CN101926210B - 在多载波无线通信系统中基于控制信道资源上的负载将空闲状态的接入终端分配到载波的方法 - Google Patents

在多载波无线通信系统中基于控制信道资源上的负载将空闲状态的接入终端分配到载波的方法 Download PDF

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Abstract

在一个实施例中，基于关于接入终端性能的接收信息确定可被分配接入终端的载波。方法包括：确定(S30)多个载波中至少两个载波的控制信道资源上的负载，以及基于所确定的负载将接入终端分配(S40)到多个载波中的一个载波。

Description

在多载波无线通信系统中基于控制信道资源上的负载将空闲状态的接入终端分配到载波的方法
背景技术
无线通信标准，例如CDMA仅第一演进数据(1xEV-DO)，提供多载波以增加系统容量，同时提供不同级别和类型的业务。对于具有多载波的系统，需要平衡载波上的负载以使系统资源能够被充分利用。可以认为系统资源包含两个部分：业务信道资源和控制信道资源。例如，每个载波的接入信道和寻呼信道是控制信道资源的一部分。
依赖于系统构架，载波分成两个或更多个类别。例如，一些无线通信系统能够提供广播/多播业务(BCMCS)，而且承载BCMCS的载波可以是一种类别而不承载BCMCS的载波可以是不同的类别。
图1示出传统的无线系统，例如支持多载波的EV-DO系统100。接入终端(AT)(也可认为是移动终端或移动台)10可连接到多个接入节点(AN)20。AN 20连接到无线网络控制器(RNC)30。RNC 30提供AT 10和外部系统之间的业务和协作，外部系统例如是分组数据业务节点(PDSN)50。系统100可包括数个RNC 30，每个RNC 30可具有与其关联的多个AN 20。PDSN 50是终止节点并可连接到因特网40或能够向AT10提供数据业务的其他系统。PDSN 50还可连接到广播/多播业务(BCMCS)内容服务器60。BCMCS内容服务器60可以向AT 10提供广播数据，该广播数据可以包括多媒体数据，例如文本、音频、图像、流视频、因特网协议分组等。典型地，该内容被生成并提供给通过无线通信系统的广播信道订阅特定服务的AT。
众所周知，当AT 10进入RNC 30的覆盖区域时，AT 10协商会话建立。在该上下文(context)中，AT 10处于空闲状态，并且该会话简单地取决于AT 10在RNC 30覆盖区域中的持续时间。根据EV-DO Rev A标准，在AT 10和RNC 30之间建立业务信道，通过该业务信道协商会话建立。在会话建立期间，AT 10和RNC 30之间共享参数。AT 10将其性能等通知给RNC 30。例如，AT 10可通知RNC 30其是否启用了BCMCS，AT 10可将其电子序列号(ESN)等通知给RNC 30。RNC 30把AN 20支持的、与RNC 30关联的多个载波以及每个载波的类别通知给AT 10。基于来自AT 10的信息，RNC 30还向AT 10分配类别。例如，如果载波分为BCMCS类和非BCMCS类，则如果AT启用了BCMCS，就把BCMCS类分配给AT。
基于所分配的类别，AT 10散列(hash)到具有与服务载波相同类别的一个载波上。典型地，每个AT 10基于AT 10的唯一标示，如电子序列号(ESN)，使用散列算法散列到载波。RNC 30执行相同的散列算法来确定AT 10的选择。然后，AT 10将监视服务载波的控制/寻呼信道。这通常也被称作在载波上保留呼叫(camping)。AT 10还将通过服务载波的接入信道接入无线通信系统。
发明内容
参考上面的描述，由于选择服务载波的功能取决于接入终端(AT)，这抑制了无线通信系统对载波控制信道资源的负载平衡。
本发明涉及一种在多载波无线通信系统中向载波分配空闲状态接入终端以平衡控制信道资源上的负载的方法。
在一个实施例中，该方法包括确定多个载波中至少两个载波的控制信道资源上的负载，并基于所确定的负载向多个载波之一分配接入终端。
另一个实施例包括向多载波中的每一个载波分配唯一的类别，基于至少一个载波的控制信道资源上的负载选择多个载波中的一个载波，并通过将所选择的载波的类别分配给接入终端而将接入终端分配至所选择的载波。
附图说明
根据本文的描述和附图，本发明的实施例将能够更加全面地被理解，说明和描述仅以示例的方式给出，因此不对本发明的实施例构成限制。
图1是传统的无线通信系统，其可用于本发明的示例实施例中。
图2示出了根据本发明示例实施例的、用于将接入终端分配到多载波无线通信系统的载波以平衡载波的控制信道资源上的负载的方法的流程图。
具体实施方式
虽然本发明的示例实施例将参考EV-DO系统描述并使用EV-DO技术，但本领域技术人员应当认识到，本发明可应用于其他电信系统。可以理解的是，虽然这里使用了术语第一、第二、第三等来描述各种元件、组件、区域和/或部分，但这些元件、组件、区域和/或部分不应当被这些术语限制。这些术语仅用于将一个元件、组件、区域或部分与另一区域或部分区分开来。因此，下面描述的第一元件、组件、区域或部分也可以被称为第二元件、组件、区域或部分而不脱离本发明的教导。
这里使用的术语的目的仅是描述特定的示例实施例而不在于限制。如这里所用的，单数形式“一个(泛指)”和“一个(特指)”也可同时包含复数形式，除非上下文明确作出其他指示。进一步应当理解，术语“包含”和/或“包含着”，当在本说明书中使用时，指明所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件的存在，但并不排除一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或其组合的存在或增加。
这里对示例实施例的描述参照可以是理想实施例的示意图(及中间结构)的截面示图。因此，示例实施例不应当被理解为限制到这里示出的特定位置和排列，其还应包括相应的变形。
除非另有定义，这里使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本领域技术人员通常理解的一般意义。进一步应当理解的是：术语，例如那些在常用字典中定义的，应当被解释为具有与在相关领域上下文中意思一致的意思，而不应以理想化或过度正式的方式解释，除非这里明确地那样定义。
如这里使用的，术语“移动”可认为与移动单元、移动台、移动用户、接入终端(AT)、用户设备(UE)、订户、用户、远程站、接入终端和接收机等同义，并可能在后关联引用，并可以描述无线通信系统中的无线资源的远程用户。术语“基站”可认为同义于和/或指代收发基站(BTS)，基站，NodeB，接入节点(AN)等，并可以描述在网络和一个或更多个用户之间提供数据和/或语音连接的设备。
如本领域中所熟知，移动台和基站中的每一个都可具有发送和接收能力。从基站到移动台的传输被称为下行或前向链路通信。从移动台到基站的传输被称为上行或反向链路通信。
控制信道资源上的负载
参考上述图1的描述，在空闲状态，AT 10驻留在服务载波上，周期性地监视EV-DO系统100发送的信息。当EV-DO系统100接收到AT 10的通信请求(即，数据通信)时，EV-DO系统100将通过服务载波在寻呼信道上发送寻呼。该寻呼通过系统100中的AN 20发送，以定位AT 10。AT 10可通过在服务载波的接入信道上发送应答来应答该寻呼。然后，可以在AT 10和处理通信请求的RNC 30之间建立业务信道。此外，当AT 10发起通信时，AT 10将通过服务载波在接入信道上发送接入消息到EV-DO系统100。然后，可以在AT 10和处理通信请求的RNC 30之间建立业务信道。
相应地，通过两个(2)控制信道，寻呼信道和接入信道，在AT 10和EV-DO系统100之间启用通信。寻呼信道用于验证AT 10在EV-DO系统100中的位置并辅助传送呼入呼叫至AT 10。接入信道也由AT 10使用来注册任务，如报告开机、报告其所在位置的变化等以及请求呼叫发起。
然而，AN 20通常不具有关于服务区域中每个AT 10的精确地理位置的信息，因为AT 10能够在寻呼消息之间漫游和/或AT 10可以关闭且在AT 10再次开机并由寻呼消息定位前显著地从其最后标识位置移开。因此，当向被相信在特定服务区域中的AT 10发起呼叫时，在寻呼信道上向服务区域中的所有小区(例如，所有AN 20)广播寻呼。当AT 10响应寻呼消息时，服务AT 10的特定小区被识别，从而发起呼叫。如果没有对寻呼做出响应，则AN 20认为AT 10当前不活动，并且呼叫被相应地处理。
由于城市内的每个典型RNC 30可服务具有上百小区的系统，为了在寻呼信道上向这样的典型系统中的所有小区广播寻呼消息，寻呼消息必须被复制相应的次数，然后发送到每个小区。系统中的任一小区能够从AT 10接收响应。在广大的系统中，每个小区针对向在服务区域中操作、或相信在服务区域中操作的每个AT 10发起的呼叫发送寻呼消息。发送的寻呼消息称为寻呼信道负载。存在数种公知方法检测和确认寻呼信道负载。相应地，为了简要的目的，不是所有这些方法都在这里详细讨论。
仅在被分配AT 10的服务载波的寻呼信道上发送寻呼。如上所述，传统地，AT 10和EV-DO系统100都可以执行散列算法，从而为AT 10确定服务载波。散列也允许EV-DO系统100确定在每个载波上保留呼叫的AT 10的数目。假设，平均地，在每个载波上保留呼叫的AT 10的数目大致相同且每个AT 10的寻呼消息(使用)大致相同，则多个载波的寻呼负载平衡。
如果AT 10期望进行呼叫或请求服务，AT 10通过接入信道连接(注册)到EV-DO系统100。此外，AT 10可使用接入信道响应寻呼消息。与寻呼信道负载类似，如果数个AT 10注册或响应寻呼消息，这样的负载被称为接入信道负载。假设平均地，在每个载波上保留呼叫的AT 10的数目大致相同且他们对接入信道的使用大致相同，则多个载波的接入信道负载平衡。
然而，以上关于寻呼信道负载和接入信道负载的假设通常不为真，多载波无线通信系统中载波之间的负载是不平衡的。
平衡控制信道资源负载的方法的示例实施例
本发明的实施例将参考图1中描述的传统无线系统来描述。然而应当理解的是，这些实施例并不限于图1的系统。
在本发明的实施例中，多载波可分成不同种类。可按照与传统地将多载波分成不同类别相同的方式将多载波分成不同种类。相应地，相同种类中可以存在多于一个载波。例如，多于一个载波可被归类为BCMCS载波，或者多于一个载波可被归类为非BCMCS载波。进一步地，为多载波的每个载波分配唯一类别。因此，每个类别仅与单个载波关联。
图2示出根据本发明示例实施例的、用于将AT分配到多载波无线通信系统的载波以平衡载波上的负载的方法的流程图。如所示，在步骤S10中，RNC 30如公知的和前文详细描述地那样与AT 10进行会话协商
在步骤S20中，基于来自AT 10的信息，RNC 30确定AT 10可被分配到的载波。例如，如果AT 10启用了BCMCS，则AT 10被限制为BCMCS类别的载波。相反地，如果AT 10没有启用BCMCS，则AT 10可被分配到BCMCS类别或非BCMCS类别的载波。应当理解的是，本发明不限于这两类载波。相反，可以设计数种不同的类别设置。
接下来，在步骤S30中，RNC 30确定步骤S20中所确定的载波的控制信道资源上的负载。确定载波的控制信道资源上的负载的方法将在下面详细描述。基于所确定的负载，RNC 30将AT 10分配到步骤S20中所确定的载波中负载最低的载波。更特别地，RNC 30向AT 10分配所确定的在其控制信道资源上具有最低负载的类别的载波。因为每个类别仅具有一个关联载波，AT 10执行的散列算法将导致选择该载波作为服务载波。
确定控制信道资源上的负载的示例
参考前面的描述，在一个实施例中，RNC 30基于分配到载波的AT的数量确定每个载波的控制信道资源上的负载。相应地，在步骤S20中确定的载波中，最少负载载波将是具有最少数目的已分配AT的载波，并且在步骤S40中RNC 30将AT 20分配到该载波。
本发明的示例实施例不仅仅限于基于分配到载波的AT的数量平衡载波的控制信道资源上的负载。载波的控制信道资源上的负载可以基于寻呼信道负载和/或接入信道负载来平衡。即使每个载波上的AT的数量平衡，寻呼信道负载也可能不平衡，这是由于每个AT 10使用/接收不同类型的服务(使用不平衡)。例如，具有IP语音(VoIP)业务的AT 10可能比仅上网冲浪的AT 10触发更多的寻呼。
在此参考VoIP AT 10描述在可能存在使用不平衡的情况下确定控制信道资源上的负载的例子，但本发明的示例实施例并不限于VoIP AT 10。具有VoIP业务的AT 10相比未启用VoIP的AT 10更可能收到寻呼消息。因此，可以假设启用VoIP的AT 10将比非VoIP的AT 10多接收m倍的寻呼消息。假设m＝2。为确定载波的控制信道资源上的负载，可以使用下面的等式(1)：
载波的控制信道资源上的负载＝m×N_X+N_G          (1)
其中N_X是载波上的VoIP AT的数量，而N_G是载波上的非VoIP AT的数量。
本领域人员能够认识到，存在许多动态和静态的方法来确定接入信道和/或寻呼信道负载。例如，可以通过确定寻呼信道中使用的时隙的数量，或确定在时间段中寻呼消息的数量来确定寻呼负载。接入信道负载可通过确定时间段中接入消息的数量和测量接入信道使用的时间百分比来确定。在本发明的示例实施例中，也可使用其他确定控制信道资源上的负载的方法。
此外，代替仅基于寻呼信道负载或仅基于接入信道负载来平衡控制信道资源上的负载，这两种负载确定能够组合且基于组合的负载确定将AT分配到载波。更进一步，其他控制信道上的负载可单独使用，或作为负载组合的一部分而使用。
本发明的示例实施例已被描述，显然其可以包含许多方式的变形。这样的变形不被认为脱离了本发明，并且所有这些变形都被认为是包含在本发明的范围内。

Claims (7)

1.一种在多载波无线通信系统中将空闲状态接入终端分配到载波的方法，包括：
将多个载波中的至少一些载波分配唯一的类别；
基于接入终端的性能来确定所述多个载波中能够被分配所述接入终端的载波(S20)；
确定(S30)所述多个载波中至少两个载波的控制信道资源上的负载；
识别所述多个载波中的所述至少两个载波中的最低负载载波；
通过将所述接入终端分配与所识别的最低负载载波的所述唯一的类别相同的类别，基于所确定的负载，将所述接入终端分配(S40)到所述多个载波中的一个载波。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述确定负载的步骤基于分配到载波的接入终端的数目来确定所述载波的控制信道资源上的负载。
3.如权利要求1所述的方法，其中，所述确定负载的步骤基于载波的接入信道上的负载和载波的寻呼信道上的负载中的至少一个来确定所述载波的控制信道资源上的负载。
4.如权利要求1所述的方法，还包括：
接收关于所述接入终端的所述性能的信息；其中
所述确定载波的步骤基于所接收到的信息；
所述确定负载的步骤确定所确定的载波的控制信道资源上的负载：并且
所述分配步骤基于所确定的负载将所述接入终端分配到所确定的载波中的一个载波。
5.如权利要求4所述的方法，其中
所述多个载波中的至少一个载波提供广播业务和多播业务BCMCS中的一种，并且所述载波中的至少一个载波不提供BCMCS；以及
如果所接收到的信息指示所述接入终端被启用以接收BCMCS，则所述确定载波的步骤仅确定BCMCS载波。
6.如权利要求5所述的方法，其中，如果所接收到的信息指示所述接入终端未被启用以接收BCMCS，则所述确定载波的步骤确定BCMCS载波和非BCMCS载波。
7.如权利要求1所述的方法，其中，所述将所述接入终端分配(S40)到所述多个载波中的一个载波的步骤包括将所述接入终端分配到所述至少两个载波中的最低负载载波。
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