CN1299572A - 电信交换局间的拥塞控制 - Google Patents

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Abstract

电信网络具有目标交换机(RNC 2222),该目标交换机确定它所管理的地区中的拥塞情况并发送拥塞消息给源交换机(RNC 2221)。此源交换机控制此目标交换机管理的地区中至少使用无线资源的一些连接。此拥塞消息使此源交换机去调整在此目标交换机管理的地区中受此源交换机控制的至少一个连接。在本发明的第一方式中,此目标交换机根据此拥塞情况来确定将要进行调整的选定的连接。在此第一方式中,此拥塞消息识别将要进行调整的选定的连接并且还包括将要进行调整的选定的连接的调整值(例如,功率减少值)。在本发明的第二方式中,此拥塞消息包括在此目标交换机管理的地区内的拥塞区域的标识、以及表示此拥塞区域中拥塞严重度的严重度值。此严重度值可以是此拥塞区域中所需的拥塞减少量的指示。

Description

电信交换局间的拥塞控制
本专利申请涉及1998年3月16日提交的题为“电信交换局间的测量传送”的美国专利申请SN09/035821和同时提交的题为“在移动电信网络中用于对不同基站之间正在进行的呼叫实现负载平衡的系统与方法”的美国专利申请SN08/____(代理人卷号：34648-404USPT)，这两项专利申请引入在此作为参考。
本发明涉及蜂窝电信系统，并具体涉及移动电信系统中的拥塞控制。
在移动电信系统中，诸如移动电话机的移动站(MS)通过无线信道与基站通信。每个基站通常在称为网孔的特定地理区域的选择无线信道上发送与接收信号。此网孔时常细分为几个扇区。一般，多个基站被连接到也称为交换机或无线网络控制器节点(RNC)的基站控制器节点。一个或多个RNC又连接到移动交换中心(MSC)或与其结合在一起。此移动交换中心通常例如通过网关连接到诸如公用交换电话网的其他电信网络、或连接到诸如互联网的分组数据网络。
图1表示无线接入网络(RAN)20，此网络包括分别被连接到移动交换中心(MSC)241与242的无线网络控制器(RNC)221与222。无线网络控制器(RNC)221连接到基站(BS)261,1、261,2与261,3；无线网络控制器(RNC)222连接到基站(BS)262,1、262,2与262,3。无线网络控制器(RNC)221与222利用RNC之间的传输链路32进行连接。
在码分多址(CDMA)移动电信系统中，在基站与特定移动站之间传输的信息利用数学代码(诸如扩展码)进行调制，以便将它与使用同一无线频率的其他移动站的信息区分开。因此，在CDMA中，根据代码来鉴别各条无线链路。在Garg,Vijay K.等人的文章“Applications of CDMA in Wireless/Personal Communications(CDMA在无线/个人通信中的应用)”(Prentice Hall(1997))中论述到CDMA的不同方面。
另外，在CDMA移动通信中，一般从具有重叠覆盖的几个基站中发送已被适当扩展的同一基带信号，移动终端因而能同时接收与使用来自几个基站的信号。而且，由于无线环境迅速改变，所以移动站可能在同一时刻具有例如至几个基站的无线信道，于是此移动站能选择最佳信道并在必要时使用从各个基站传送给此移动站的信号，以便保持低的无线干扰与高的容量。例如在CDMA方案中所发生的、移动站对去向/来自多个基站的无线信道的使用，被称之为“软切换”或“宏分集”。
此时，如图1所示并且由于上述的原因，移动站MS在图1中被表示为与两个基站(具体为基站261,2与261,3)进行无线通信。线路281, 2与281,3均代表通信路径。具体地，线路281,2表示从移动站MS至基站BS 261,2的无线信道、和从基站BS 261,2至无线网络控制器(RNC)221的陆地线路链路信道；线路281,3表示从移动站MS至基站261,3的无线信道、和从基站BS 261,2至无线网络控制器(RNC)221的陆地线路链路信道。在线路281,2与281,3的情况中，此陆地线路链路连接到无线网络控制器(RNC)221的分集切换单元(DHU)301。
因而，如结合图1所述的那样，与移动站MS的移动连接有可能利用几条“支线(leg)”，在图1的移动站MS的情况中，每条支线利用线路281,2与281,3来表示。在考虑移动站MS与任何另一方之间的整个连接时，分集切换单元(DHU)301主要用于组合与分离移动站所利用的不同支线。在将朝向此移动站传送的信息沿多条平行支线传送给不同的基站的意义上说，这是进行分离。从基站接收的信息实际上可能通过几条支线(如，从几个基站)获得，在这种意义上说，分集切换单元(DHU)301起着组合作用。例如，结合引入在此作为参考的1997年11月26日提交的题为“MULTISTAGE DIVERSITY HANDLING FORCDMA MOBILE TELECOMMUNICATIONS(用于CDMA移动电信的多级分集处理)”的待审查美国专利申请系列号08/979866，可以理解分集切换单元所执行的操作。
图1表示一种简单的情况，在其中，以线路281,2与281,3表示的此连接的不同支线都是针对于所有那些连接到无线网络控制器(RNC)221的基站BS的。然而，如果此移动站MS由于移动了足够的距离(例如进入或靠近了被诸如基站BS 262,1的另一基站处理的网孔)从而检测到了来自该另一基站的信号，则出现如图1A所示的更复杂的情况。
图1A所述的情况引入了受基站控制的网孔组之间的边界31的概念，这些基站又由不同的RNC进行控制。在图1A中，移动站MS不仅通过由线路281,3表示的支线进行通信，而且现在也通过由线路282,1表示的支线进行通信。由线路282,1表示的支线包括移动站MS与基站BS 262,1之间的无线链路以及有关在RNC之间的传输链路32上传送的移动连接的信息。
因而，在图1A所述的情况中，涉及移动站MS的移动连接利用属于不同的无线网络控制器(RNC)的基站。这样的情况牵涉一种不同类型的切换-RNC之间的软切换。RNC之间的软切换在两个或几个RNC之间进行。在图1A所示的特定情况中，RNC之间的软切换在也称为“源”RNC的无线网络控制器(RNC)221与也称为“目标”RNC的无线网络控制器(RNC)222之间进行。无线网络控制器(RNC)221是源RNC，这是因为它当前控制此移动无线连接。目标RNC是除源RNC之外的一个拥有(或已确定要拥有)被此移动无线连接所利用的基站的RNC。
连接无线网络控制器(RNC)221与222的RNC之间的传输链路32有助于例如RNC之间的软切换。RNC之间的传输链路32用于源RNC 221与目标RNC 222之间的控制与数据信号的传输，并且能是直接链路或逻辑链路(例如，如国际申请号PCT/US94/12419(国际公开号WO/95/15665)中所述的那样)。
国际申请号PCT/FI94/00038(国际公开号WO95/20865)涉及连接到两个RNC的边界基站。当此移动站变成为连接到至少一个边界基站但是不连接到源RNC所拥有的任何基站时，能发生RNC之间的切换。
已经提出了诸如用于GSM的GSM建议09.02“Mobile ApplicationPart(移动应用部分)(MAP)”、用于AMPS/D-AMPS/IS-95的IS41、或用于PDC的INHAP的各种规定的局间切换协议。例如，在IS-41规范中，已经规定了用于指定信道上与呼叫有关的信号质量测量的交换局间传输，此信号质量测量由第二交换机控制的基站来执行，并传送给控制针对移动站的呼叫的第一交换机。这些测量只对一个特定的移动站进行并用于从第二交换机中获得此特定移动站可能的切换网孔候选者的一张表。有关这方面，也可参见国际申请号PCT/US94/12419(国际公开号WO95/15665)。
在图1所示的具体情况中，源RNC 221控制通过支线281,3与282,1的与移动站MS的连接。为了建立牵涉支线282,1的连接，RNC221先前已向目标RNC 222请求无线资源。在已向目标RNC 222请求无线资源并且已由目标RNC 222分配无线资源给源RNC 221之后，目标RNC 222没有办法通知源RNC 221以下事实：在目标RNC 222所管理的无线网络区域中(例如，在基站BS 262,1所位于的网孔中)正出现拥塞。因而，由于要分配资源给源RNC 221以便用于源RNC 221所控制的连接，目标RNC 222不能全面管理或控制它管理的网络地区中的拥塞。
用于拥塞控制的典型方式是基于由基站来执行总功率(例如，干扰)判定(其中，将要建立一个至此基站的呼叫)。此总功率判定包括求出此基站从当前正与其通信的所有移动站中接收到的功率的总和。如果接收的功率未超出一个门限，则呼叫继续进行。然而，如果超出此门限，则需要重新构造这些连接(例如，对一个连接所能允许使用的资源进行更改、对此连接进行排队、结束此连接或移动此连接)。
因此所需要的(并且作为本发明的一个目的)是用于管理网络的一个地区中的拥塞的拥塞控制技术，其中，由此网络的另一地区中的节点使用无线资源。
一种电信网络具有一个目标交换机，该目标交换机确定它管理的地区中的拥塞情况并发送拥塞消息给源交换机。此源交换机控制在此目标交换机管理的地区中使用无线资源的至少一些连接。此拥塞消息使此源交换机调整在此目标交换机管理的地区中受此源交换机控制的至少一个连接。
在本发明的第一方式中，此目标交换机根据此拥塞情况确定将要进行调整的选定的连接。如果由此源交换机控制此选定的连接，在此第一方式中，此拥塞消息识别将要进行调整的选定的连接并且还包括将要进行调整的该选定的连接的调整值(例如，功率减少值)。此源交换机通过向参与此选定的连接的移动站发送一个调整消息来调整该选定的连接，并且也将此调整通知给此目标交换机。
在本发明的第二方式中，此目标交换机使用此拥塞消息来将拥塞的存在通知给此源交换机。在第二方式中，此拥塞消息包括对此目标交换机所管理的地区内拥塞区域(例如，网孔)的标识、以及表示此拥塞区域中拥塞严重度的严重度值。此严重度值可以利用此拥塞区域中所需的拥塞减少量来进行表示。在第二方式中，此源交换机确定哪些连接将要进行调整，并通过发送调整消息给参与调整连接的移动站来实施调整。另外，将调整的连接通知给此目标交换机。
从下面附图所示的优选实施例的更具体的描述中，本发明的上述与其他目的、特性与优点将是显而易见的，其中标记符号在各个附图中指相同的部分。这些附图不一定符合比例，而是侧重于用于说明本发明的原理。
图1与图1A是表示相对源无线网络控制器与目标无线网络控制器的现有技术移动连接管理的示意图。
图2是为说明本发明的拥塞控制技术而表示一个示例无线接入网络的示意图。
图3是根据本发明的一个方式操作的示例交换机或无线网络控制器(RNC)的示意图。
图4是根据本发明的一个方式操作的示例基站(BS)的示意图。
图5A是表示在根据本发明的第一方式的拥塞消息的准备、发送与使用中所包括的基本步骤的流程图。
图5B是表示在根据本发明的第二方式的拥塞消息的准备、发送与使用中所包括的基本步骤的流程图。
图6是根据本发明的一个实施例的BS干扰消息(INTERFERENCEMESSAGE)的示例格式的示意图。
图7A是根据本发明的第一方式的拥塞消息(CONGESTIONMESSAGE)的示例格式的示意图。
图7B是根据本发明的第二方式的拥塞消息的示例格式的示意图。
图8A是表示根据本发明的第一方式的拥塞控制例行程序中涉及的基本步骤的流程图。
图8B是表示根据本发明的第二方式的拥塞控制例行程序中涉及的基本步骤的流程图。
图9是根据本发明的一个方式的目标RNC节点所保持的连接识别表(CONNECTION IDENTITY LIST)的示意图。
图10是根据本发明的一个方式的源RNC节点所保持的利用目标RNC的连接识别表(CONNECTION VIA TARGET RNC IDENTITY LIST)的示意图。
在下面的描述中，为了解释而不是限制目的，提出诸如特定结构、接口、技术等的具体细节，以便提供对本发明的全面理解。然而，对于本领域技术人员来说，显然本发明可以在脱离这些具体细节的其他实施例中进行实施。在其他情况中，省略公知设备、电路与方法的具体描述，以便不以不必要的细节来妨碍本发明的描述。
图2表示一个包括分别连接到移动交换中心(MSC)2241与2242的交换机或无线网络控制器(RNC)2221与2222的无线接入网络(RAN)220。无线网络控制器(RNC)2221通过链路2251,1、2251,2与2251,3连接到基站(BS)2261,1、2261,2与2261,3。基站(BS)2261,1、2261, 2与2261,3为相应的网孔2271,1、2271,2与2271,3提供服务。无线网络控制器(RNC)2222同样通过链路2252,1、2252,2与2252,3连接到基站(BS)2262,1、2262,2与2262,3。基站(BS)2262,1、2262,2与2262,3为相应的网孔1272,1、1272,2与1272,3提供服务。交换机边界231被表示为可以分开由无线网络控制器(RNC)2221控制的基站提供服务的第一网孔组(即，网孔2271,1、2271,2与2271,3)和由无线网络控制器(RNC)2222控制的基站提供服务的第二网孔组(即，网孔2272, 1、2272,2与2272,3)。利用RNC之间的传输链路232来连接无线网络控制器(RNC)1221与1222。
无线网络控制器(RNC)2221与无线网络控制器(RNC)2222是具有能控制多个基站的无线网络控制功能的任何一种类型的交换机。因此，无线网络控制器(RNC)2221与无线网络控制器(RNC)2222能互相远离地设置或位于一起，并且甚至能与移动交换中心(MSC)224位于一起。
也应明白：无线网络控制器(RNC)2221与无线网络控制器(RNC)2222可以并且同样可能连接到其他的无线网络控制器(RNC)。相应地，示出另外的RNC之间的传输链路232。此RNC之间的传输链路232能是直接链路或通过诸如与固定电话网络连接的MSC的另一交换机的链路。
一个示例无线网络控制器(RNC)222在图3中被表示为包括交换机240。由RNC控制单元242控制的交换机240具有多个端口，其中一些端口连接到分集切换单元(DHU)230，而其他的端口连接到各个接口。分集切换单元(DHU)230连接到计时单元241。RNC控制单元242连接到RNC 222的每个单元。RNC 222通过信令接口243连接到信令网络。信令接口243与RNC控制单元242连接。那些连接到交换机240的端口的接口包括MSC接口单元244、RNC接口单元246和基站接口单元248。MSC接口单元244连接到合适的移动交换中心224。RNC接口单元246连接到RNC之间的传输链路232。基站接口单元248连接到由此RNC 222提供服务的基站(BS)组。
一个示例基站(BS)226在图4中被表示为包括交换机260。由基站控制单元262控制的交换机260具有多个端口。交换机260中的至少一个(并且一般地为几个)端口被连接到相应的无线收发信机(Tx/Rx)板264。无线收发信机(Tx/Rx)板264连接到位于由此基站(BS)226提供服务的网孔中的天线。控制单元262与终端板266一样也连接到交换机260的端口。基站(BS)226正是通过终端板266与它的无线网络控制器(RNC)222通信，而链路225连接在无线网络控制器(RNC)222(参见图3)的一个合适的基站接口单元248与终端板266之间。
在图4的示例中，四个无线收发信机板(Tx/Rx)2641-2644被表示为均分别与天线2741-2744相关。天线2741-2744分别服务于网孔290的扇区2841-2844。应明白：扇区的数量与无线收发信机板(Tx/Rx)264的数量对于本发明不是严格的，甚至网孔扇区化也不是必要的。一般地，基站具有3至6个扇区和1至3个频率(这取决于此基站提供服务的呼叫容量)，但是本发明不限于网孔扇区化或多个频率的使用。
图3所示的无线网络控制器(RNC)222与图4所示的基站(BS)224的特定实施例正好是基于ATM的节点。关于这一点，所示的示例实施例中的无线网络控制器(RNC)222的交换机240与基站(BS)224的交换机260都是用于传送ATM信元的ATM交换机。应明白：本发明不限于所示的示例无线网络控制器(RNC)222与基站(BS)224的特定结构，也不限于ATM交换机的使用，可以在本发明的范畴与精神内采用其他的结构与数据传送技术。
现在以图2的网络拓扑结构为内容描述本发明的拥塞控制技术的两种方式的示例。特别地，在图2的示例情况中，移动站220驻留在网孔2272,3中并且例如与基站BS 2262,3进行无线频率联络。由源无线网络控制器(RNC)2221来控制与移动站220的连接，此源无线网络控制器(RNC)2221在移动站220移动进入受无线网络控制器(RNC)2222管理的地区前已向无线网络控制器(RNC)2222请求无线资源。如下面将描述的，无线网络控制器(RNC)2222判定：令人讨厌的拥塞度正出现在网孔2272,3中，因此在某些环境下目标无线网络控制器(RNC)2222根据本发明的方式来准备拥塞消息。
在本发明的第一方式中，无线网络控制器2222根据网孔2272,3中的拥塞情况确定将要进行调整的选定的连接。在(利用图5A与8A更具体表示的)此第一方式中，此拥塞消息识别要将进行调整的选定的连接并且还包括将要进行调整的选定的连接的调整值(例如，功率减少值)。在(利用图5B与8B更具体表示的)本发明的第二方式中，无线网络控制器(RNC)2222不去确定受源无线网络控制器(RNC)2221控制的哪些连接将要进行调整，反之，无线网络控制器(RNC)2222在拥塞消息中包括受无线网络控制器(RNC)2222管理的地区内的拥塞区域(例如，网孔2272,3)的标识以及表示此拥塞区域中拥塞严重度的严重度值。
对于本发明的第一方式，步骤5A-1表示：基站(BS)2262,1的无线收发信机板(Tx/Rx)264测量(相对每个频率)从各个移动站中(使用此频率在所有连接上)接收的总功率(这些无线收发信机板(Tx/Rx)264与这些移动站进行无线通信)。对于每个频率，每个无线收发信机板(Tx/Rx)264周期性地发送功率接收消息给它的BS控制单元262，如图5A中的箭头5A-2所示。箭头5A-2所示的功率接收消息包括被报告的无线频率的标识与对于那个无线频率(例如，对于每个频率)的接收功率的测量的指示。作为步骤5A-3,BS控制单元262以有规则的间隔执行在此间隔内接收功率的平均值(例如，每个频率的平均干扰)的计算。接收干扰与接收功率(例如，在基站(BS)2262,1上从具有足以被基站(BS)2262,1检测到的强传输的所有移动站中接收的功率)相同。
在每个间隔结束时，在步骤5A-3获得的平均干扰值的测量值被包含在具有图6所示的示例格式的BS干扰消息中。如图6所示，BS干扰消息包括对于在步骤5A-1接收的基站BS 2262,3所使用的每个频率的平均干扰(例如，功率值)。特别地，图6将BS干扰消息的格式表示成包括：用于标识此消息为BS干扰消息的字段(字段600)；发送BS干扰消息的基站节点的标识(字段610)；基站BS 2262,3当前使用的频率数量Q(字段630)；和用于该Q个频率之中每个频率的一组记录。每个记录(例如，记录640)包括含有频率识别符的第一字段、和含有在步骤5A-3获得的与利用此记录的第一字段标识的频率相关的平均干扰(例如，上行链路功率)的第二字段。如果需要的话，BS干扰消息能根据扇区与频率进一步进行格式化。
在链路2252,1上从基站(BS)2262,3的控制单元262中发送此BS干扰消息给无线网络控制器(RNC)2222。图5A的箭头5A-4(和更一般地图2中的箭头5-4)表示从基站(BS)2262,3中发送的BS干扰消息至无线网络控制器(RNC)2222的传输。在被接收之后，此BS干扰消息通过无线网络控制器(RNC)2222而被选择路由至它的RNC控制单元242。无线网络控制器(RNC)2222的RNC控制单元242从无线网络控制器(RNC)2222所控制的几个(如果不是所有的话)基站(BS)中接收此BS干扰消息。
在接收到此BS干扰消息(例如，步骤5A-4)之后，如步骤5A-5所示，无线网络控制器(RNC)2222的RNC控制单元242确定在网孔2272,3中是否存在拥塞情况(例如，令人讨厌的高干扰度)。通过比较测量的干扰与门限值就可以检测拥塞。如果所测量的干扰超出此门限值，则具有拥塞情况。
如果拥塞存在于网孔2272,3中，目标无线网络控制器(RNC)2222的RNC控制单元242在步骤5A-6努力通过执行拥塞控制例行程序来将拥塞减至低于此门限。在图5A中(并且更具体地在图8A中)描述此拥塞控制例行程序的第一方式。
在讨论本发明的拥塞控制例行程序之前，首先提到：目标无线网络控制器(RNC)2222的RNC控制单元242为它所管理的每个网孔保持诸如图9所示的一个连接识别表。此连接识别表可以特别用于拥塞控制，此连接识别表包括对于此表所属的网孔中每个现有连接的记录。每个记录具有几个字段，包括连接ID字段、源RNC字段与比特率字段以及用于其他参数(诸如误码率与延迟)的字段。
图8A表示由无线网络控制器(RNC)2222的RNC控制单元242为试图根据第一方式减少受目标无线网络控制器(RNC)2222管理的一个网孔K中的拥塞而执行的操作。在步骤8A-1，无线网络控制器(RNC)2222的RNC控制单元242确定对于网孔K的测量干扰值与门限值之间的差D。换而言之，D=干扰-门限。在步骤8A-2，对累积的功率减少值(APRV)进行初始化。无线网络控制器(RNC)2222的RNC控制单元242随后执行一个包括步骤8A-3至步骤8A-8的循环。
在步骤8A-3，无线网络控制器(RNC)2222的RNC控制单元242(从用于拥塞网孔的图9的连接识别表中)选取具有最高比特率的连接。然后在步骤8A-4确定此具有最高比特率的连接是否由目标无线网络控制器(RNC)2222进行控制。如果此具有最高比特率的连接由目标无线网络控制器(RNC)2222进行控制，执行包括步骤8A-5至步骤8A-8的此循环的其余部分。
在步骤8A-5，无线网络控制器(RNC)2222的RNC控制单元242减少在步骤8A-4选取的连接的比特率。在所示的实施例中，按照一个因子R(例如，R=2)来进行此比特率减少。
在步骤8A-6，无线网络控制器(RNC)2222的RNC控制单元243计算或预测从步骤8A-5的减少(具有最高比特率的连接的比特率减少)中得到的网孔K的上行链路功率减少(UPR)。此计算例如基于：(1)从移动站MS至控制此网孔的基站的距离；和(2)其比特率(或其他参数)已进行了调整的特定移动站MS所使用的上行链路功率。在步骤8A-7将此UPR值加到累积的功率减少值(APRV)上。如果此累积的功率减少值(APRV)大于或等于差值D(参见步骤8A-1)，则网孔K中的拥塞此时已令人满意地减少至可容许的水平。
如果累积的功率减少值(APRV)如步骤5-6-8所确定的那样保持低于差值D，则再次执行步骤8A-3至步骤8A-8的循环，此循环的再一次执行将会在步骤8A-3选择另一连接，它与具有最高比特率的图9的连接识别表中的连接类似。
如果在步骤8A-4确定：在步骤8A-3从图9的连接识别表中选取的连接不由目标无线网络控制器(RNC)2222进行控制，则执行步骤8A-10。在步骤8A-10，无线网络控制器(RNC)2222的RNC控制单元242准备出一个用于传输给源无线网络控制器(RNC)2221的拥塞消息。此拥塞消息的实际传输如图5A的箭头5A-8所示(并且更一般地如图2的箭头5-8所示)。
根据本发明的此第一方式(例如，图8A)的用于示例拥塞消息的格式表示在图7A中。如图7A所示，本发明的第一方式的拥塞消息包括：消息类型识别字段(字段700A)；源RNC 2221的识别符(字段706A)；目标RNC 2222的识别符(字段707A)；受所需要调整的RNC2221控制的连接的指示(字段710A)；和表示所需调整量的一个值(例如，[以分贝为单位的]功率减少量)(字段7204)。表示所需调整量的这样的值例如能以一个比特率减少因子来表示。可以有选择地使用其他类型的值，诸如误码率增加因子或延迟增加因子。
因而，如图7A所示，此拥塞消息识别在步骤8A-3从(包括在连接识别符字段710A中)图9的连接识别表中选取(不由无线网络控制器(RNC)2222控制)的连接，并且在字段720A(参见图7A)中还包括所需的调整量(例如，比特率减少因子R)。
接着结合图5A的其余步骤描述此拥塞消息如何减少网孔K中的拥塞。无线网络控制器(RNC)2222的RNC控制单元242执行步骤8A-6至8A-8。如果在步骤8A-10中此拥塞消息的发送导致充分的拥塞减少，则如步骤8A-9所示退出图8A的拥塞控制例行程序，并且(如箭头5-7所示)无线网络控制器(RNC)2222的RNC控制单元242返回到步骤5A-5，以便进一步进行拥塞监控。如果还未成功地减少拥塞度，则重复包括步骤8A-3至8A-8的图8A的循环，直至充分减少拥塞。
从具体地如图8A所示的拥塞控制的第一方式的讨论中应明白：可以从无线网络控制器(RNC)2222的RNC控制单元242中(例如，在步骤8A-10的重复执行期间)发出一系列的拥塞消息，直至令人满意地减少拥塞。另一方面，作为拥塞控制的第一方式的一种变化方案，无线网络控制器(RNC)2222的RNC控制单元242能暂时地延迟并准备出能识别几个连接的单个拥塞消息。关于这一点，在确定受第一RNC 2221控制的连接需要进行调整之后，无线网络控制器(RNC)2222的RNC控制单元242也能确定利用此调整能最终获得的估算的累积功率减少值(EAPRV)，并根据实际的累积功率减少值(APRV)与估算的累积功率减少值(EAPRV)之和来确定是否需要重复类似于图8A所示的步骤循环。如果认为此和值不足以减少拥塞，则从图9的连接识别表中选取其他的连接。如果这些连接之一为受第二RNC 2221控制的连接，则更新估算的累积功率减少值(EAPRV)。一旦无线网络控制器(RNC)2222的RNC控制单元242确定：(用于RNC 2222控制的连接的)实际的累积功率减少值(APRV)与估算的累积功率减少值(EAPRV)之和大于或等于差值D，则发送单个拥塞消息给无线网络控制器(RNC)2221(如图5中的箭头5-8所示)。这样的拥塞消息可以识别要求调整的RNC 2221连接的数量、识别要求调整的特定RNC 2221连接、并给每个这样的连接提供调整量。在此可替换的方式中，图7A的拥塞消息于是被修改为表示此拥塞消息中涉及的连接数量，并给每个这样的连接提供成对的字段710A与710B。
现在继续讨论根据本发明第一方式的拥塞消息的接收、一般处理与效果。在接收到此拥塞消息之后，通过源无线网络控制器(RNC)2221为此拥塞消息选择路由至它们RNC控制单元242。在步骤5A-9，无线网络控制器(RNC)2221的RNC控制单元242随后调整需要调整的连接的参数。对于利用图8A表示的第一方式，由无线网络控制器(RNC)2222(参见图8A中的步骤8A-3)的RNC控制单元242来识别需要调整的连接。被调整的参数例如能是比特率减少因子、误码率增加因子或延迟增加因子。
图5A所示的其余步骤表示对一个移动站220实施拥塞控制调整。应明白：无线网络控制器(RNC)2221的RNC控制单元242可以对多个移动站执行图5A的其余步骤。
在步骤5A-9进行调整之后，在步骤5A-10,RNC控制单元242使无线网络控制器(RNC)2221准备出一个要发送(利用箭头5A-11表示)给此被调整的连接所涉及的移动站的MS调整消息。如图2的箭头5-11所示，通过源无线网络控制器(RNC)2221的DHU在RNC之间的链路232上为此MS调整消息选择路由至目标无线网络控制器(RNC)2222，并通过基站为之选择路由至移动站(如步骤5A-12所示)。在接收到具有较低比特率的MS调整消息之后，移动站220降低其比特率。
如步骤5A-12所示，RNC控制单元242使无线网络控制器(RNC)2221也准备出要发送(利用图5A的箭头5A-13表示，并且更一般地如图2的箭头5-13所示)给目标无线网络控制器(RNC)2222的目标RNC调整消息。针对已利用此成对的MS调整消息来进行调整的连接，在步骤5A-14，目标RNC调整消息来更新由目标无线网络控制器(RNC)2222的RNC控制单元242所保持的图9的连接识别表中的比特率字段。
上面已解释了在第一方式的拥塞控制技术中关于目标无线网络控制器(RNC)2222怎样来确定：由源无线控制器(RNC)2221控制的哪些连接需要调整、并相应地利用拥塞消息来通知源无线网络控制器(RNC)2221。此源无线网络控制器(RNC)2221进行调整并相应地发送此MS调整消息与目标RNC调整消息。此MS调整消息使移动站220减少它的功率，这有助于缓和在网孔2272,3中出现的拥塞。
图5B所示的本发明的第二方式具有分别基本上与第一方式的步骤5A-1至步骤5A-5(图5A)相同的步骤5B-1至5B-5。然而，本发明的第二方式的不同点在于由无线网络控制器(RNC)2222的RNC控制单元242执行的其特定拥塞控制例行程序的实施(如步骤5B-6所示)，这是因为无线网络控制器(RNC)2222的RNC控制单元242不选择由源RNC控制的连接进行调整，而是将拥塞的事实与程度警告此源RNC。有关这一点，在本发明的第二方式中，此拥塞消息不包括选定的连接的标识，而相反地包括由无线网络控制器(RNC)2222管理的地区内的拥塞区域(例如，网孔2272,3)的标识别、以及表示拥塞网孔中所需的来自此源RNC的干扰减少(以分贝为单位)的严重度值。而且，本发明的第二方式具有步骤5B-9A与5B-9B来替代步骤5A-9，这是因为无线网络控制器(RNC)2221的RNC控制单元242选择将要进行调整的连接。
图8B更具体地表示利用图5B的步骤5B-6概述的第二方式的拥塞控制例行程序。第二方式的步骤8B-1与8B-2类似于第一方式的相应列举的步骤8A-1与8A-2，例如，对累积功率减少(APRV)的差值D的计算与初始化。与第一方式不同，第二方式包括步骤8B-2A与8B-2B。在步骤8B-2A，无线网络控制器(RNC)2222的RNC控制单元242确定拥塞严重度。在步骤8B-2B，无线网络控制器(RNC)2222的RNC控制单元242确定此时拥塞控制是涉及受目标RNC控制的连接还是涉及延伸到网孔K中的受源RNC控制的连接。
在将要对受目标RNC控制的连接进行调整以便缓解拥塞的情况下，由无线网络控制器(RNC)2222的RNC控制单元242来执行步骤8B-3至8B-8。在步骤8B-3，无线网络控制器(RNC)2222的RNC控制单元242从图9的连接识别表中选取当前使用最高比特率的、受目标RNC(例如，无线网络控制器(RNC)2222)控制的连接。在步骤8B-3的确定过程中不涉及由源RNC(例如，无线网络控制器(RNC)2221)控制的连接。在选取了一个用于实现所述的减少作用的、受目标RNC控制的连接之后，无线网络控制器(RNC)2222的RNC控制单元242执行步骤8B-5至8B-8，这些步骤分别相当于相同编号的步骤8A-5至8A-8。与此相关，在步骤8B-5，按照一个因子R来减少选取连接的比特率。在步骤8B-6，计算由此连接引起的网孔K中的上行链路功率减少量，并在步骤8B-7将步骤8B-6的减少量附加到累积功率减少值(APRV)上。然后，与步骤8A-9相似，在步骤8B-9确定此累积功率减少值(APRV)是等于还是超过差D(即，已显著减少拥塞)。
如果在步骤8B-8确定已充分减少了拥塞，则如步骤8B-9所示退出第二方式的拥塞控制例行程序。另一方面，如果未充分减少拥塞，则无线网络控制器(RNC)2222的RNC控制单元242返回到步骤8B-2A，以便重新计算拥塞，然后在步骤8B-2B进一步估测将要调整受目标RNC控制的连接还是受源RNC控制的连接。如下所述，步骤8B-2B的判决可以从受目标RNC控制的连接改变为受源RNC控制的连接。
如果在步骤8B-2B确定将要调整受源RNC控制的连接，在步骤8B-20无线网络控制器(RNC)2222的RNC控制单元242就发送(具有图7B的格式)拥塞消息给无线网络控制器(RNC)2221。下面讨论图7B的拥塞消息的格式与在接收该拥塞消息时无线网络控制器(RNC)2221的操作。
因此，第二方式与第一方式的不同点在于：在连接选取步骤8B-3中不涉及受源RNC控制的连接。第二方式与第一方式的不同之处还在于：无线网络控制器(RNC)2222的RNC控制单元242能在任何时刻在受源RNC控制的连接与受目标RNC控制的连接之间选择一个用于减少的连接。可以利用几种准则之中的任何一种准则来触发从调整受目标RNC控制的连接至调整受源RNC控制的连接的转换(这正如根据第二方式利用拥塞消息的传输所实施的那样)。作为一种类型准则的一个示例，一个能够导致第二方式的拥塞消息的传输的转换，可以由已调整了所有超过预定功率电平的受目标RNC控制的连接但未能成功地减小拥塞的目标RNC来进行触发。这个准则的第二示例是：目标RNC已经调整了预定数量的其受目标RNC控制的连接。
如图7B所示，本发明的第二方式的拥塞消息包括：消息类型识别字段(字段700B)；源RNC 2221的识别符(字段706B)；目标RNC 2222的识别符(字段707B)；需要调整的网孔的指示(字段710B)；和表示拥塞严重度的值(字段720B)(即，拥塞网孔中所需的来自源RNC的干扰减少量(以分贝为单位))。在上述的示例情况中，此拥塞消息与正在出现拥塞的网孔2272,3有关。
应明白：在其他的实施例中，此拥塞消息涉及多于一个的网孔。例如，在这样的其他实施例中，可以指定许多网孔，并且为每个网孔提供一个网孔识别符以及所需的调整量。
在源无线网络控制器(RNC)2221上进行接收之后，通过交换机240为此拥塞消息选择路由至无线网络控制器(RNC)2221的RNC控制单元242。无线网络控制器(RNC)2221的RNC控制单元242受到提示：在字段710B中被标识的网孔中将会出现拥塞，与第二方式的步骤5B-9A一样，该RNC控制单元242可以确定由源无线网络控制器(RNC)2221控制的那个网孔中的哪些连接应进行调整。为此，作为源RNC的无线网络控制器(RNC)2221查询它所保持的一个利用目标RNC的连接识别表。
在图10中示出了一个代表性的利用目标RNC的连接识别表的示例格式。特别地，该利用目标RNC的连接识别表中的每个记录具有几个字段，其中包括连接ID字段、目标RNC字段、网孔ID字段、比特率字段、误码率字段和延迟字段。以与图8的步骤8B-3至8B-8中无线网络控制器(RNC)2222试图调整其控制的连接的大致相同的方式，无线网络控制器(RNC)2221的RNC控制单元242从图10的利用目标RNC的连接识别表中选取了具有最高比特率并且能进行调整以减少网孔K中的拥塞严重度的一个或多个连接。RNC 2221能计算或预测此拥塞网孔中期望减少的上行链路干扰的大致数值。此计算例如能基于：(1)网孔之间的距离，或从移动站MS至控制此拥塞网孔的基站的距离；和(2)其比特率(或其他参数)受到了调整的特定移动站MS使用的上行链路功率。
在步骤5B-9A确定网孔2272,3中的哪些连接应进行调整之后，在步骤5B-9B，无线网络控制器(RNC)2221的RNC控制单元242以与上面结合第二方式描述的大致相同的方式来调整这些参数。随后，根据已调整的参数，以类似于上面结合第一方式讨论的方式在步骤5B-10发送MS调整消息给移动站220、并在步骤5B-12发送目标RNC调整消息给目标无线网络控制器(RNC)2222。
作为第二方式的一种变化方案，无线网络控制器(RNC)2222的RNC控制单元242能执行基本上与图8A相同而不同于图8B的步骤，并为此在步骤8A-10发送图7B的拥塞消息而不发送图7A的拥塞消息。
在第二方式中，从具有拥塞网孔的任何一个目标RNC中发送拥塞消息给可以用作为源RNC的每个RNC。此目标RNC针对使用此目标RNC所管理的无线资源的连接具有可以用作为源RNC的一个RNC表。
因而，根据本发明的拥塞控制技术，当在一个交换机(例如，RNC2222)管理的网孔中出现拥塞但已由另一交换机(例如，RNC 2221)为此而分配无线资源时，就在例如RNC节点的交换机之间发送拥塞消息，此拥塞消息能通过信令网络的公用信道信令链路或作为带内信令而进行发送。此拥塞消息能单独地为许多连接之中的每一个连接而发送给移动站，或者可以包括用于多个连接的拥塞指示。
虽然本发明已结合目前认为是最实际与优选的实施例进行描述了，但应明白：本发明不限于所公开的实施例，而相反地打算覆盖包括在附加权利要求书的精神与范围内的各种修改与等效的安排。

Claims (20)

1．一种电信网络，具有一个目标交换机，该目标交换机确定它所管理的地区中的拥塞情况，并发送拥塞消息给源交换机，此源交换机控制在此目标交换机所管理的地区中利用无线资源的连接，此拥塞消息使此源交换机调整在此目标交换机管理的地区中受此源交换机控制的至少一个连接。
2．权利要求1的电信网络，其中此目标交换机根据此拥塞情况调整选择的连接，并且其中此拥塞消息识别将要进行调整的选定的连接。
3．权利要求2的电信网络，其中此拥塞消息包括将要进行调整的选定的连接的调整值。
4．权利要求3的电信网络，其中此选定的连接的调整值是功率减少值。
5．权利要求2的电信网络，其中此拥塞消息识别将要进行调整的多个选定的连接。
6．权利要求1的电信网络，其中此拥塞消息包括此目标交换机所管理的地区内拥塞区域的标识。
7．权利要求6的电信网络，其中此拥塞区域是一个网孔。
8．权利要求6的电信网络，其中此拥塞消息包括此目标交换机所管理的地区内多个拥塞区域的标识。
9．权利要求6的电信网络，其中此拥塞消息包括表示此拥塞区域中拥塞严重度的严重度值。
10．权利要求9的电信网络，其中此严重度值表示此拥塞区域中所需的拥塞减少量。
11．一种操作电信网络的方法，包括：
在目标交换机上确定此目标交换机所管理的地区中的拥塞情况；
从此目标交换机中准备并发送拥塞消息给源交换机，此源交换机控制在此目标交换机所管理的地区中使用无线资源的连接；
此源交换机为响应此拥塞消息而调整在此目标交换机所管理的地区中此源交换机所控制的至少一个连接。
12．权利要求11的方法，还包括：
在此目标交换机上根据此拥塞情况确定将要进行调整的选定的连接；和
把将要进行调整的选定的连接的标识包括在此拥塞消息中。
13．权利要求12的方法，还包括把将要进行调整的选定的连接的调整值包括在此拥塞消息中。
14．权利要求13的方法，其中此选定的连接的调整值是功率减少值。
15．权利要求12的方法，包括把将要进行调整的多个选定的连接包括在此拥塞消息中。
16．权利要求11的方法，包括把此目标交换机所管理的地区内的拥塞区域的标识包括在此拥塞消息中。
17．权利要求16的方法，其中此拥塞区域是一个网孔。
18．权利要求16的方法，还包括把此目标交换机所管理的地区内的多个拥塞区域的标识包括在此拥塞消息中。
19．权利要求16的方法，还包括把表示此拥塞区域内拥塞严重度的严重度值包括在此拥塞消息中。
20．权利要求19的方法，其中此严重度值表示此拥塞区域中所需的拥塞减少量。
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