CN101702816B - 用于协调一无线电网络控制器与供高速度下行链路分组数据节点b资源管理的方法及装置 - Google Patents

用于协调一无线电网络控制器与供高速度下行链路分组数据节点b资源管理的方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及用于协调一无线电网络控制器与供高速度下行链路分组数据节点B资源管理的方法及装置。一种高速共享服务架构提供产生各种信息集合以回答一数据服务所需基本问题的一节点B。该节点B可做出的许多可能量测(measurement)以提供给一RNC让一资源管理器能执行特定功能且其可被用来回答该基本问题的集合。

Description

用于协调一无线电网络控制器与供高速度下行链路分组数据节点B资源管理的方法及装置
本发明专利申请是国际申请号为PCT/US03/10070，国际申请日为2003年4月3日，进入中国国家阶段的申请号为03807903.8，名称为“用于协调一无线电网络控制器与供高速度下行链路分组数据节点B资源管理的方法及装置”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明关于无线通讯系统中的无线电资源管理。更特别地，本发明有关于高速度下行链路分组接入服务(highspeeddownlinkpacketaccessservice)中数据通讯所需的资源管理。
背景技术
在TDD与FDD的第三代蜂窝系统(3rdgenerationcellularsystem)中，几乎所有资源皆由控制该节点B无线电资源的控制无线电网络控制器(ControllingRadioNetworkController,C-RNC)来完全地配置与控制。对于专属信道(DedicatedChannel,DCH)，该C-RNC配置从资源池(resourcepool)分配一固定数量的资源，并将其指派来服务该DCH。DCH服务的一种范例为语音服务。对于数据型态服务，该C-RNC可分配下行链路共享信道(DownlinkSharedChannel,DSCH)。DSCH服务的范例为诸如网页下载(Webdownload)的数据服务、档案传输协议(filetransferprotocol，Ftp)服务或电子邮件。多重用户在时间上共享此信道，且该信道的排程(scheduling)（例如哪个用户接入该信道）在该C-RNC中被执行。
这些资源由该C-RNC所管理，其可以决定小区(cell)可分配多少资源给该DCH服务及可配置多少资源给DSCH服务，因为每个资源于单一时点仅能服务一种型态的服务(DCH或DSCH)，然而如必要时资源可在两资源池间来回移动。
额外的复杂度在该C-RNC的DSCH资源分配中发生，因为其为处理可变数据速率多重服务的共享资源。由用户总合所需求最大的资源数量常常会超过于该池中分配给该型态服务的资源数量。这是可能的，因为所有用户在统计上不想以其最高许可速率来同时传输。因此，需要监控数据服务用户以决定该无线电资源是否为有效率地使用并且该用户是否不会被超额地过度供应(over-provision)可取得资源，因为每种条件将导致服务品质(QualityofService)的恶化。
该C-RNC必需回答以下常见的问题以拥有该高速度下行链路分组接入(high-speeddownlinkpacketaccess,HSDPA)服务运作的最佳化知识。第一个问题为，对于每个用户可达成的QoS需求能有多好？特别地，不需要决定该所有运转参数(operationalparameter)是否对共享与专属服务皆被设定为最佳化程度。第二个问题为，由该两种型态的服务(专属与共享服务)能多良好地使用整体资源？对于现有每个服务的使用/需求，在专属与共享服务间是否具有最佳化的资源分割？
还有另一问题为将一特定QoS需求的用户加入到该小区时，整个系统效能的影响会有多大？对于用户真正所需的服务速率通常随着时间来变动并且分配给该用户的资源通常是过度供应的共享服务而言，这特别是个问题。
在大部分的服务中，该C-RNC可预备好回答这些问题。对于具有专属服务的一特殊用户而言，该C-RNC分配固定数量的资源，因为由该用户所使用的资源数量在时间上非常静态。对于具有共享服务的可变数据速率用户，该C-RNC拥有足够信息来了解该资源在用户间能多好地被使用。
然而，该高速度下行链路分组接入(HSDPA)服务使用新的信道；高速度下行链路共享信道(HighSpeedDownlinkSharedChannel,HS-DSCH)为数据服务提供比DSCH高的数据速率。HS-DSCH服务是根据可更动态地将该传输调适成较佳服务具有需被传输数据的用户的节点B。因此，该C-RNC不再以一特别时点或该传输所需使用的真正资源来排程将被传输的数据。该C-RNC基本上将在该数据资源池中一定数量的功率(power)与资源指派给该节点B且该节点B动态地根据现有无线电条件来排程该用户数据。
C-RNC中数据服务功能性的架构改变的结果让其不必具有对其他服务己有的某些基本信息。结果是，以往所问的问题，像是：(1)该QoS能多好地来达成；(2)该整体资源使用；与(3)将一户加入到该系统中的效应，可不需完全地回答。
发明内容
高速共享服务(high-speedsharedservice)架构提供节点B(NodeB)以产生各种集合的信息以回答数据服务需要回答的3组基本问题。本发明提供一种具有一排程器节点B的HSDPA，其提供激活资源管理者的信息以便有效地指派资源。
附图说明
本发明将从图式的考虑来理解，其中近似的组件由类似的数字来标示，且其中：
图1与图2为显示无线电网络控制器(RNC)，其与一节点B介接，其中图1缺少高速度下行链路共享信道(HS-DSCH)，而图2具有HS-DSCH信道。
图3显示与具有HS-DSCH信道的节点B介接的RNC且具体化本发明的原则。
具体实施方式
高速度下行链路分组数据接入(HSDPA)己被提供来增加容量、减少往返延迟(round-tripdelay)及增加通过高速度下行链路共享信道(HS-DSCH)的尖峰数据速率。此外，紧密地耦合且依赖该传输参数快速调适至立即无线电条件的3个基本技术包括：
(a)快速链接适应技术(fastlinkadaptation)，以激活响应如衰退尖峰(fadingpeak)与衰退下倾(fadingdip)的信道条件的调制中修改的使用;
(b)快速混合自动重复-请求(fasthybridautomatic-repeat-request，ARQ)，以于任何尝试译码该消息之前，快速地请求遗失数据实体的重新传输且结合来自原始传输和任何后续的重新传输的软(soft)信息;及
(c)共享HS-DSCH的用户的快速排程(scheduling)，其经由多用户的分散度(diversity)而能以有利地无线电条件来传输到用户。
因此由HSDPA所用的技术使用传输参数的快速调适以匹配信道条件，且功能（诸如，快速链路调适和快速排程）被放置在靠近该空中接口，即为节点B，以引发先前在无线电网络控制器(RNC)上所执行的部分功能性移到该节点B上，而形成一新的节点B实体，MAC-HSDPA。以此方式来延伸该节点B的特性来提供支持高速率的高可靠度信道。
图1-3显示一种典型的实现及正确无线电资源管理(radioresourcemanagement,RRM)功能所需的各种消息流。图1为显示在HSDPA被产生前的相关技术的图式。图2为显示与该HSDPA改变互动的先前技术的图式。图3为显示使用本发明观念的调整的功能的图式。
图1显示RNC12与节点B14，与实时(realtime,RT)及非实时(non-realtime,NRT)服务的RRM分配正确功能性所需的某些高阶功能与消息传送。在节点(RNC或节点B)内所定义的功能与消息传送高度地与实现相依。在节点内，所标示功能可由分离处理器来执行，或者可在执行超过一个功能的工作的合并工作内且执行这些功能的工作可执行与本发明无关的其它功能。在RNC12与节点B14间为标准Iub接口16，且因此在合适标准内来正式地定义消息传送。
功能1(Function1)（F1）为RT与NRT资源管理器18。此功能执行流量平衡功能(trafficbalancefunction)，将资源池给予实时(RT)与非实时(NRT)功能，再加上执行该通话许可控制功能(calladmissioncontrolfunction)，其确定在给定现有负载的情况下小区是否可容纳特殊的型态、数据速率和QoS属性(attribute)的新用户。
功能2（F2）为实时排程器(RealTimeScheduler)20。该实时排程器20负责来指派资源给实时用户(subscribers)，像是语音用户。给定流量型态，该分配通常为静态地一次指派。
功能3（F3）为非实时排程器(Non-RealTimeScheduler)22。该非实时排程器22负责将每个数据突量(burst)所需的资源指派给非实时用户。给定流量型态，该分配相对地频繁且对于该典型非实时通话将发生许多分配。
功能4（F4）为物理层(PhysicalLayer)24。物理层24执行所有物理空中接口以通过该空中接口正确地来发送用户的数据。每个传输所用到的资源由该实时与非实时排程器来指派。
F1至F3中的每个功能与F1至F3中的其他每个其它功能使用某种型态的消息集合来彼此通讯。这些集合可由标准来正式地定义(如流经Iub接口的消息集合)或可被内部地定义并因此具体实现。事实上，在使用执行超过一个功能的单一工作的实现中，该通讯可为非重要的。然而应注意到，此实现仅考虑需在功能间传送的逻辑消息。还应注意到，甚正如图式中所述完全以软件来实现时，这些功能将具有需与其它功能交换的其它消息集合，该功能包括在本发明范围外的那些功能。
消息集合(MessageSet)(M1)18a为被使用以便实时与非实时资源管理器可以指派现有资源池给实时通话的消息的集合，因而该实时排程器(F2)具有其需要的信息。
消息集合(M2)20a为被使用以便实时与非实时资源管理器能知道对该实时用户的现有分配的消息的集合。给定RT分配通常为静态时，这些消息为非重要的，除非存在着严重的拥塞。
消息集合(M3)18b为被使用以便实时与非实时资源管理器18可以指派现有资源池给所有非实时分配的消息的集合，因而该非实时排程器(F3)具有其需要的信息，以便其可分配资源。
消息集合(M4)22a为被使用以便实时与非实时资源管理器18能知道对该非实时用户的现有分配(即该分配的结果或量测)的消息的集合。因为资源是由于突发流量而定期地指派，所以该回馈(feedback)很重要，以便该实时与非实时资源管理器18能减轻因为过度注册(over-subscription)的暂时(或甚至超过暂时)拥塞所导致的任何拥塞。
消息集合(M5)20b为告知该第一层(物理层)有关实时服务用户的资源分配的消息集合。
消息集合(M6)22b为告知该第一层(物理层)有关非实时服务用户的资源分配的消息集合。
在图1中，应注意到该M1-M4消息集合对RNC而言为内部的，因为实时与非实时资源管理者及实时与非实时排程器也都位于该RNC中。消息集合M5与M6作为标准化的Iub消息的部分而被发送。
图2的图式显示加入HS-DSCH信道以处理非实时服务。注意到对于该新HS-DSCH，非实时排程器26被移到该节点B，且消息集合3(18a)现被通过标准化Iub接口来发送并且注意到消息集合4被省略。这意味着实时与非实时资源管理器不具有来自非实时排程器的任何回馈以允许其平衡于实时和非实时服务间的流量或提供输入到涉及非实时服务的通话许可控制功能。
图3的图式显示纳入本发明的HS-DSCH。在标准化Iub接口上所定义的新消息M4、26a'将允许实时与非实时资源管理器取得回馈以提供正确的流量平衡与通话许可控制。该新的消息集合M4将以类似方式被定义成在节点B中的其它物理层量测，其为先前技术。根据该先前技术，该CRNC可排程报告(reporting)和所期望的随时间的平均值以满足其需要。如以上所指出，数据服务需回答的基本问题的范例，其中一范例为服务品质(QoS)能多良好地被满足？于此层面中，节点B知道其尝试传输数据多少次直到成功地被接收且因此知道在任何一时点真正被传输的速率数据。此为不同于真正被用户传输的数值，因为必须多次重传的传输当每次传输时，每次皆占用该信道的容量，尽管用户仅传送该数据一次并因此在决定用户的QoS如何被满足仅被计数一次。然而本发明提供所需的信息。
另外，其知道其它事情，如相较于由该小区所提供的其它服务所使用的功率而言，由该高速数据服务所使用的总功率，其是了解相较于被处理的数据量，被分配功率是如何有效率地使用的额外因素。还有节点B可做出的许多其它可能量测在决定高速数据服务的品质是很有用的。一个范例为当数据被正确地或不正确地被接收时，由用户将所收到的正面(positive)或负面(negative)确认(acknowledgement)发送至节点B。
此型态数据可回答的其它问题为：
(a)由该两种型态服务能多良好来使用整体资源?
(b)给予每个服务的现有使用/需求时，资源是否为最佳化地分割在专属与数据服务之间？对于该问题，节点B知道用户数据多有效的被传送。例如，比其它节点B具有更多重传的节点B无法处理如其它节点能够处理的一样多的用户数据。
(c)将一特定QoS需求的用户加入到小区时会对整个系统效能造成多大的影响？为回答该问题，当给予以上对于该整体资源使用的回答时，节点B可估计对新用户可用的可用资源。
因此，因为节点B具有所有这些信息，这些信息对于执行这些功能而言是必须的，且给定对于专属与所有数据服务进行架构改变以移动所有C-RNC资源分配给节点B为无效率时，节点B必须将这些参数向C-RNC报告以允许C-RNC将此信息与其在DCH与DSCH资源上其它信息整合在一起以允许做出最佳化资源分配决策，这是非常有价值的。期待能有可能信息列表来从该节点B传送给该C-RNC，以其由小区于整体上或由用户优先权等级来量测，该可能信息列表为:在一量测中每单位时间成功地被传输的数据数量，如数据的区块数量或被传输的实际数据大小。该表列中还包括：成功传输的数量；在第一传输中成功的数量；在第二传输中成功的数量；在第三传输中成功的数量；失败的传输数量；在第一传输中放弃的数量；在第二传输中放弃的数量；在第三传输中放弃的数量；总失误数量；每个调制方案(modulationscheme)的使用；软式切换情况(softhandoversituations)相对于正常情况的效能；ACK/NAK接收品质错误；以及HSDPA传输的功率使用。
虽然本发明己已经被详细地描述，但应理解到本发明并不被限定于此，且在不偏离由所附权利要求书所定义的本发明思想与范围的情况下，于此可以进行各种改变。

Claims (16)

1.一种在节点B中使用的向无线电网络控制器(RNC)报告测量并排程高速度分组数据服务的下行链路传输的方法，所述方法包括：
所述节点B执行测量，该测量包括用于小区中高速度分组数据服务的下行链路传输的第一总功率和用于所述小区中非高速度分组数据服务的下行链路传输的第二总功率；以及
所述节点B向RNC发送包括所述第一总功率或所述第二总功率的报告；
所述节点B接收来自所述RNC的所述高速度分组数据服务的资源分配；以及
所述节点B在所接收到的资源分配内排程所述高速度分组数据服务的下行链路传输。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一总功率包括与高速度下行链路共享信道(HS-DSCH)相关联的功率。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述报告还包括每单位时间成功地传输的数据的数量。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述报告还包括所传输的数据区块数目与真正数据大小。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述报告还包括成功的传输的数目。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述报告还包括成功的第二传输的数目。
7.根据权利要求1所述的方法，其中所述报告还包括成功的第三传输的数目。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述报告还包括失败的传输的数目。
9.根据权利要求l所述的方法，其中所述报告还包括放弃的传输的数目。
10.根据权利要求1所述的方法，其中所述报告还包括放弃的第二传输的数目。
11.根据权利要求1所述的方法，其中所述报告还包括放弃的第三传输的数目。
12.根据权利要求1所述的方法，其中所述报告还包括总失误的数目。
13.根据权利要求1所述的方法，其中所述报告还包括每个调制方案的使用。
14.根据权利要求1所述的方法，其中所述报告还包括软切换情况相对于正常情况的效能。
15.根据权利要求1所述的方法，其中所述报告还包括正面确认/负面确认接收错误的数目。
16.根据权利要求1所述的方法，其中所述报告还包括功率使用，用于计算高速度下行链路分组接入(HSDPA)传输相对于所有其他服务的功率使用。
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