CN103120008B - 在移动无线设备中的网络拥塞期间用于无线电链路控制的方法及装置 - Google Patents

在移动无线设备中的网络拥塞期间用于无线电链路控制的方法及装置 Download PDF

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Abstract

一种在连接至位于无线蜂窝网络中的无线电网络子系统的移动无线通信设备中于网络拥塞期间进行无线电链路控制的方法和装置。所述移动无线通信设备检测到挂起的上行链路控制消息。所述移动无线通信设备确定上行链路通道用于上行链路传输的带宽不足，其中所述挂起的上行链路控制消息待经所述上行链路通道发送。在等待拥塞延迟时间间隔之后，所述移动无线通信设备通过上行链路信令通道而非上行链路通道发送所述挂起的上行链路控制消息。在一些实施例中，所述上行链路通道与无线电接入载体相关联，而所述上行链路通道与信令无线电载体相关联。

Description

在移动无线设备中的网络拥塞期间用于无线电链路控制的方法及装置
技术领域
所述实施例一般地涉及无线移动通信，尤其描述了一种在移动无线通信设备中的无线电接入网络拥塞的时间段期间用于无线电链路控制的方法及装置。
背景技术
移动无线通信设备例如蜂窝电话或无线个人数字助理能够提供多种通信服务，包括例如语音通信、文本消息收发、互联网浏览、和电子邮件。移动无线通信设备能够在重叠的“单元”的无线通信网络中工作，每个单元提供从位于单元中的无线电网络子系统(RNS)延伸的无线信号覆盖范围的地理区域。无线电网络子系统能够包括位于全球通信系统(GSM)网络中的基站收发信机站(BTS)或者位于通用移动通信系统(UMTS)网络中的节点B。无论待机或主动连接，移动无线通信设备能够与位于无线通信网络中的“服务”单元相关联并且知道该移动无线通信设备也能够关联的邻居单元。
移动无线通信设备在一些情况下能够通过由用于无线通信网络的无线电接入部分的无线电网络子系统分配的无线电资源同时支持语音和数据连接。语音和数据连接还可以包括通过核心网络(CN)的电路切换(CS)和/或分组切换(PS)域的路径，所述核心网络能够将移动无线通信设备互连到公共交换电话网络(PSTN)和/或公共数据网络(PDN)。为了用于在移动无线通信设备与无线通信网络之间通过无线电接入部分可靠地发送分组的PS数据连接(也被称为协议数据单元(PDU))，可以使用两层无线电链路控制(RLC)协议。RLC协议可以包括确保所发送的分组的正确传输的“已确认”模式。未确认的分组可以在分组由接收端不正确地接收时由发送端重发。发送端能够依赖于来自接收端的确认(ACK)消息或者否定确认(NACK)消息来表明所发送的分组是否被正确接收。这些ACK/NACK消息能够含有位于从移动无线通信设备发送到无线通信网路的控制消息中的其他控制信息，例如状态PDU。当在适当的时间段之后没有按预期的方式接收到状态PDU时，发送端可以选取通过发送复位控制消息(例如RESETPDU)以复位在移动无线通信设备与无线通信网络的无线电网络子系统之间的通信链路，其中所述复位控制消息能够由接收端以控制消息(例如RESET_ACKPDU)进行确认。状态PDU、RESETPDU和RESET_ACKPDU能够形成对于维持PS数据连接非常关键的RLC控制PDU集的一部分。如果RLC控制PDU无法在网络拥塞期间被发送，则PS数据连接可由无线通信网络释放，从而导致对于移动无线通信设备的用户的非期望的掉线。
在无线通信网络的无线电接入部分中的高通信流量的时间段期间，无线电网络子系统可以选择以通过将减小量的无线电资源分配给移动无线通信设备以用于PS数据连接来管理网络拥塞。PS数据连接可被认为是非实时的，因此相比于例如语音呼叫的实时CS连接不那么关键。当所分配的无线电资源的量小于由移动无线通信设备用于发送沿用于PS数据连接的上行链路方向所需的RLC控制PDU所需的量时，PS数据连接能够被终止。除了PS数据连接以外，在移动无线通信设备与无线通信网络之间的同时的CS数据连接也可被终止。分组数据连接的网络拥塞会非故意地影响电路切换语音连接的稳定性。
由此，存在对修改在无线电接入网络拥塞的时间段期间在移动无线通信设备与无线通信网络的无线电网络子系统之间的无线电链路控制的需求。
发明内容
所述实施例一般地涉及无线移动通信。更具体地，描述的是在移动无线通信设备的无线电接入网络拥塞的时间段期间用于无线电链路控制的方法及装置。
在一个实施例中，在移动无线通信设备中用于无线电链路控制的方法可以至少包括以下步骤。所述移动无线通信设备连接至位于无线蜂窝网络中的无线电网络子系统。所述移动无线通信设备检测到挂起的上行链路控制消息。所述移动无线通信设备确定上行链路通道用于上行链路传输的带宽不足，其中所述挂起的上行链路控制消息将通过所述上行链路通道发送。在等待拥塞延迟时间间隔后，所述移动无线通信设备通过上行链路信令通道而非所述上行链路通道发送所述挂起的上行链路控制消息。在一些实施例中，所述上行链路通道与无线电接入载体相关联，而所述上行链路信令通道与信令无线电载体相关联。
在另一实施例中，在移动无线通信设备中用于无线电链路控制的装置可以至少包括以下元件。所述装置包括收发信机，所述收发信机被配置为从位于无线蜂窝网络中的无线电网络子系统经数据无线电接入载体接收下行链路数据分组。所述收发信机还被配置为将数据无线电接入载体上的上行链路控制分组发送给无线电网络子系统。所述上行链路控制分组确认对所述下行链路数据分组的接收。所述收发信机被配置为检测在所述移动无线移动通信设备与位于所述无线蜂窝网络中的所述无线电网络子系统之间的数据无线电接入载体上的上行链路拥塞状况。所述收发信机被配置为当上行链路拥塞状况持续存在时，通过信令无线电载体而非数据无线电接入载体发送上行链路控制分组。在一些实施例中，所述收发信机还被配置为接收服务授权，所述服务授权限制通过无线电接入载体沿上行链路方向发送的数据的量。在一种代表性的实施例中，所述上行链路拥塞状况在服务授权于传输时间间隔期间不容许沿上行链路方向的至少一个上行链路控制分组时发生。
在又一实施例中，编码在计算机可读介质中的用于在移动无线通信设备中进行无线电链路控制的计算机程序产品可以至少包括以下元件。所述计算机程序产品包括用于检测挂起的上行链路消息的非临时性计算机程序代码。所述非临时性计算机程序代码计算位于所述移动无线通信设备与所述无线网络之间的第一上行链路通道的传输容量。所述非临时性计算机程序代码将所计算的传输容量与在时间间隔中发送所述挂起的上行链路消息所需的消息大小进行比较。当所计算的传输容量小于在时间间隔内发送所述挂起的上行链路消息的所需时，所述非临时性计算机程序代码通过在所述移动无线设备与所述无线网络之间的第二上行链路通道发送所述挂起的上行链路消息。在一些实施例中，所述第一和第二上行链路通道与不同的无线电载体相关联。在另外的实施例中，所述第一上行链路通道与数据无线电接入载体相关联，而所述第二上行链路通道与信令无线电载体相关联。
附图说明
本发明及其优点可以通过参照下面结合附图的描述而被最佳地理解。
图1例示了位于无线蜂窝通信网络内的移动无线通信设备。
图2例示了用于无线通信网络的层级架构。
图3A和图3B例示了在移动无线通信设备和无线通信网络中使用的互连通信协议层的集合。
图4例示了移动无线通信设备的组件。
图5例示了在用户设备(UE)与无线通信网络的无线电网络子系统(RNS)之间的数据链路层消息的交换，包括成功确认。
图6例示了在无线电接入网络拥塞期间在UE与RNS之间的数据链路层消息和网络层消息的交换，其中不具有成功确认并且连接释放。
图7例示了在无线电接入网络拥塞期间在UE与RNS之间的数据链路层消息和网络层消息的交换，其中具有成功确认。
图8例示了UE的状态图。
图9例示了用于在无线电接入网络拥塞期间在移动无线通信设备与无线网络之间的无线链路的代表方法。
具体实施方式
在下面的描述中，很多具体的细节被阐释以提供对支持所述实施例的概念的透彻理解。但本领域技术人员显见的是，所述实施例可以在没有这些具体细节的一些或全部的情况下实施。在其他实例中，众所周知的工艺步骤未被详细描述以避免不必要地模糊基本概念。
移动无线通信设备能够提供多重服务，包括通过无线通信网络的语音和数据连接两者。在移动无线通信设备与无线通信网络之间的数据连接(和语音连接)可以使用分层的层级通信协议栈，所述通信协议栈中的每个层提供在数据连接的发送端与接收端处的对等实体之间的功能集合。最低的第一物理层可以提供特定于通信介质的比特级传输，而次高的数据链路层可以提供可靠的分组层传输。数据链路层内的无线电链路控制(RLC)层(或子层)可以将更高层的消息划分为经编号的分组序列，也被称为协议数据单元(PDU)，并且通过使用确认模式来确认分组的接收以确保可靠传输。通过RLC层的通信可以依赖于从发送端向接收端的反馈，所述反馈可以表明PDU的正确或不正确接收。没有反馈，发送端则可假设PDU丢失或损坏并且可以重发该PDU。当在发送分组之后仍然没有来自接收端的反馈时，发送端则可尝试复位RLC对等实体之间的RLC层。如果没有来自接收端的对发送端的持续尝试以复位RLC层的响应，则可丢弃该数据连接(以及在移动无线通信设备与无线通信网络之间的所有其他并行的语音和数据连接)。由此，沿数据连接的一个方向的数据流的停止会影响移动无线通信设备与无线通信网络间的其他同时的数据或语音连接。
来自处于RLC层的接收端的反馈可能受无线通信网络的无线电接入部分中的拥塞的影响，这是由于反馈消息会与从移动无线通信设备到无线通信网络的数据消息使用相同的无线电资源。移动无线通信设备能够沿上行链路方向发送给无线通信网络的数据的量可由来自无线通信网络中的无线电网络子系统的节点B和/或无线网络控制器(RNC)的命令重设。沿上行链路方向的数据传输吞吐量可以基于无线电网络子系统命令而针对不同的发送时间间隔动态地改变，并且能够降低到没有上行链路RLCPDU可被发送的水平。最小尺寸的上行链路RLCPDU都会超过在发送时间间隔中可用的比特数，并且上行链路数据PDU和上行链路控制PDU(可能含有用于下行链路PDU的确认)均能够在移动无线通信设备处的缓冲器中停止。
在移动无线通信设备与无线通信网络之间的单独的信令连接能够同时存在，它们能够使用单独的无线电资源，并且即使当用于数据PDU和控制PDU的无线电资源因无线电接入网络拥塞而阻断时也能够用于传输。单独的信令连接能够具有用于传输的有限但受保证的吞吐量。尽管有限的信令连接吞吐量对于连续传输控制PDU是不足的，但是用于当无线电接入网络拥塞能够阻断数据连接时传送控制PDU中的关键信息的信令连接的不频繁使用能够一种提供维持数据连接的方法。移动无线通信设备能够检测在上行链路数据连接上的无线电接入网络拥塞的存在并且可以使用单独的信令连接以传输来自上行链路控制PDU的信息的至少一部分，由此维持数据连接直到无线电接入网络拥塞消退为止。
如图1中图示，移动无线通信设备106能够包括与重叠的无线单元的无线通信网络100无缝连接的能力，每个无线单元覆盖从位于无线单元内的无线电网络子系统(RNS)延伸的地理区域。移动无线通信设备能够与位于服务单元102中的RNS104相关联，并且能够接收并监测来自位于邻居单元110中的RNS108的信号。在与服务单元102关联之后，移动无线通信设备106能够通过服务单元102的无线电网络子系统104发起与无线通信网络100的连接(例如语音或数据呼叫)。由于无线网络100能够知晓在服务单元102与移动无线通信设备106之间的关联，因此位于服务单元102中的无线电网络子系统104还能够发起与移动无线通信设备106的连接。由于位于服务单元102中的多个移动无线通信设备102可以共享用于与无线通信网络100相连的一组无线频率资源，因此位于服务单元102中的RNS104可以通过分配方案主动地管理对于移动无线通信设备106可用的无线电资源的量。提供时间关键服务的连接(例如，语音连接)可以优先于支持非实时服务的连接，例如互联网数据连接。下行链路和上行链路方向上的连接均能够由RNS104分开地管理，并且连接能够支持每个方向上的不对称速率。
图2例示了用于包括UMTS和GSM无线电接入网络元件的无线通信网络的混合层级架构200。在GSM无线通信网络中操作的移动无线通信设备106可被称为移动站(MS)204，而在UMTS网络中操作的移动无线通信设备106则可被称为用户设备(UE)202。(无线移动通信装置106可以包括连接至使用不同无线网络技术的多个无线通信网络例如GSM网络和UMTS网络的能力；因此随后的描述也可应用于这类“多网络”设备以及单网络设备。)MS204可以通过被称为基站子系统(BSS)218的无线电网络子系统连接至GSM无线通信网络。BSS218可以包括：基站收发信台(BTS)220，其在MS与无线通信网络之间发送和接收射频信号；以及基站控制器(BSC)，其管理在核心网络236与MS204之间的通信。在GSM无线通信网络中，MS204可以一次连接至一个BSS。当MS204移动穿过该GSM无线通信网络时，BSC222能够管理MS204至位于不同单元内的不同BTS220的移交。GSM无线电接入网络BSS218连接至集中式核心网络236，后者提供电路切换和分组切换能力。分组切换能力可以提供在MS204与外部数据网络之间发送互联网协议(IP)分组的通用分组无线电服务(GPRS)。
核心网络236可以包括：电路切换(CS)域238，其可载有往来于外部公共交换电话网络(PSTN)的语音通信量；以及分组切换(PS)域240，其可载有往来于外部公共数据网络(PDN)的数据通信量。电路切换域238可以包括多个移动交换中心(MSC)228，这些MSC228通过网关MSC(GMSC)230将移动订户连接至其他移动订户或者其他网络上的订户。分组切换域240可以包括多个支持节点(被称为服务GPRS支持节点(SGSN)224)，后者通过一个或多个网关GPRS支持节点(GGSN)226在移动订户间并向PDN234中的其他数据源和接收器路由数据通信量。核心网络236通常可由使用不同无线电接入技术的多个无线链路接入网络子系统使用。如图2中所示，UMTS陆地无线电接入网络(UTRAN)214和GSMBSS218可以连接至相同的核心网络236上。
核心网络236的电路切换(CS)域238和分组切换(PS)域240可以各自并行地操作，并且两个域均能同时连接至不同的无线电接入网络。在UMTS无线电接入网络中的UTRAN214可以包括多个无线电网络子系统(RNS)216。每个RNS216可以包括：发送和接收射频信号的“节点B”206/210以及管理在“节点B”206/210网络元件与核心网络236之间的通信的无线网络控制器(RNC)208/212。不同于在GSM无线电接入网络中的MS204，在UMTS无线电接入网络中的UE202可以同时连接至一个以上的无线电网络子系统(RNS)216。一个RNS216可以包括“服务”无线网络控制器(SRNC)208，后者通过主节点B206维持在UE202与核心网络236之间的逻辑连接。第二RNS216可以包括“漂移”无线网络控制器(DRNC)208，后者则可以通过二级节点B210提供额外的无线链路资源，二级节点B210能够补充通过主节点B206的无线电链路。
UMTS无线通信网络可以使用被称为宽带码分多址接入(W-CDMA)的无线通信无线链路技术。基于直接序列扩谱调制，W-CDMA传输能够占据相对较宽的带宽。在UMTS网络中的UE202与RNS216之间的传输能够通过扩频码进行调制，并且连接至RNS216的每个UE202可以使用不同的扩频码，但使用相同的频率谱同时发送。所接收的信号可以通过将其与正确匹配的去扩频码关联而进行解调。由于在W-CDMA中使用的扩频码集可以是相互正交的，因此旨在用于特定UE的信号能够与发送给其他UE的信号分开，即便在所有的信号能够重叠并且同时使用相同的频谱的情况下亦是如此。与由GSM信号使用的较窄的200kHz通道带宽相比，UMTS扩频信号可以占据较宽的5MHz通道带宽。
为了UE202与RNS216进行通信，无线电资源(例如，具有特定无线电频率和扩频码的无线电接入载体(RAB))可由RNS216响应于来自UE202的服务请求进行分配。无线电资源能够在被请求和可用时被分配并且能够在未使用时取消分配以在多个UE202之间共享无线电频谱。RAB的特性可以取决于RAB所支持的服务，并且由此不同的RAB可以具有不同的服务质量(QoS)特性。具有严格实时要求的服务(例如，语音电话呼叫)可能需要较小的时延和保证最小吞吐量的保留的无线电资源量。具有较低实时要求的其他服务(例如，互联网浏览或文件下载)则能够容许更大的时延和“尽最大努力”的吞吐量，其只能提供没法确保的无线电资源量。在UE202与RNS216之间的电路切换(CS)语音连接可以使用具有第一QoS简档的第一RAB，而在UE202与RNS216之间的同时的分组切换(PS)数据连接则可使用具有第二QoS简档的第二RAB。核心网络(CN)236可以选择合适的RAB用于UE202所请求的服务，并且服务RNC(SRNC)208则可如由CN216引导地分配该RAB。除了支持用于CS语音和PS数据连接的路径的RAB以外，RNS216能够使用用于无线电资源控制(RBC)的信令无线电载体来管理RNS216与UE202之间的无线连接。
图3A和图3B例示了代表性的分层无线通信协议栈300，其包括支持在UE202与无线通信网络100之间的连接。如图3B中所示，数据携带无线电接入载体328和控制携带信令无线电载体330能够提供在无线通信网络100中的UE202与UTRAN214之间的、在网络层306处的数据通信量和控制信令连接。如图3A中图示，通信协议栈300可以包括接入层集合304和非接入层集合302。非接入层集合302能够提供用于语音和数据连接的用户服务，其包括用于在无线通信网络100的UE202与核心网络236元件之间的数据通信量和信令的网络层功能。接入层集合304能够提供用于在UE202与无线通信网络100之间的无线接口的功能，例如通过无线接口的无线电资源管理和可靠的数据传输。分层的通信协议栈可被用来将这些功能分成由良好限定的接口分开的独立单元。单独的层能够被细分成多个子层。每个层或子层能够发送和接收被称为协议数据单元(PDU)的格式化数据块，这些数据块具有用于该层或子层的特定格式。较高层能够将PDC传输给较低层，较低层则能够将一个或多个较高层PDC细分为、汇聚为和/或重新格式化为一个或多个较低层PDU。位于连接一端的一个实体中的协议层能向该连接另一段的实体内的并行协议层提供与该协议层相关联的PDU的保证传输或尽最大努力传输。对于在图3B中所示的连接的协议栈，逻辑通道332能够支持RLC316层PDU的交换，而传输通道334能够支持MAC318层PDU的交换。
在协议栈300中处于第一层且为最低层的物理层310可以提供物理通道336，其能够通过无线电“空气”接口发送和接收信号。位于物理层310中的物理传输(PHY)单元320能够使用传输功能和接收功能将传输通道334映射至物理通道336上，其中传输功能可以包括通道编码、映射、扩频、调制和放大，接收功能则可包括放大、解调、去扩频、逆映射和通道解码。物理层310能够主要以“比特”或“符号”水平进行操作，并且能够寻求以低于可接受的误码率在特定物理介质上输送比特/符号序列。物理层310能够向位于数据链路层308中的媒体接入控制(MAC)318层提供传输通道334。MAC318层能够通过传输通道334发送和接收MACPDU(例如，格式化的比特或符号的数据块)。用于传输通道334上的MACPDU的格式可由位于网络层306中的无线电资源控制(RRC)314单元设置。MAC318层可以包括混合自动重复请求(HARQ)功能，其可以包括确认(ACK)和否定确认(NACK)信令以指示单独的MAC层PDU的正确和不正确的接收。用于HARQ的ACK/NACK响应能够在信令物理通道(其能够与数据携带物理通道分隔开)上传输。一些类型的传输通道334能够在多个UE202间共享，例如广播通道、寻呼通道和控制通道。其他类型的传输通道334能够专用于单独的UE202，例如数据传输通道。MAC318层能够将传输通道334映射至逻辑通道332，后者可以根据其所传输的信息的类型而被分类，通常一些用于语音或数据通信量而另一些用于控制功能。
在发送端的数据链路层308中的无线电链路控制(RLC)316层能够将从PDCP326接收的分组数据汇聚协议(PDCP)PDU格式化为在逻辑通道332上发送的RLCPDU序列。格式化可以包括分段和/或串联PDCPPDU以配合单个RLCPDU的大小。在接收端，RLC316层能够由RLCPDU序列重构PDCPPDU。当以确认模式操作时，位于发送实体中的RLC316层可以通过监视在从位于接收实体中的RLC316层所接收的RLC状态PDU中的RLC确认响应(或者缺少该确认响应)而确保RLC数据PDU序列在接收实体处的正确输送。用于下行链路RLC数据PDU的RLC状态PDU能够随同上行链路RLC数据PDU一起沿上行链路方向传输，并且由此当状态RLC状态PDU无法由位于传输实体中的RLC316层接收时，在上行链路数据传输中的拥塞可能不利地影响下行链路数据传输。
RLC316层可以将逻辑通道332映射至无线电接入载体(RAB)328，后者则能将CS语音和PS数据通信量携带到位于核心网络236中的切换单元322/324。PDCP326层能够提供在由分组切换(PS)数据单元324所使用的IP分组和由RLC316层所使用的分组格式之间的格式转换。RLC316层还可以将一些逻辑通道332映射至信令无线电载体330，后者则能够将信令消息传送给无线电资源控制(RRC)块314，该RRC块314管理无线连接，包括建立、维持和消除无线电接入载体328和它们在较低层的对应映射通道。如前所述，不同的RAB328可以具有能够影响它们的相对操作特性的不同的QoS简档。RRC块314能够动态地确定和设置用于每个数据携带RAB328的最大带宽和帧大小。相比于数据传送接入载体328，信令无线电载体330能够被分配更高的优先级以确保无线电连接的恰当控制；尽管如此，在信令无线电载体330上的吞吐速率也会是有限的。因此，包含在用于RLC316层的确认模式的状态PDU中的确认响应可在“数据”无线电接入载体328而非“信令”无线电载体330上传输。如果无线电接入载体328在上行链路方向上的数据速率携带能力变为被过度限制，则在上行链路方向上发送用以在下行链路方向上接收的数据的确认(或其他上行链路控制消息)可在UE202处停止。在某些条件下，优选的是暂时通过信令无线电载体330传输上行链路控制消息(例如，确认)，直到在上行链路接入载体328上的拥塞减轻为止。
图4例示了移动无线通信设备106或UE202的基本元件。收发信机(XCVR)404能够通过天线406发送和接收无线信号，并且XCVR404能够实现接入层集合304的功能，包括物理层310、数据链路层308和网络层306的某些或所有部分。应用处理器(AP)402能够向移动无线通信设备106或UE202提供非接入层集合302中的功能，包括网络层306的部分。从本质上讲，XCVR404提供无线连接，通过该无线连接，AP402能够实现交换数据分组的数据连接和语音连接。还可以使用可选架构，并且如在AP402和XCVR404中所述实现的功能能够与以上描述不同地划分。通常，AP402能够处理更靠近通信协议栈300的顶部的较高层，而XCVR404能够处理更靠近通信协议栈300的底部的较低层。
图5例示了在位于无线通信网络100的接入部分中的UE202和RNS216中的并行RLC之间的交换500。交换500示出了通过发送含有沿上行链路方向经高速上行链路分组接入(HSUPA)连接的确认的状态PDU来成功确认沿下行链路方向经高速下行链路分组接入(HSDPA)连接接收数据分组。一系列RLCHSDPAPDU502能够沿下行链路方向从RNS216发送到UE202。UE202可以通过发送RLCHSUPA状态PDU508确认所接收的RLCHSDPAPDU502。RLCHSUPA状态PDU508可由UE202响应于来自RNS216的包含在RLCHSDPAPDU506中的轮询而发送。(状态PDU还可在PDU未按序接收或者丢失或者出错时被发送)。RLCHSUPA状态PDU508可以在来自RNS216的HSUPA服务授权(SG)504提供足够的数据运载能力以在特定长度的传输时间间隔中含有RLCHSUPA状态PDU508时被发送。
服务授权能够向UTRAN214提供一种方法，通过该方法，有限的无线电资源能够在上行链路方向上多个UE202共享。如在图2中所示，UE202能够同时连接至多个节点B206/210。另外，多个UE202能够同时连接至每个节点B206/210。无线通信网络100能够使用排定和未经排定的数据流控制来自UE202的上行链路传输。用于无线电载体的未经排定的授权能被分配有每发送时间间隔最大的块大小。该未经排定的授权能够支持恒定速率的服务例如语音IP连接或者用于时间关键的数据例如信令数据。由于未经排定的授权可以是恒定的，因此专用的数据速率可以相对较低，例如16kbps。
对于更高速率的数据连接(例如对应于多个Mbps)，可以分配排定的服务授权。连接至RNS216之一中的节点B206的服务RNC208能够通过绝对授权通道(AGCH)发送绝对服务授权和/或通过相对授权通道(RGCH)发送相对服务授权，其中所述服务授权能够确定数据速率(即，在发送时间间隔中容许的比特数)。相对服务授权可被用来递增或递减当前的绝对服务授权。服务授权(包括任意相对的调整)能够通过指示经HSUPA连接发送排定的数据所使用的最大功率偏移量来间接规定数据速率上限。UE202能够计算所得的用于发送时间间隔的比特数。已知在用于沿上行链路方向传输的发送缓冲器中等待的挂起数据量，UE202还可以确定当前的服务授权是否能够提供足够的吞吐量以使得所有挂起的数据能够在特定大小的延长时间间隔内发送。如果当前服务授权足够在该延长的时间间隔内清空发送缓冲器，则UE202会对当前的服务授权“满意”，否则UE202将会“不满意”。UE202可以使用“满意比特”报告其对当前的服务授权是“满意”还是“不满意”，其中该“满意比特”使用例如用于HSUPA的增强专用物理控制通道(E-DPCCH)的上行链路控制通道沿上行链路方向发送。在服务RNC208中的RNS216可以监视从UE202接收的“满意比特”以确定随后的服务授权。注意到的是UE202可以是“不满意”的，但仍然能够沿上行链路方向发送一些数据。由此当没有足够的通过其发送任意上行链路数据(包括“满意比特”)的上行链路吞吐量可用时，UE202处的“停止”状态会比单独的“不满意”状态更严重。
在当前服务授权容许比沿上行链路方向发送一个RLCPDU所需更少的比特时，UE202将无法向RNS216发送任意数据或状态。图6例示了交换600，其中在UE202与RNS216之间的连接由于沿上行链路方向的网络拥塞而可由RRC314层释放。RNS216可以沿下行链路方向发送一个或多个RLCHSDPAPDU502。HSUPA服务授权602能够从RNS216发送，其中该RNS216不容许沿上行链路方向要被发送的最小大小的RLCPDU。该RNS216可能不知晓服务授权是不足的。该RNS216还会发送另外的RLCHSDPAPDU506，其包括对UE202的状态轮询。UE202可以形成RLCHSUPA状态PDU604，其含有对下行链路RLCHDSPAPDU502/506的确认但是由于大小不足的服务授权而不能被发送。当没有状态PDU604响应于状态轮询506被接收时，该RNS216可以重复对UE202的状态轮询达MAX_DAT次。
在不成功的重复轮询之后，该RNS216可以尝试通过发送RRCRLC复位606消息来复位UE202的RLC层316中的操作。UE202可以接收RRCRLC复位606消息并且适当地复位其RLC层316。响应于RRCRLC复位606消息，UE202可以尝试沿上行链路方向发送RLCHSUPA复位ACKPDU608，但是不足的服务授权可能拒绝提供这种确认的足够上行链路传输带宽。RNS216可以重发发送RRCRLC复位606消息达MAX_RESET次，在此之后RNS216则可确定与UE202的连接应被终止。RNS610可以在连接看上去被破坏时发送RRC连接释放610信令消息以断开所述连接。响应于RRC连接释放610信令消息，UE202可以向RNS216发送回RRC连接释放完成612信令消息。不同于可包含来自UE202的确认的RLCPDU，RRC连接释放完成612消息由于其能够使用独立于用于RLCPDU的停止数据运载路径的信令路径而能被沿上行链路方向成功发送。信令路径能够不受限制数据运载路径的服务授权的影响。由于信令路径能够提供受保证的连接，因此当数据运载路径由网络拥塞阻断时，通常沿该数据路径传输的控制消息(例如状态PDU)能够替代地如下述通过信令路径传输。
图7例示了交换700，其中当数据运载无线电接入载体在网络拥塞期间沿上行链路方向提供的吞吐量不足时控制信息能够使用信令无线电载体从UE202通信到RNS216。初始地，RNS216能够沿下行链路方向将RLCHSDPAPDU502发送给位于UE202中的UERLC704。接着，RNS216可以发送HSUPA服务授权(SG)602，该SG602能够提供在发送时间间隔期间比最小大小的RLCPDU小的上行链路数据吞吐量比特的运载容量。(HSUPASG602也能够先于RLCHSDPAPDU502。)RNS216随后能够通过设定在下行链路RLCHSDPAPDU506中的轮询指示而轮询UE202的状态。响应于该轮询，UE202能够形成上行链路RLCHSUPA状态PDU606，其可以包括用于所接收的下行链路RLCHSPDAPDU502/506的确认。RLCHSUPA状态PDU606可以至少是最小大小的RLCPDU，而这会大于由当前服务授权所容许的大小。由此，UERLC704可能无法将关于所接收的下行链路分组的状态沿上行链路方向传送给RNS216。
当UE202检测到挂起的上行链路信令消息(例如状态PDU)正在等待发送并且还检测到当前服务授权不能提供足够的带宽以发送所述挂起的上行链路信令消息时，UE202可以确定上行链路网络拥塞状况的存在。UE202可以启动RLC拥塞定时器并且等待RLC拥塞定时器的时间间隔706。一旦RLC拥塞定时器期满708，位于UE202中的无线电资源控制(RRC)单元702就会发送RRC消息710，其包括RLC拥塞信息元素(IE)。该RLC拥塞IE可以包括“超级字段”，后者包含将通常以RLC控制消息(PDU)发送的信息，例如RLC状态、RLCPDU确认、RLCPDU否定确认、RLC复位和RLC复位确认。一个代表性的RRC消息是RRC通信量测量结果(TVM)消息。可选地，新的RRC消息可被定义为网络拥塞存在时运载RLC控制信息。RLC拥塞定时器时间间隔能够被设定以确保相续的RRC消息710能够足够远地间隔开以不过分占据信令路径的带宽。RLC拥塞定时器时间间隔还可被设定以在UE202指示“不满意”比特时容许用于网络中的RNS216的足够时间以改变服务授权，由此避免过快地经数据路径将状态切换至信令路径。RLC拥塞接收器时间间隔还需要足够短以确保在UE202与RNS216之间的连接未被释放，或者沿下行链路方向的数据流不受归因于缺少沿上行链路方向发送的确认的影响。在没有确认的情况下，下行链路发射机的滑动窗口会停止，并且最终会导致支持在UE202与RNS216之间的传输的无线电载体的释放。如图7中所示，每次当其过期时，UERLC704可以重启RLC拥塞定时器。可选地，RLC拥塞定时器能够在包括RLC拥塞IE的RRC消息710被发送之后重启。
含有RLC拥塞IE710的RRC消息710可在信令无线电载体而非数据运载无线电接入载体上输送，并且由此来自RNS216的服务授权将不会阻碍RRC消息710的传输。当存在网络拥塞状况时，UERRC702可以在每当拥塞定时器期满708之时发送包括RLC拥塞IE的RRC消息710。当RLC拥塞IE可以包括具有“满意比特”的状态信息时，RNS216能够获知从UE202的上行链路路径具有不足的带宽。取决于总体网络状况，最终RNS216能够通过发送新的HSUPASG508消息(其至少容许在发送时间间隔中待发送的最小大小的RLCPDU)将服务授权(SG)改变至UE202。SG改变可以通过绝对授权消息或相对授权消息实现。一旦接收到增大的HSUPASG508，UE可以停止RLC拥塞定时器712并在随后可以重新在无线电接入载体上发送可以包含确认的RLCHSUPA状态PDU506而非以RRC信息在信令无线电载体上发送。
图8例示了用于UE202的状态图800，其基于当前服务授权和位于上行链路缓冲器中的挂起的上行链路控制消息的状态而在默认状态802与“拥塞”状态804之间切换。如果上行链路控制信息在上行链路缓冲器中挂起并且如果在上行链路通道中发送上行链路控制消息的带宽(例如基于在由来自RNS216的服务授权规定的传输时间间隔中在传输通道上可用的吞吐量)不足，则UE202可从默认状态802切换806到拥塞状态804。UE202能够保持在拥塞状态804中并且当在上行链路通道中存在足够的带宽时且当至少一个挂起的上行链路控制消息能够在上行链路通道上成功发送时切换到默认状态802。当UE202位于默认状态802时，RLC控制消息能够经由数据运载无线电接入载体作为RLCPDU正常地发送。当UE202位于拥塞状态804时，来自RLC控制消息的信息能够以RRC消息而经信令无线电载体发送直到在上行链路通道上的足够带宽变为可用。当信令无线电载体具有能够支持RRC消息(其能够提供状态给RNS216以用于下行链路传输)的受保证的最小带宽时，在无线通信网络100中的UE202与RNS216之间的连接能够被维持，即使当上行链路网络拥塞阻碍传送通道上的上行链路PDU使用数据运载无线电接入载体进行传输时亦是如此。为了在网络拥塞存在时最小化在信令无线电载体上发送的RRC消息的数量以提供RLC状态，UE202可以适当地汇聚状态信息，并且能够以相比于在数据运载无线电接入载体上发送这些状态信息的频繁度更低的频繁度来发送这些状态信息。
图9例示了用于在移动无线通信设备106与位于无线通信网络100中的RNS216之间的无线电链路控制的代表性方法900。在步骤902，移动无线通信设备106可以检测上行链路控制消息是沿上行链路方向朝向RNS216的挂起的传输。在一个代表性的实施例中，收发信机404可以包括能够存储上行链路控制消息的缓冲器，所述上行链路控制消息能够被格式化并且准备用于沿上行链路方向朝向RNS216进行传输。移动无线通信设备106可于步骤904确定上行链路通道上的带宽(即，在传输时间间隔期间的数据吞吐容量)不足以发送至少一个上行链路控制消息。上行链路通道通常可以使用被用于将来自移动无线通信设备104的数据信息传送到RNS216的相同无线电接入载体来传送上行链路控制消息。在步骤906等待拥塞延迟时间间隔之后，移动无线通信设备106可以在步骤908在上行链路信令通道而非在上行链路通道上发送挂起的上行链路控制消息。上行链路信令通道能够使用不同的无线电资源(例如信令无线电载体)来传送上行链路控制消息而非通常用来传输数据和上行链路控制消息的无线电接入载体。在一个代表性的实施例中，上行链路通道的带宽可由例如从位于无线通信网络100中的一个或多个RNS216接收的服务授权的命令确定。
所述实施例的各个方面能够通过软件、硬件、或硬件和软件的组合实现。所述实施例还可被具体化为在计算机可读介质上的计算机可读代码以用于控制制造操作，或者作为在计算机可读介质上的计算机可读代码以用于控制用来制造热塑模制零件的生产线。计算机可读介质是能够存储数据且该数据随后可由计算机系统读取的任意数据存储装置。计算机可读介质的示例包括只读存储器、随机存取存储器、CD-ROM、DVD、磁带、光学数据存储设备和载波。计算机可读介质还可以分布在网络耦接的计算机系统上，使得计算机可读代码以分布式方式存储和执行。
所述实施例的各个方面、实施例、实现或特征能够单独地使用或以任意组合使用。前面的描述为了解释的目的使用了特定的术语以提供对本发明的透彻理解。但本领域技术人员将显见的是，具体的细节对于实践本发明而言并非必须。由此，本发明的具体实施例的前述描述被提供用于说明和描述的目的。它们并非旨在排他的或者将本发明限制于所公开的确切形式。本领域技术人员将从上述教示显见的是，各种修改和变型是可能的。
实施例被选取和描述以最佳地解释本发明的原理及其实践应用以由此容许本领域技术人员最佳地利用本发明，并且具有多种修改的各种实施例适于构想的特定用途。

Claims (19)

1.一种在与无线蜂窝网络的无线电网络子系统相连的移动无线通信设备中用于无线电链路控制的方法，所述方法包括所述移动无线通信设备：
检测挂起的上行链路控制消息；
从所述无线蜂窝网络的所述无线电网络子系统接收服务授权，所述服务授权包括用于数据运载上行链路通道上的传输的无线电资源的非零分配；
确定所述服务授权提供不足以在所述数据运载上行链路通道上发送所述挂起的上行链路控制消息的无线电资源；
等待拥塞延迟时间间隔；以及
在上行链路信令通道上而非在所述数据运载上行链路通道上发送所述挂起的上行链路控制消息。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述移动无线通信设备通过将所述挂起的上行链路控制消息的大小与所述服务授权的无线电资源的非零分配的比特运载容量相比较，来确定所述服务授权提供不足的无线电资源。
3.如权利要求2所述的方法，其中所述服务授权规定所述移动无线通信设备能够在传输时间间隔期间发送的块大小。
4.如权利要求2所述的方法，其中所述服务授权规定所述移动无线通信设备能够在传输时间间隔期间使用的最大发送功率水平。
5.如权利要求1所述的方法，其中所述挂起的上行链路控制消息是无线电链路控制协议数据单元，所述数据运载上行链路通道的带宽是可变的，而所述上行链路信令通道的带宽是固定的。
6.如权利要求1所述的方法，其中所述数据运载上行链路通道与无线电接入载体相关联，而所述上行链路信令通道与信令无线电载体相关联，其中无线电接入载体与具有可变带宽的高速分组接入传输通道相关联，而信令无线电载体与具有固定带宽的传输通道相关联。
7.一种在移动无线通信设备中用于无线电链路控制的装置，所述装置包括：
收发信机，被配置为：
从位于无线蜂窝网络中的无线电网络子系统接收在双向数据运载无线电接入载体上的下行链路数据分组；
向所述无线电网络子系统发送上行链路控制分组，所述上行链路控制分组确认对在所述双向数据运载无线电接入载体上的所述下行链路数据分组的接收；
检测所述移动无线通信设备与位于所述无线蜂窝网络中的无线电网络子系统之间的所述双向数据运载无线电接入载体上的上行链路拥塞状况；
当上行链路拥塞状况持续存在时，在信令无线电载体而非所述双向数据运载无线电接入载体上发送所述上行链路控制分组；以及
从位于所述无线蜂窝网络中的所述无线电网络子系统接收上行链路服务授权，所述上行链路服务授权限制移动无线通信设备能够在发送时间间隔期间沿上行链路方向在所述双向数据运载无线电接入载体上发送的数据的量。
8.如权利要求7所述的装置，其中当所述上行链路服务授权将在所述发送时间间隔期间沿所述上行链路方向在所述双向数据运载无线电接入载体上发送的数据的量限制为小于最小大小的上行链路控制分组时，所述收发信机检测所述上行链路拥塞状况。
9.如权利要求7所述的装置，
其中所述收发信机还被配置为：
从位于所述无线蜂窝网络中的第二无线电网络子系统接收上行链路服务授权调节，所述上行链路服务授权调节降低所述移动无线通信设备能够在所述发送时间间隔期间沿上行链路方向在所述双向数据运载无线电接入载体上发送的数据的量。
10.如权利要求9所述的装置，其中当所述降低的数据的量比用于传输最小大小的上行链路控制分组所需的量小时，所述收发信机检测所述上行链路拥塞状况。
11.如权利要求7所述的装置，
其中所述收发信机还被配置为：
在所述信令无线电载体上发送由至少拥塞时间间隔分开的所述上行链路控制分组中的每一个分组。
12.如权利要求8所述的装置，
其中所述收发信机还被配置为：
当从所述无线电网络子系统接收的上行链路服务授权容许至少一个最小大小的上行链路控制分组的传输时，检测在所述双向数据运载无线电接入载体上的所述上行链路拥塞状况的清除；以及
在所述上行链路拥塞状况清除之后，在所述双向数据运载无线电接入载体而非在所述信令无线电载体上发送所述上行链路控制分组。
13.如权利要求12所述的装置，其中所述上行链路服务授权指示所述移动无线通信设备能够在发送时间间隔期间沿所述上行链路方向在所述双向数据运载无线电接入载体上发送的数据的量。
14.如权利要求11所述的装置，其中所述上行链路控制分组是无线电链路控制协议数据单元，在所述双向数据运载无线电接入载体上沿上行链路方向的数据运载容量是可变的，而在所述信令无线电载体上沿上行链路方向的数据运载容量是固定的。
15.如权利要求11所述的装置，其中所述双向数据运载无线电接入载体与具有可变容量的高速分组接入传输通道相关联，而信令无线电载体与具有固定容量的传输通道相关联。
16.一种与无线蜂窝网络的无线电网络子系统相连的移动无线通信设备，所述移动无线通信设备包括：
无线接口；以及
与所述无线接口数据通信的处理单元，所述处理单元被配置为使得所述移动无线通信设备：
检测挂起的上行链路消息；
从所述无线蜂窝网络的所述无线电网络子系统接收服务授权，所述服务授权包括用于数据运载上行链路通道上的传输的无线电资源的非零分配；
基于所接收的服务授权计算在所述数据运载上行链路通道上的传输容量；
将所述数据运载上行链路通道的传输容量与在传输时间间隔内发送所述挂起的上行链路消息所需的消息大小相比较；以及
当算出的传输容量小于在所述传输时间间隔内发送所述挂起的上行链路消息的所需时，在上行链路信令通道而非所述数据运载上行链路通道上发送所述挂起的上行链路消息。
17.如权利要求16所述的移动无线通信设备，其中，所述数据运载上行链路通道和所述上行链路信令通道与不同的无线电载体相关联。
18.如权利要求17所述的移动无线通信设备，其中所述数据运载上行链路通道与数据无线电接入载体相关联，而所述上行链路信令通道与信令无线电载体相关联。
19.如权利要求18所述的移动无线通信设备，其中信令无线电载体具有保证所述上行链路消息的立即输送的服务质量简档，而数据无线电接入载体具有仅保证所述上行链路消息的尽最大努力输送的服务质量简档。
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