusando um ou mais canais dedicados de enlace ascendente aprimorados (E-DCHs).
3. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelofato de que a RAN inclui um controlador de rede de rádio (16) acoplado comuma estação base de rádio (18), e onde o controlador de rede de rádio detectacongestionamento de enlace ascendente sobre uma interface entre ocontrolador de rede de rádio e a estação base de rádio.
4. Método de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelofato de que a RAN inclui um primeiro controlador de rede de rádio acoplado aum segundo controlador de rede de rádio, e onde um dos controladores derede de rádio detecta congestionamento de enlace ascendente sobre umainterface entre o primeiro e o segundo controladores de rede de rádio.
5. Método de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelofato de que a redução inclui fazer uma ação para reduzir um parâmetroassociado com a taxa de bit com a qual informação do terminal móvel deenlace ascendente é transportada através da RAN.
6. Método de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelofato de que a informação do terminal móvel de enlace ascendente écomunicada usando fluxos de dados de enlace ascendente, e onde o parâmetrode taxa de bit é reduzido reduzindo uma taxa de bit de um ou mais fluxos dedados de enlace ascendente.
7. Método de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelofato de que o parâmetro de taxa de bit é reduzido baseado em um valor deparâmetro de taxa de bit absoluto ou em um valor de parâmetro de taxa de bitrelativo.
8. Método de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelofato de que o valor de parâmetro de taxa de bit absoluto corresponde a umapotência de transmissão ou taxa de bit máxima e o valor de parâmetro de taxade bit relativo corresponde a uma percentagem ou fração de uma potência detransmissão ou taxa de bit corrente.
9. Método de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelofato de que o parâmetro de taxa de bit é reduzido enviando informação decontrole em um plano de controle ou em um plano de dados de usuário.
10. Método de acordo com a reivindicação 5, caracterizadopelo fato de que o parâmetro de taxa de bit é reduzido usando concessões oucréditos de programação para comunicações do terminal móvel de enlaceascendente.
11. Método de acordo com a reivindicação 5, caracterizadopelo fato de que o parâmetro de taxa de bit é reduzido descartando um oumais quadros de uma ou mais comunicações do terminal móvel de enlaceascendente.
12. Método de acordo com a reivindicação 5, caracterizadopelo fato de que o parâmetro de taxa de bit é reduzido liberando um ou maisenlaces de rádio de transferência de passagem de diversidade.
13. Método de acordo com a reivindicação 5, caracterizadopelo fato de que o parâmetro de taxa de bit é reduzido mensagens deconfirmação negativas.
14. Método de acordo com a reivindicação 3, caracterizadopelo fato de que primeira quantidade de largura de banda alocada à canaisdedicados de enlace ascendente e uma segunda quantidade de largura debandaé alocada à canais dedicados de enlace ascendente aprimorados, e onde ocontrolador de rede de rádio envia uma mensagem para a estação base derádio para reduzir a segunda quantidade de largura de banda quandocongestionamento de enlace ascendente é detectado na RAN.
15. Aparelho para uso em gerenciar uma condição desobrecarga ou congestionamento entre nós em uma rede de acesso por rádio(RAN) (14) transportando dados recebidos provenientes de um ou maisterminais móveis (20), caracterizado pelo fato de compreender:- um detector de congestionamento (30) para monitorar edetectar congestionamento na RAN associado com enlace com transporte deinformação de enlace ascendente proveniente de um ou mais terminais atravésda RAN; e- um controlador de congestionamento (32) para reduzir ocongestionamento detectado na RAN associado com enlace com transporte deinformação de enlace ascendente proveniente de um ou mais terminais atravésda RAN.
16. Aparelho de acordo com a reivindicação 15, caracterizadopelo fato de que a RAN é configurada para receber informação de terminalmóvel usando acesso de pacote de enlace ascendente em alta velocidade(HSUPA) ou usando um ou mais canais dedicados de enlace ascendenteaprimorados (E-DCHs).
17. Aparelho de acordo com a reivindicação 15, caracterizadopelo fato de que a RAN inclui um controlador de rede de rádio (16) acopladocom uma estação base de rádio (16), e onde o aparelho é implementado nocontrolador de rede de rádio.
18. Aparelho de acordo com a reivindicação 17, caracterizadopelo fato de que a RAN inclui um primeiro controlador de rede de rádioacoplado a um segundo controlador de rede de rádio, e onde um doscontroladores de rede de rádio é configurado para detectar congestionamento de enlace ascendente sobre uma interface entre o primeiro e o segundocontroladores de rede de rádio.
19. Aparelho de acordo com a reivindicação 17, caracterizadopelo fato de que o controlador de congestionamento é configurado parareduzir um parâmetro associado com a taxa de bit com a qual informação doterminal móvel é transportada através da RAN.
20. Aparelho de acordo com a reivindicação 19, caracterizadopelo fato de que a informação do terminal móvel de enlace ascendente écomunicada usando fluxos de dados de enlace ascendente, e onde ocontrolador de congestionamento é configurado para enviar um sinal para aestação base de rádio reduzir uma taxa de bit de um ou mais fluxos de dadosde enlace ascendente.
21. Aparelho de acordo com a reivindicação 19, caracterizadopelo fato de que o controlador de congestionamento é configurado para enviarum valor de parâmetro de taxa de bit absoluto ou em um valor de parâmetro de taxa de bit relativo para uso pela estação base de rádio para reduzir umapotência ou taxa de bit de uma ou mais transmissões do terminal móvel deenlace ascendente.
22. Aparelho de acordo com a reivindicação 19, caracterizadopelo fato de que o controlador de congestionamento é configurado parareduzir o parâmetro de taxa de bit enviando informação de controle em umplano de controle ou em um plano de dados de usuário para a estação de rádiobase.
23. Aparelho de acordo com a reivindicação 19, caracterizadopelo fato de que o controlador de congestionamento é configurado para enviarum sinal de estação base de rádio para restringir programação de uma ou maisconcessões ou créditos de transmissão de enlace ascendente.
24. Aparelho de acordo com a reivindicação 15, caracterizadopelo fato de que o controlador de congestionamento é configurado para liberarum ou mais enlaces de rádio de transferência de passagem de diversidade parareduzir o congestionamento detectado.
25. Aparelho de acordo com a reivindicação 15, caracterizadopelo fato de que uma primeira quantidade de largura de banda alocada àcanais dedicados de enlace ascendente e uma segunda quantidade de largurade banda é alocada à canais dedicados de enlace ascendente aprimorados, eonde o controlador de rede de rádio é configurado para enviar uma mensagempara a estação base de rádio para reduzir a segunda quantidade de largura debanda quando congestionamento de enlace ascendente é detectado na RAN.
26. Aparelho para uso em gerenciar uma condição desobrecarga ou congestionamento entre nós em uma rede de acesso por rádio(RAN) (14) associado com enlace ascendente de informação de transporte deum ou mais terminais móveis (20) através da RAN, caracterizado pelo fato deque:- um programador (44) para programar transmissões de enlaceascendente provenientes de um ou mais terminais móveis, e- um controlador de congestionamento (40), acoplado aoprogramador, para reduzir congestionamento na RAN associado com enlaceascendente de informação de transporte proveniente dos terminais através daRAN.
27. Aparelho de acordo com a reivindicação 26, caracterizadopelo fato de que o controlador de congestionamento é configurado parareceber uma ou mais mensagens proveniente de um controlador de rede derádio na RAN incluindo informação associada com redução decongestionamento na RAN associada com enlace ascendente de informaçãode transporte proveniente de terminais móveis através da RAN.
28. Aparelho de acordo com a reivindicação 27, caracterizadopelo fato de que o controlador de congestionamento é configurado parainstruir o programador para restringir concessões ou créditos de transmissões de enlace ascendente fornecidos para um ou mais terminais móveis.
29. Aparelho de acordo com a reivindicação 27, caracterizadopelo fato de que o controlador de congestionamento é configurado paradescartar um ou mais quadros associados com uma ou mais comunicações determinal móvel de enlace ascendente.
30. Aparelho de acordo com a reivindicação 27, caracterizadopelo fato de que o controlador de congestionamento é configurado parareduzir uma potência ou taxa de bit associada com uma ou maiscomunicações de terminal móvel de enlace ascendente usando mensagens deconfirmação negativas.
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