BRPI0606600B1 - 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

Método para gerenciar e aparelho para uso em gerenciar uma condição de sobrecarga ou congestionamento entre nós em uma rede de acesso por rádio Download PDF

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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 GERENCIAR
UMA CONDIÇÃO DE SOBRECARGA OU CONGESTIONAMENTO ENTRE
NÓS EM UMA REDE DE ACESSO POR RÁDIO”
CAMPO TÉCNICO
O campo técnico se refere a comunicações de dados móveis, e mais particularmente, para regular comunicações de terminais rádio móvel em uma rede de acesso por rádio.
____ FUNDAMENTO
Existe sempre uma demandã aumen'tando para-dispositivos _de_ comunicações sem fio para efetuar uma variedade de aplicações. Alguma dessas aplicações requer largura de banda substancial. Por exemplo, sistemas de comunicação sem fio de próxima geração pode oferecer acesso de pacotes de enlace descendente em alta velocidade (HSDPA) e acesso de pacotes de enlace ascendente em alta velocidade (HSUPA) prover aprimoramentos.
O conceito de enlace ascendente aprimorado atualmente sendo considerado na 3rd Generation Project Partnership (3GPP) pretende introduzir substancialmente mais altas taxas de dados de pico através da interface rádio na direção do enlace ascendente. Comunicações de dados de enlace ascendente aprimorados irão provavelmente empregar programação rápida e solicitação- de_ repetição automática híbrida (HARQ) com combinação recuperável nas estações rádio base. Programação rápida permite a estação base de rádio controlar quando um terminal sem fio está transmitindo na direção de enlace ascendente e em qual taxa de transmissão de dados. Taxa de transmissão de dados e potência de transmissão, são estreitamente relacionadas, e programação pode assim também ser visto como um mecanismo para variar a potência de transmissão usada pelo terminal móvel para transmitir sobre um canal de enlace ascendente aprimorado. Por causa, nem da quantidade de dados de enlace ascendente a ser transmitido nem da potência de transmissão disponível no terminal móvel no momento da transmissão é conhecido para a estação radio base. Como um resultado, a seleção final de taxa de dados será igualmente efetuada no terminal móvel.
Mas, a estação base de rádio pode estabelecer um limite superior na taxa de dados e/ou potência de transmissão que o terminal móvel pode usar sobre um canal de dados de enlace ascendente aprimorado.
Embora o foco primário do enlace ascendente aprimorado está no desempenho e eficiência da interface rádio, o “ gargalo ” pode bem ocorrer a montante da interface rádio no transporte da informação de enlace
----aseendente-entre nós-na-rede de acesso-por-rádio -(RAN_).JP_or exemplo,_aJaxa de bit de enlace ascendente disponível sobre a interface entre um nó de estação 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 de enlace ascendente disponível sobre a interface rádio. Nessa situação, acesso de pacote de enlace ascendente em alta velocidade pode sobrecarregar a interface Iub entre a estação radio base e o controlador de rede de rádio durante taxas de bit de pico. Figura 1 ilustra que mesmo embora a taxa de bit HSDPA de enlace descendente sobre a interface rádio é mais alta que a taxa de bit HSDPA de enlace ascendente, a largura de banda disponível para dados de acesso de pacotes de alta velocidade entre o controlador de rede de rádio e a estação base de rádio é mesmo menor que a taxa de bit HSUPA de enlace ascendente. A linha_tracejada representando o limítede largura de banda de Acesso de Pacote em Alta Velocidade (HSPA) é mais baixo que as larguras de banda de HSDPA e HSUPA.
Considere o seguinte exemplo simples. Uma estação base de rádio (algumas vezes referenciado como um “Nó B” usando terminologia 3GPP) controla três células que tem uma capacidade de transmissão de dados de enlace ascendente aprimorada. Assuma que a estação base de rádio é conectada a um controlador de rede de rádio usando um enlace de quatro Mbps para suportar os dados de enlace ascendente aprimorados transmitidos da estação base de rádio e do controlador de rede de rádio. Assume que a capacidade de enlace ascendente aprimorada pode ser até quatro Mbps por célula. Nessa situação, dados de comunicação de enlace ascendente aprimorados das três células na, ou perto da capacidade não pode ser transportado da estação base de rádio para o controlador de rede de rádio sobre um único enlace de quatro Mbps. O resultado é uma situação de sobrecarga ou congestionamento. Este congestionamento pode resultar em longos atrasos e perda de dados, que reduz a qualidade de serviço.
--—-Uma-solução-possív-el para evitar este tipo de. situação de......
sobrecarga seria para “ aprovisionar a mais ” os recursos de largura de banda na rede de acesso por rádio para comunicações entre controladores de rede de rádio e estações rádio base. Mas isto é ineficiente, custoso, e em algumas redes de comunicações móveis existentes, não é prático. Para enlace descendente em alta velocidade, um algoritmo de controle de fluxo
HSDPA pode ser empregado pela estação base de rádio para reduzir a taxa de bit de HSDPA de enlace descendente de ligação disponível para um nível que satisfaz a largura de banda da interface Iub. Mas esta metodologia de controle não pode ser empregada na direção de enlace ascendente oposta porque, como explicado acima, a quantidade de dados de enlace ascendente a ser transmitida dos terminais móveis não é conhecida paLra_a_estação-base_de-rádio—Deveria-a-taxa-de-bitaprimorada-de-enlace---------ascendente sobre a interface de rádio significantemente ultrapassar a largura de banda de enlace ascendente de Iub, congestionamento iria igualmente ocorrer com longos atrasos e possivelmente perdas ou por outro lado quadros de dados corrompidos. O que é necessário, por conseguinte, é uma maneira para detectar e então controlar uma sobrecarga ou outra situação congestionada na rede de acesso por rádio como um resultado de comunicações de terminal móvel de enlace ascendente sendo transportado entre nós na rede de acesso por rádio.
JO
SUMÁRIO
A tecnologia descrita aqui encontra esta necessidade assim como outras necessidades. Congestionamento associado com transportar na
RAM informação de enlace ascendente originando de um ou mais terminais móveis é detectado. Este congestionamento detectado é então reduzido usando qualquer técnica(s) adequada e pode ser implementada em um ou mais nós na RAM. Uma aplicação (mais não limitante) vantajosa é para uma RAM que suporta acesso de pacote de enlace ascendente em alta velocidade
-(HSI-JPA)—e/ou—um—ou—mais—canais -dedicados- de enlace ascendente aprimorados (E-DCHs). Congestionamento de enlace ascendente pode ser detectado sobre uma interface entre um controlador de rede de rádio e uma estação base de rádio (a interface Iub) e/ou uma interface entre controladores de rede de rádio (a interface Iur).
Embora redução de congestionamento pode ser efetuada em qualquer modo adequado, um exemplo de abordagem é reduzir um parâmetro associado com uma tacha de bit na qual informação de terminal móvel de enlace ascendente é transportada através da RAM. Por exemplo, quando a informação de terminal móvel de enlace ascendente é comunicada usando fluxo de dados de enlace ascendente, o parâmetro de taxa de bit pode ser reduzida reduzindo uma taxa de bit de um ou mais fluxos de dados de enlace ascendente. Istõ“pode ser apropriado para limitar a taxa debit de um-ou mais fluxos de dados de enlace ascendente realmente causando congestionamento na RAM; alternativamente, a taxa de bit de um ou mais fluxos de dados de enlace ascendente de mais baixa prioridade pode ser reduzida.
Existe um número de diferentes maneiras que o parâmetro de taxa de bit pode ser reduzido. Por exemplo, um valor de parâmetro de taxa de bit pode corresponder a um valor de parâmetro de taxa de bit absoluto ou um valor de parâmetro de taxa de bit relativo enviado de um ou mais terminais móveis, e.g., uma potência de transmissão ou taxa de bit máxima ou um
Jt percentual ou fração de uma potência de transmissão ou taxa de bit corrente.
Uma outra abordagem é reduzir o parâmetro de taxa de bit usando uma mensagem de limitação de capacidade. Se a RNC detecta uma condição congestionada na RAM, ela pode enviar uma limitação de capacidade para uma estação base de rádio, que então programa transmissões de enlace ascendente de terminal móvel para efetuar aquela limitação de capacidade, e.g., usando concessões ou créditos de programações.
Em algumas situações medidas mais drásticas podem ser necessárias para reduzir o parâmetro de taxa de bit tal como descart^rido> urn^^-_ ou mais quadros de uma ou mais comunicações de terminal móvel de enlace ascendente. Em situações de transferência de passagem recuperável/mais recuperável, um ou mais enlaces de tratamento de diversidades podem ser liberados para reduzir o parâmetro de taxa de bit. Uma outra técnica emprega, enviar mensagens de confirmação negativas para pacotes recebido, de volta ao terminal móvel fazendo o terminal móvel retransmitir aqueles pacotes confirmados negativamente. Isto efetivamente reduz a taxa de bit de enlace ascendente através da RAN.
O controle de congestionamento pode ser implementado enviado informação de controle sobre um canal de sinalização de controle separado ou em um plano de dados de usuário quando a sinalização de -controle 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 pacote de alta velocidade para ambos, direções de enlace ascendente e enlace descendente quando comparada com a largura de banda da RAN;
Figura 2 é um diagrama de blocos de um sistema de comunicações móveis incluindo um exemplo de rede de acesso por rádio (RAN);,
Figura 3 é um diagrama ilustrando vários canais de enlace ascendente usados pelos terminais para se comunicarem através do rádio/interface aérea com a RAN;
Figura 4 é uma função de diagrama de blocos ilustrando várias interfaces entre múltiplos nós em uma rede de acesso por rádio;
Figura 5 é um diagrama de fluxograma ilustrando passos de exemplo para controle e detecção de congestionamento de enlace ascendente de RAN;
Figura 6 é uma função de diagrama de blocos ilustrando um enlace ascendente de RAN;
Figura 7 ilustra uma mensagem de limitação de capacidade sendo enviada da RNC para estação base de rádio, para reduzir congestionamento detectado ou carga na RAN; e
Figura 8 é um diagrama ilustrando um terminal móvel em transferência de passagem recuperável no qual uma perna de transferência de passagem recuperável mais fraca é descartada de modo a reduzir congestionamentos de enlace ascendente de RAN.
DESCRIÇÃO DETALHADA
Na descrição a seguir, por propósitos de explicação e não limitante, detalhes específicos são estabelecidos adiante, tais como, nós — particulares, entidades funcionais, técnicas,-protocolos, padrões,-etc. de modo a fornecer um entendimento da tecnologia descrita. Por exemplo, uma aplicação vantajosa é para comunicações de enlace ascendente aprimoradas de acordo com especificações 3GPP. Mas outras aplicações e outros padrões podem ser empregados. Será aparente para alguém com habilidade na arte que outras modalidades podem ser praticadas parte dos detalhes específicos revelados abaixo. Em outros exemplos, descrições detalhadas de métodos bem conhecidos, dispositivos, técnicas, etc são omitidas tal que, não obscureçam a descrição com detalhes desnecessários. Blocos de funções
Jò individuais são mostrados nas figuras. Aqueles com habilidade na arte apreciarão que as funções daqueles blocos podem ser implementadas usando circuitos de hardware individuais, usando programas de software e dados em conjunto com um microprocessado programado adequadamente ou computador de propósito geral, usando circuito integrado de aplicações específicas (ASIC), e/ou usando um ou mais processadores de sinais digitais (DSPs).
Referindo à Figura 2, um exemplo de rede 10 que suporta comunicações sem fio é ilustrado. Rede 10 pode acomodar uma ou mais arquiteturas padrões incluindo um sistema de telecomunicações móvel universal (UMTS) e outros sistemas baseado em sistemas de acesso múltiplo por divisão de código (CDMA), GPRS/EDGE e outros sistemas baseado em sistemas de acesso múltiplo por divisão de tempo, etc. Em CDMA, canais sem fio diferentes são distinguidos usando seqüências ou códigos de canalização diferentes, (esses códigos distintos são usados para codificar seqüências de dados de informação diferentes), que podem então ser modulados em uma ou mais frequências de portadoras diferentes para transmissões simultâneas. Um receptor pode recuperar um seqüência de dados ou fluxo particular para o sinal recebido usando seqüência ou código apropriado para decodificar o sinal recebido. Em TDMA, o espectro de rádio é dividido em pedaços de tempo. Cada pedaço de tempo permite somente-a um usuário transmitir e/ou receber. TDMA requer temporização precisa entre o transmissor e receptor, tal que cada usuário pode transmitir sua informação durante seu pedaço de tempo alocado.
A rede 10 inclui uma rede de acesso por rádio (RAN) 14 e uma ou mais rede(s) principaisl2. Um exemplo de rede de acesso por rádio é a rede de acesso terrestre UMTS (UTRAN) usada na terceira geração de sistemas celulares. Rede principal 14 tipicamente suporta comunicações, baseada em circuitos assim como comunicações, baseada em pacote. A RAN inclui um ou mais controladores de rede de rádio (RNCs) 16. Cada RNC é acoplado a uma ou mais estações rádio base (RBSs) 18 algumas vezes referenciada como Nó B’s. As interfaces de comunicação entre Nó Bs e RNCs são referenciadas como a interface Iub, e as interfaces de comunicação entre RNCs são referenciadas como a interface Iur. Informação de transporte através das interfaces Iube Iur é tipicamente baseada em modo de transferência assíncrona (ATM) ou Protocolo Internet (IP). Terminais sem fio 20 (referenciados daqui em diante como terminais móveis) se comunicam através-d&-uma inter-face-aérea ou de rádiocom a RAN 14., A interface de_ rádio é referenciada como a interface Uu. Os dois terminais móveis centrais são mostrados se comunicando com ambas RBSs 18.
Embora, atenção tem sido recentemente dada à acesso de pacote de enlace descendente em alta velocidade (HSDPA), existe um interesse aumentando em acesso de pacote de enlace ascendente em alta velocidade (HSUPA), também referenciado como “enlace ascendente aprimorado” e como canal dedicado de enlace ascendente aprimorado (EDCH). Enlace ascendente aprimorado emprega vários canais de enlace ascendente de cada terminal móvel com uma conexão ativa de enlace ascendente como ilustrado na Figura 3. O canal de dados físico dedicado aprimorado (E-DPDCH) transporta dados de enlace ascendente aprimorados (em taxas de bit mais_altas), em adição aos canais de dados físieo-dedicado normal (DPDCHs) usados por comunicações de dados de enlace ascendente regulares. O canal de dados físico dedicado (DPDCH) transporta símbolos pilotos e sinalização de controle de fora de banda. Sinalização de controle de fora de banda relacionada a enlace ascendente aprimorado, e.g., solicitações de programação de enlace ascendente, pode ser transportada no canal de controle físico dedicado aprimorado (E-DPCCH).
Como explicado acima, existe a possibilidade, particularmente com comunicações de dados de enlace ascendente aprimorados, que a taxa de bit de enlace ascendente aprimorado através da interface aérea ultrapasse os limites de largura de banda de enlace ascendente para comunicações entre nós na rede de acesso por rádio. Este ponto foi ilustrado na Figura 1. Estes tipos de restrições de largura de banda entre nós em uma rede de acesso por rádio podem somente se tomar mais significativos já que redes de acesso por rádio se expandem, ou se tomam mais complicadas. Considerar, por exemplo, a rede 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 de agregação 22 podem ser, por exemplo, comutadores ATM, roteadores IP, etc, e são opcionais. Cada nó de agregação (1) agrega tráfego de dados das RBSs para os RNCs e (2) separa os dados de tráfego dos RNCs para os RBSs individuais. Nesta mais sofisticada rede de acesso por rádio, existe várias interfaces Iur e Iub que podem ter capacidade de largura de banda limitada. Algum tipo de controle de congestionamento deve ser colocado para evitar situações de congestionamento, de atraso e de sobrecarga, causadas ao receber dados de enlace ascendente através da interface de rádio em uma taxa maior do que pode ser transportada, correntemente, através de qualquer uma dessas interfaces de RAN.
Referência agora é feita ao fluxograma na Figura 5 que ilustra uma_rotina de controle de congestionamento-de RAN. Congestionamento é monitorado na RAN que é associado com informação de enlace ascendente de transporte através da RAN (passo S2). Uma condição de sobrecarga ou congestionamento é detectada entre nós na RAN relacionada com informação de enlace ascendente, por exemplo, detectando quadros (ou outra unidade de dados) perdidos (passo S4). Quadros perdidos podem ser detectados usando um número de seqüência de quadro (FSN). Cada portadora de transporte entre um RNC e uma estação base de rádio tem seu próprio número de seqüência. É assumido que quando um número de seqüência de quadro é detectado como faltando, que o quadro correspondente é perdido devido ao congestionamento.
Alternativamente, ou em adição, atraso construído pode ser monitorado para detectar uma condição de congestionamento. Em redes de transporte que incluem largos blocos de dados, congestionamento normalmente pode não resultar em quadros perdidos, mas melhor, em um tempo de atraso construído no bloco antes dos pacotes serem transmitidos. Melhor do que contar com quadros perdidos detectados, que podem resultar em atrasos severos, cada quadro de plano de usuário transmitido de um enlace —a~scendente 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 número de subquadro. Se o RNC detecta uma marca de tempo “ tendência ”, significando que o atraso está aumentado, o RNC pode então determinar se há congestionamento. Por exemplo, se quadros de enlace ascendente são atrasados mais do que 30 ms em adição ao atraso que é prevalecente em circunstâncias de não congestionamento, isto é um bom indicador de congestionamento de enlace ascendente na RAN.
Retomando a Figura 5, uma vez que uma condição de sobrecarga e congestionamento é detectado, uma ou mais ações são feitas para reduzir o congestionamento de enlace ascendente detectado (passo S6).
Existem várias técnicas de implementações para reduzir aquele congestionamento de enlace ascendente detectado na RAN. Alguns exemplos não limitantes são descritos abaixo.
Considere o exemplo de implementação mostrado na Figura 6 no qual ambos o controlador de rede de rádio 16 e a estação base de rádio 18 efetuam certas tarefas em reduzir congestionamento de enlace ascendente de RAN. O RNC 16 inclui um detector de congestionamento de enlace ascendente de RAN 30 e um controlador de congestionamento de enlace ascendente de RAN 32, e um controlador de transferência de passagem 34. O RNC 16 inclui outras entidades funcionais que não são pertinentes a esta descrição e por conseguinte não são mostradas. A estação base de rádio 18 inclui um controlador de congestionamento de enlace ascendente de RAN 40, um controlador de solicitação de repetição automática (ARQ) 42, (que em uma implementação preferida é um controlador de ARQ híbrido (HARQ), um programador de enlace ascendente de terminal móvel 44, e circuito de rádio 46. A estação base de rádio 18 tem outras entidades e circuitos para efetuar as funções não pertinentes para a descrição e por conseguinte não são mostradas.
O detector de congestionamento de enlace ascendente de RAN 30 monitora e detectacongesíionamento de enlace ascendente de RAN, usando, por exemplo, detecção de perda de quadros ou detecção de atraso construído como descrito acima. Outras técnicas podem ser empregadas. O controlador de congestionamento de enlace ascendente de RAN 32 processa informação de detecção de congestionamento fornecida pelo detector 30, e baseado em certas características de um ou mais fluxos de enlace ascendente congestionados, o controlador de congestionamento de enlace ascendente de RAN 32 pode decidir limitar a carga de enlace ascendente na RAN usando qualquer metodologia adequada. Por exemplo, o controlador de congestionamento 32 pode limitar uma concessão de taxa de dados/potência de transmissão máxima que ao programador de enlace ascendente de terminal móvel 44 é permitido designar um terminal móvel particular ou um fluxo de dados de enlace ascendente de terminal móvel. O terminal móvel exposto para esta restrição de taxa de dados/potência máxima, pode ser o mesmo terminal móvel ou fluxo de dados que está experimentando o congestionamento em um ou mais fluxos, ou isto pode ser um terminal móvel diferente ou fluxo de dados, talvez com uma mais baixa prioridade.
Alternativamente, o controlador de congestionamento de enlace ascendente de RAN 32 pode limitar taxa de dados/potência de transmissão máxima que ao programador de enlace ascendente de terminal móvel 44 é permitido designar um grupo de terminais móveis. O controlador de congestionamento de enlace ascendente de RAN 32 pode comunicar a taxa de dados/potência de transmissão máxima, para a estação base de rádio 18 usando uma mensagem de LIMITAÇÃO DE CAPACIDADE, como ilustrado na Figura 7. A mensagem de notificação LIMITAÇÃO DE CAPACIDADE inclui a taxa de dados/potência de transmissão máxima que o programador de enlace ascendente 44 pode designar a um ou mais fluxos de enlace ascendente de terminal móvel. A mensagem de LIMITAÇÃO DE CAPACIDADE pode também incluir um intervalo de tempo sobre o qual as restrições de taxa de bit/potência máxima, se aplica. Por outro lado, os limites podem ficar com efeito até uma nova mensagem de limitação de capacidade é recebida. A notificação de LIMITAÇÃO DE CAPACIDADE pode ser enviada ou no “ plano de usuário ” usando um quadro de controle embutido com os dados ou no “plano de controle ” da RAN usando sinalização de controle sobre um canal de controle explícito. Exemplo de protocolos de sinalização de controle inclui Parte de Aplicação de Nó B (NBAP)/Parte de Aplicação RNS/RNSAP).
A taxa de bit/potência máxima pode ser expressa, por exemplo, como um limite absoluto, tal como 200 Kbps, ou como um proibição de usar um indicador de formato de transporte (TFI) ultrapassando um valor particular, tal como TFI 12. Um exemplo em termos de uma potência de transmissão absoluta poderia ser um desvio de potência de transmissão permitida-máxima, e um-exemplo de um limite relativo-poderia ser 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 móvel afetado, um fluxo de enlace ascendente afetado, uma carga agregada de vários terminais móveis, ou terminais diferentes ou fluxos diferentes que são menos priorizados que aqueles afetados.
Altemativamente, quando o controlador de congestionamento de enlace ascendente de RAN 40 na estação base de rádio 18 recebe uma notificação de limitação no controlador de congestionamento de enlace ascendente de RAN 32, o controlador de congestionamento 40 pode limitar as concessões de programação atribuídas para um terminal móvel particular ou grupo de terminais móveis. Em uma RAN suportando transferência de passagem 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 tipicamente escolhida com a “ célula de serviço ”, responsável pelo controle primário do terminal móvel. Através da desta célula de serviço, a estação base de rádio pode atribuir concessões absolutas limitando a taxa de bit/potência máxima do terminal móvel. De modo a controlar a interferência inter-células, as estações rádio base podem também enviar concessões relativas através de células de não serviço, concessões relativas indicam se um ou um grupo de terminais móveis 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 as estações rádio base. Tais solicitações de programação tipicamente incluem, e.g.;, a taxa de bit desejada ou os níveis completos de blocos presentes, no terminal móvel.
Na situação onde a estação base de rádio controla a célula de serviço do terminal móvel, o controlador de congestionamento de enlace ascendente-de-RAN-40-limita-a-concessão-absoluta-daquele-terminal-móvel;altemativamente, o controlador de congestionamento de enlace ascendente de RAN 40 atribui concessões relativas (acima/manter/abaixo) tal que a limitação de capacidade do RNC é completamente preenchida. O programador de enlace ascendente 44 pode fornecer informação de programação para o terminal móvel parar controlar os limites superiores .da taxa de transmissão de dados/da potência de transmissão, do terminal móvel. O “ canal de concessão absoluto ” pode transportar uma concessão de programação absoluta em um canal compartilhado que inclui (a) a identidade dP do terminal móvel (ou um grupo de terminais móveis) para o qual a concessão é valida e (b) os máximos recursos que este terminal móvel (ou um grupo de terminais móveis) pode usar. Um “ canal de concessão relativa ” transporta uma concessão de programação relativa em um canal dedicado e inclui pelo menos um bit que registra um acima/manter/abaixo incrementai. O canal de concessão absoluto é lido da célula de serviço. O canal de concessão relativa pode ser lido de células adicionais, e.g., no caso de transferência de passagem recuperável, de todas as células, no conjunto ativo. Se um terminal móvel é
-- designado para-leiLQ canal de concessão relativo de um conjunto de células, o terminal móvel não precisa aumentar sua taxa de dados ou desvio de potência se qualquer célula no ativo estabelece sinais como um, de manter. Similarmente, se qualquer das concessões relativa de células é estabelecida para abaixo, o terminal móvel precisa diminuir a taxa ou desvio de potência com alguns pré-definidos tamanhos de passo. Quando a estação base de rádio não controla a célula de serviço do terminal móvel, o controlador de congestionamento de enlace ascendente de RAN 40 atribui indicações de concessões relativas (de acima/de manter/de abaixo) para completamente preencher a limitação de capacidade do RNC.
Como uma outra alternativa, já explicada acima, o controlador de congestionamento de enlace ascendente de RAN 40 pode descartar quadros de dados da RAN tal que a limitação de capacidade da-RAN atribuída pelo RNC é completamente preenchida sem afetar as concessões programadas. Melhor do que descarta quadros, o controlador de congestionamento de enlace ascendente de RAN 40 pode instruir ao controlador H/ARQ 42 para enviar uma mensagem de NACK para cada unidade de dados recebida e descartada, de volta ao terminal móvel. Reconhecendo com NACKs os quadros de dados descartados de um a célula de não serviço aciona retransmissões daqueles quadros de dados descartados, ao menos que algum outro tenha recebido aqueles quadros de dados corretamente. O efeito é reduzido por pressão no transporte da RAN.
É possível que o envio de quadros de controle de limitação de capacidade para informar o controlador de congestionamento de enlace ascendente de RAN 40 para baixar a taxa de bit/potência de transmissão relativa para a taxa de bit/potência de transmissão normal por fluxo HSUPA irá resultar no comportamento a seguir. Se programador de enlace ascendente 44, que controla as taxas de bit dos fluxos HSUPA, baixa a taxa de bit do fluxo de um dos terminais móveis modificando suas concessões de programação, isto é provavelmente que o programador de enlace ascendente 44 irá programar um outro terminal móvel para transmitir no seu lugar. Mais ainda, isto é provavelmente que o terminal móvel associado com congestionamento de RAN tem excelente desempenho de interface aérea/de rádio de enlace ascendente. Por conseguinte, programar um outro terminal móvel no lugar do móvel congestionado para transmitir no enlace ascendente deve reduzir o congestionamento dos fluxos congestionados de enlace ascendente de RAN.
Após recuperação de uma condição de congestionamento, como detectado pelo detector de congestionamento de enlace ascendente de RAN 30, o controlador de congestionamento de enlace ascendente de RAN 32 pode restaurar a taxa de dados ou potência de transmissão original enviando notificação-para a estação base de rádio. Altemati vamente, e como explicado - acima, um período de tempo, configurável e pré-definido, pode ser estabelecido, após o qual a restrição temporária no programador de enlace ascendente 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 está sujeito a congestionamento de RAN está em transferência de passagem recuperável, como ilustrado na Figura 8. Neste exemplo, terminal móvel 20 tem três enlaces de transferência de passagem recuperável Ll, L2, e L3 para três estações rádio base RBS1, RBS2, e RBS3, respectivamente. Assume que o enlace L3 de rádio congestionado não é o enlace de transferência de passagem “de serviço”. Tipicamente, o enlace de serviço é o mais forte de um dos enlaces de transferência de passagem baseado em medidas de força de sinal detectado. O controlador de congestionamento de enlace ascendente de RAN 32 pode decidir liberar o enlace de rádio L3 de transferência de passagem mais fraco, que está sujeito a congestionamento na RAN, e deixar enlaces LI e L2. A abordagem de redução de congestionamento tem o benefício de não~afetãrãtaxa~de~bitsobrea-interfacede-rádÍQ JDualquer perda de capacidade associada com perda da macro-diversidade sobre a interface aérea é de menor impacto que o congestionamento de RAN associado com enlace L3.
As interfaces Iub e Iur da RAN, cada, provavelmente, têm uma largura de banda de enlace ascendente total máxima. Uma certa, relativamente pequena quantidade de cada largura de banda máxima é alocada para sinalização de controle. O resto da largura de banda restante, pode ser dividido 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 detecta congestionamento de enlace ascendente sobre uma das interfaces, ele envia uma mensagem para a RBS para reduzir a” largura de banda dos-canais de dados dedicados de enlace ascendente aprimorado, de uma percentagem selecionada para reduzir o congestionamento sem ter muito impacto nos serviços de enlace ascendente aprimorado. Quando a condição de congestionamento é aliviada ou após um pré-determinado período de tempo, a largura de banda dos canais de dados dedicados de enlace ascendente aprimorado pode ser restaurada para Y.
A tecnologia cima resolve o problema de congestionamento de enlace ascendente da RAN sem ter uma sobre aprovisionamento de rede de transporte de RAN. O congestionamento da RAN é reduzido adaptando a carga de transmissões móveis de enlace ascendente para a situação de recursos de enlace ascendente de RAN corrente. Em outras palavras, a taxa de bit do quadro de dados na RAN pode ser adaptada para as restrições de largura de banda presentes. Como um resultado, os atrasos e perdas de quadros de dados, podem ser minimizados, mesmo onde a interface rádio de enlace ascendente pode fornecer mais altas taxas de bit do que a rede de transporte de RAN pode oferecer.
-_Embora várias modalidades têm sido mostradas e descritas em detalhes, as reivindicações não são limitadas a qualquer modalidade em particular. Nenhuma das descrições acima deve ser lida como lembrando que qualquer elemento particular, passo, intervalo, ou função é essencial tal que precisa ser incluída no escopo das reivindicações. O escopo do problema patenteado é definido somente através das reivindicações. A extensão da proteção legal é definida pelas palavras recitadas nas reivindicações permitidas e suas equivalentes. Nenhuma reivindicação é pretendida para convocar parágrafo 6 de 35 USC 112 ao menos que palavras “ significa que ” são usadas.

Claims (6)

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REIVINDICAÇÕES
1. Método para gerenciar uma condição de sobrecarga ou congestionamento entre nós em uma rede de acesso por rádio (RAN) (14) transportando dados recebidos provenientes de um ou mais terminais móveis (20) compreendendo as etapas de:
-monitorar congestionamento na RAN associado com transporte de informação de enlace ascendente proveniente de um ou mais terminais móveis (20) através da RAN;
- detectar congestionamento na RAN associado com transporte de informação de enlace ascendente proveniente de terminais móveis (20) através da RAN; e
- reduzir o congestionamento detectado na RAN associado com transporte de informação de enlace ascendente proveniente de terminais móveis (20) através da RAN, onde a
RAN inclui um controlador de rede de rádio (16) acoplado com uma estação base de rádio (18) e onde o controlador de rede de rádio (16) detecta congestionamento de enlace ascendente sobre uma interface entre o controlador de rede de rádio (16) e a estação base de rádio (18) caracterizado pelo fato de que o congestionamento detectado é reduzido pela estação base (18) enviando mensagens de confirmação negativa para as unidades de dados recebidas de volta para um ou mais terminais móveis (20),
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2/6 causando um ou mais terminais móveis (20) a retransmitir tais unidades de dados de confirmação negativa.
2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os terminais móveis (20) transmitem informação para a RAN usando acesso de pacote de enlace ascendente em alta velocidade (HSUPA) ou usando um ou mais canais dedicados de enlace ascendente aprimorados (EDCHs).
3. Método, de acordo com a reivindicação 1,
caracterizado pelo fato de que a RAN inclui um primeiro controlador de rede de rádio (16 ) acoplado a um segundo controlador de rede de rádio (16) e onde um dos controladores de rede de rádio (16) detecta congestionamento de enlace ascendente sobre uma interface entre o primeiro e o segundo controladores de rede de rádio (16) . 4. Método, de acordo com a reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a redução inclui fazer uma
ação para reduzir um parâmetro associado com a taxa de bit com a qual informação do terminal móvel (20) de enlace ascendente é transportada através da RAN.
5. Método, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a informação do terminal móvel (20) de enlace ascendente é comunicada usando fluxos
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3/6 de dados de enlace ascendente e onde o parâmetro de taxa de bit é reduzido reduzindo uma taxa de bit de um ou mais fluxos de dados de enlace ascendente.
6. Método, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o parâmetro de taxa de bit é reduzido baseado em um valor de parâmetro de taxa de bit absoluto ou em um valor de parâmetro de taxa de bit relativo. 7 . Método, de acordo com a reivindicação 6,
caracterizado pelo fato de que o valor de parâmetro de taxa de bit absoluto corresponde a uma potência de transmissão ou taxa de bit máxima e o valor de parâmetro de taxa de bit relativo corresponde a uma percentagem ou fração de uma potência de transmissão ou taxa de bit corrente.
8. Método, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o parâmetro de taxa de bit é reduzido pelo envio de informação de controle em um plano de controle ou em um plano de dados de usuário.
9. Método, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o parâmetro de taxa de bit é reduzido usando concessões ou créditos de programação para comunicações do terminal móvel (20) de enlace ascendente.
10. Método, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o parâmetro de taxa de bit é
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4/6 reduzido pelo descarte de um ou mais quadros de uma ou mais comunicações do terminal móvel (20) de enlace ascendente.
11. Método, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o parâmetro de taxa de bit é reduzido pela liberação de um ou mais enlaces de rádio de transferência de passagem de diversidade.
12. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que primeira quantidade de largura de banda alocada a canais dedicados de enlace ascendente e uma segunda quantidade de largura debanda é alocada a canais dedicados de enlace ascendente aprimorados e onde o controlador de rede de rádio (16) envia uma mensagem para a estação base de rádio (18) para reduzir a segunda quantidade de largura de banda quando congestionamento de enlace ascendente é detectado na RAN.
13. Aparelho para uso em gerenciar uma condição de sobrecarga ou congestionamento em uma rede de acesso por rádio (RAN) (14) associado com enlace ascendente de informação de transporte a partir de um ou mais terminais móveis (20) através da RAN, compreendendo:
- um programador (44) para programar transmissões de enlace ascendente provenientes de um ou mais terminais móveis (20), e
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5/6
- um controlador de congestionamento (40), acoplado ao programador (44) , para reduzir congestionamento na RAN associado com enlace ascendente de informação de transporte proveniente dos terminais móveis (20) através da RAN, onde o controlador de congestionamento (40) é configurado para receber uma ou mais mensagens provenientes de um controlador de rede de rádio (16) na RAN incluindo informação associada à redução de congestionamento na RAN associada ao enlace ascendente de informação de transporte proveniente de terminais móveis (20) através da RAN caracterizado pelo fato de que o controlador de congestionamento (40) é configurado para instruir um controlador de requisição de repetição automática (42) a enviar mensagens de confirmação negativa para as unidades de dados recebidas de volta para um ou mais terminais móveis (20) causando um ou mais terminais móveis (20) a
retransmitir tais unidades de dados de confirmação negativa. 14. Aparelho, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o controlador de
congestionamento (40) é configurado para instruir o programador (44) para restringir concessões ou créditos de transmissões de enlace ascendente fornecidos para um ou mais terminais móveis (20).
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15. Aparelho, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o controlador de congestionamento (40) é configurado para descartar um ou mais quadros associados com uma ou mais comunicações de terminal móvel (20) de enlace ascendente.
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