CN1319393C - 一种控制分组无线信道上的拥塞的方法及其对应装置 - Google Patents

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Abstract

公开了一种用于分组交换无线信道(PRCH)(128、130、132)拥塞控制的方法与系统。PRCH拥塞控制功能(418a、418b、418c、418d)判断对于在PRCH上的分组呼叫的平均时延是否处于时延告警等级内。如果平均时延不处于时延告警等级内，那么随后决定从PRCH(128、130、132)中逐出哪一个分组呼叫以便减少平均时延。可以对于每个PRCH(128、130、132)的单独的上行链路与下行链路实施拥塞判决，或者可以对于PRCH(128、130、132)的组合的上行链路与下行链路实施拥塞判决。

Description

一种控制分组无线信道上的 拥塞的方法及其对应装置
技术领域
本发明涉及到分组交换电信系统，更具体而言是涉及用于控制电信系统中分组交换的无线信道拥塞的一种系统与方法。
本发明是编号No.08/529,559的美国申请专利，题为“蜂窝电信系统中分组交换的业务管理”的部分继续申请，代理人案号为27946-00106，1995年9月18号提交。
背景技术
随着蜂窝电信系统内提供大量的各种业务能力的发展，分组交换业务在蜂窝电信领域内发挥着日渐重要的作用。许多计算机及相关数据业务应用于蜂窝系统要求通过蜂窝电信系统的无线信道传送单个或多个数据分组。采用存储转发短消息业务可以实现这些业务中的某些业务，例如电子邮件(e-mail)和电子银行。然而，其它业务，例如终端模拟、局域网络、银行服务器接入以及信用卡证实，要求交互操作使用、短时延及处理大范围地改变长度的数据分组。可以肯定，未来的蜂窝系统将必须支持带有有效分组数据业务的此类业务。
对分组数据业务重要性的认识导致欧洲技术标准委员会(ETSI)目前致力于开发用于欧洲2+专门移动组(GSM)蜂窝系统的此类业务。这种认识也导致致力于把分组数据业务能力设计进入正在开发的RACEII码分测试床(CODIT)计划R2020的全球移动电话系统(UMTS)中。CODIT计划由欧盟委员会确立，目的是使用码分多址(CDMA)技术定义未来的移动通信系统。
蜂窝电信网络中的分组交换数据业务的特征在于：从网络用户至移动用户的呼叫，在分组交换无线信道(PRCH)的共享下行链路(DL)上被发送到分组交换移动台以及一个或多个移动用户共享PRCH的上行链路(UL)。按照移动用户的要求，每个移动用户以随机的方式接入信道，共享UL PRCH来发送数据给系统。
允许接入PRCH的一个普通方法是通过分组交换竞争方式。目前定义的CODIT UMTS分组数据业务是属于竞争方式类型。在分组交换竞争方式下，当必须发送数据时移动用户在PRCH上发送数据分组。每个数据分组中包含发送移动用户的标识。或者随机地或者通过检测到一个指示另一个移动台目前未在使用分组数据信道的空闲信号而完成数据分组的传送。如果两个或两个以上移动用户同时竞争一个空闲的分组数据信道，那么系统将只允许一个移动用户接入该信道。接入该信道未成功的移动用户必须重复数据分组的传送，直到系统接受为止。传送数据分组给移动用户的系统用户按照队列的顺序竞争下行链路。
因为此系统中每个用户以随机的方式接入分组交换信道，所以用户的来去以及蜂窝系统的分组交换无线信道间的非控制的流动可以引起系统中分组传输的时延。由上行链路上的移动用户与网络用户发送给下行链路上的移动用户均可能导致时延。当分组交换信道上的分组呼叫次数增加时，对于每个分组的平均传输时延增加。某些应用中时延可能是不可接受的。
发明内容
因此，需要一个用于在蜂窝系统的一个或多个分组交换无线信道上控制分组传输时延的方法与系统。如果按照预定的标准，有选择地选择竞争的分组呼叫进入分组无线信道，那么在不能容忍长的分组时延的应用中的分组交换信道用户的时延能够得以避免与减少。
一种用于管理所优先的用户向、从以及在一个或多个分组交换无线信道之间的流动的方法与系统可以满足此种需要，其中每个分组交换无线信道具有最大可容忍的分组传输时延。
本发明提供了一种用于电信系统中分组交换无线信道(PRCH)拥塞控制的方法与系统。本发明允许系统运营者设置在允许接入分组交换无线信道(PRCH)的用户的分组呼叫中受到的最大平均时延。通过设置系统的一个或多个PRCH上的最大平均分组传输时延，系统运营者能够保证PRCH用户不遭受不可接受的分组传输时延。当对于在PRCH上的分组呼叫的估计平均时延处于预定的设置最大平均时延范围内时，能够从PRCH中逐出较低优先级的分组呼叫。对于其中不能容忍长的分组时延的更高优先级的分组呼叫的平均时延将随后降低到所设置的最大平均时延之下。这样避免了与其中每个用户随机地竞争使用PRCH的传统竞争方式的分组交换系统有关的问题。此类传统的系统中，对于数据分组传输的平均时延随竞争PRCH的用户数量的增加而增加。
在一个实施方案中，本发明包括对于系统的每个PRCH的PRCH拥塞控制功能。拥塞控制功能判断对于在PRCH上的分组呼叫的平均时延是否处于系统运营者设置的延时告警等级内。如果平均时延不处于系统运营者设置的延时告警等级内，那么拥塞控制功能随后作出评估对于从PRCH中逐出哪一个分组呼叫作出评估。从最低优先级开始选择要被逐出的分组呼叫，并且可以逐出单个分组呼叫或成组分组呼叫。当选择单个分组呼叫逐出时，选择PRCH上具有最低优先级的分组呼叫。如果存在不止一个含有最低优先级的分组呼叫，那么随机地或者基于比较与每个最低优先级分组呼叫有关的参数来选择单个分组呼叫。
当逐出不止一个分组呼叫时，从最低优先级开始选择要被逐出的分组呼叫。选择多个分组呼叫直到选择的呼叫平均数据业务之和大于或者等于PRCH上的过量数据业务为止。如果必须从不止一个含有同样优先级的分组呼叫中选择，那么随机地或者基于比较与每个最低优先级分组呼叫有关的参数来选择一个分组呼叫。
在可替换的实施方案中，拥塞控制功能可用来判断PRCH的单独的上行链路与下行链路上的拥塞或者在联合的上行链路与下行链路上的拥塞。
为了实现本发明的目的，根据本发明的一个方面，提供了控制在至少一个分组无线信道上的拥塞的一种方法，用在包括至少一个分组无线信道与多个收发信台的电信系统中，每个上述的收发信台能够在至少一个分组无线信道上发送或接收包括多个数据分组的至少一个分组呼叫，上述方法包括步骤：确定在该至少一个分组无线信道上是否存在拥塞；以及根据肯定的判断，计算在至少一个分组无线信道上的额定数据业务量；在具有最低指定优先级的至少一个分组无线信道上选择至少一个分组呼叫，直到与所述被选择分组呼叫相关的平均数据业务量大于或等于所述额定数据业务量；一旦与所述被选择分组呼叫相关的平均数据业务量总和大于或等于所述额定数据业务量，就从至少一个分组无线信道上暂时停止所述被选择的分组呼叫。
其中上述的判断步骤可以包括，判断在该至少一个分组无线信道的上行链路上的平均分组时延是否大于预定的时延等级的步骤。
或者，其中上述的判断步骤可以包括，判断在该至少一个分组无线信道的下行链路上的平均分组时延是否大于预定的时延等级步骤。
其中上述的判断步骤还可以包括判断在该至少一个分组无线信道的组合的上行链路与下行链路上的平均分组时延是否大于预定的时延等级。
其中，所述额定数据业务量和平均数据业务量总和与至少一个分组无线信道的上行链路相关。
其中所述额定数据业务量和平均数据业务量总和与至少一个分组无线信道的下行链路相关。
其中所述额定数据业务量和平均数据业务量的总和与至少一个分组无线信道的上行链路和下行链路的组合相关。
其中所述选择步骤包括选择至少一个分组呼叫
本发明还提供了一种控制在至少一个分组无线信道上的拥塞的方法，用在包括至少一个分组无线信道与多个收发信台的电信系统中，每个上述的收发信台能够在至少一个分组无线信道上发送或接收包括多个数据分组的至少一个分组呼叫，上述的控制拥塞的方法包括步骤：确定在该至少一个分组无线信道上是否存在拥塞；以及根据肯定的判断，从至少一个分组无线信道上的所述多个分组呼叫中，识别出一些有被指定最低优先级的分组呼叫；并且如果只有一个有最低优先级的分组呼叫存在，就选择一个分组呼叫；如果存在多个有最低优先级的分组呼叫，就根据分配给在一个分组无线信道上的所述多个分组呼叫的至少一个随后业务量值参数，从有最低优先级的多个分组呼叫中选择一个分组呼叫；所述参数包括分组呼叫的估计平均数据业务量，至少一个分组无线信道的估计平均数据业务量，至少一个分组无线信道的估计最大数据业务量，分组呼叫的估计最大数据业务量；和从至少一个分组无线信道上去除所述被选择的分组呼叫。
本发明还提供了一种控制在至少一个分组无线信道上的拥塞的装置，用在包括至少一个分组无线信道与多个收发信台的电信系统中，每个上述的收发信台能够在至少一个分组无线信道上发送或接收包括多个数据分组的至少一个分组呼叫，上述的控制拥塞的装置包括：用于比较至少一个分组无线信道上的平均分组延迟和预定延迟值，以确定在至少一个分组无线信道上是否有拥塞的拥塞判决器；以及如果存在拥塞，用于计算至少一个分组无线信道上的额定数据业务量的与所述拥塞判决器相连接的第一设备；用于计算由被选择的分组呼叫所表示的平均数据业务量的总和，并确定平均业务数据量的总和是否等于或超过额定数据业务量的与所述第一设备相连接的第二设备；和分组呼叫选择器，与所述拥塞判决器和所述第一设备、第二设备相连接，所述分组呼叫选择器包括一个分组选择器和一个求和计算器，所述分组选择器用于为第二设备选择被选择的分组呼叫，以便直到平均数据业务量总和等于或超过所述额定数据业务量值为止，所述求和计算器计算并产生一个信号，指示选择了要排除所述被选择的分组呼叫。
其中上述拥塞判决器可以包括用于决定在该至少一个分组无线信道的上行链路上的计算平均分组时延是否大于预定的时延等级的装置。
其中上述拥塞判决器可以包括用于决定在该至少一个分组无线信道的下行链路上的计算平均分组时延是否大于预定的时延等级的装置。
其中上述拥塞判决器可以包括用于决定在该至少一个分组无线信道的组合的上行链路与下行链路的计算平均分组时延是否大于预定的时延等级的装置。
其中进一步地指定每个上述的多个分组呼叫一个优先级，上述的分组呼叫选择器从在上述分组无线信道上的含有指定最低优先级的分组呼叫中选择上述的分组呼叫。
附图说明
结合附图参照下面的详细描述，可以对本发明的方法与系统有更全面的理解，其中：
图1是其中实现本发明蜂窝电信系统的方框图。
图2图解说明了用于本发明所实现的蜂窝电信系统的分组交换功能的控制平面协议结构。
图3A与3B图解说明了根据本发明的实施方案运行的分别在蜂窝系统分组无线信道的上行链路与下行链路上的信号交换。
图4是根据本发明的实施方案运行的蜂窝系统内分组无线业务管理功能的功能方框图。
图5A-5D是图解说明了符合根据本发明的一个实施方案的分组无线业务管理功能的程序步骤的流程图。
图6是图解说明了符合根据本发明的一个实施方案的分组无线信道控制器业务监视功能的程序步骤的流程图。
图7是图解说明了符合根据本发明的一个实施方案的分组无线信道控制器允许进入控制功能的程序步骤的流程图。
图8A-8C是图解说明了符合根据本发明的一个实施方案的分组无线信道控制器拥塞控制功能的程序步骤的流程图。
图9是图解说明了符合根据本发明的一个实施方案的分组无线信道资源管理器的程序步骤的流程图。
图10是图解说明了根据本发明的一个实施方案的分组业务监视器的图解方框图。
图11是图解说明了根据本发明的一个实施方案的分组业务拥塞控制功能的图解方框图。
具体实施方式
现在参照图1，其中图解说明了其中实现本发明的蜂窝电信系统100的方框图。蜂窝系统100包括移动控制节点(MCN)102、无线网络控制器(RNC)104与106、基站(BS)108，110，112，114，116和118，以及移动台(MS)120，122和124。每个基站(BSs)108，110，112，114，116及118控制着在基站的无线覆盖区域(称作小区)内系统与移动台的无线通信。
移动台120，122及124同基站108，110，112，114，116及118中的特定的基站通信，这取决于移动台位于的基站覆盖区域。图1中，表明移动台120，122及124经由无线接口128，130及132分别与基站108，112及116通信。基站108，110及112连接至无线网络控制器104，基站114，116及118连接至无线网络控制器106。无线网络控制器104与106又连接至移动控制节点102。移动控制节点102是支持蜂窝系统互连到固定网络126的交换中心。移动控制节点102可以通过地面线路或其它相当的连接物连接至固定网络126。固定网络126可以包括互连网(internet)、公共电话交换网络(PSTN)、综合业务数字网络(ISDN)、分组交换公共数据网络(PSPDN)或X.25系统。尽管图1的蜂窝电信系统以特定的配置来说明，但是方框图的意图仅在于是实现本发明的系统的示范性配置。本发明适用于其中用户竞争分组交换无线信道(PRCH)的任何分组交换无线系统。
本发明的一个实施方案中，蜂窝系统100根据码分测试床(CODIT)全球移动电话系统(UMTS)项目所开发的协议运行，该项目CODIT/UMTS规定的PRCH竞争方式接入受本发明的PRCH业务管理功能所控制。UMTS是采用直接序列码分多址(DS-CDMA)的具有多速率无线接口结构的移动通信系统。CODIT/UMTS系统中，通过一个或多个PRCH给移动台120，122及124提供分组无线业务。每个基站108，110，112，114，116及118按照无线网络控制器104和106或移动控制节点102的请求建立和终止一个或多个PRCH。PRCH是以高达9.6kbps(窄带信道)或64kbps(中等带宽信道)的可变移动台数据速率在上行链路(UL)和下行链路(DL)上独立地运行的全双工非对称信道。MCN 102能够把多个移动台连结于单个小区内的单个PRCH上。为了区别在一个PRCH上的几个移动台，当MCN 102许可接入时，它就分配给每个移动台一个虚连接标识符(VCI)。VCI用一个k比特的数表示，并且被用作为由MCN102所控制的区域内的唯一地址。
PRCH以10ms时隙结构组织，以便在移动台120，122及124与网络之间传送拆开的分组。在下行链路(DL)上，移动控制节点102能发送用于控制在上行链路UL上的接入和数据传送的移动台数据分组与信息至一个移动台或者同时至多个移动台。在上行链路(UL)上，如果移动台在同一基站覆盖区域内，那么它可以共享接入至ULPRCH。在得到接入PRCH后，移动台通过物理信道传送分组给系统。逻辑信道被映射至包括物理数据信道(PDCH)和物理控制信道(PCCH)的两个物理信道。为了支持一个PRCH，需要两个基站收发信器。
现在参照图2，其中图解说明了用于CODIT/UMTS的分组交换功能的协议栈200。在移动台中，移动台协议栈(MS/PS)218包括网络层202、数据链路控制(DLC)层204、媒介接入控制(MAC)层206以及物理层208。在网络侧，网络协议栈(NW/PS)220包括各自位于MCN或RNC内的网络层210和DLC层212、位于基站与MCN或RNC内的媒介接入层(MAC)214，以及物理层216。
网络层202的无连接分组业务(CLPS)实体提供分组业务给移动台。网络层210的CLPS提供登记、鉴权、分配与管理VCI以及接口至分组数据网络等的功能。分组呼叫期间，CLPS实体使用逻辑链路管理器(LLA)经由专用控制信道(DDCH与CC)开始确定传送分组业务建立信号的路由。在分组业务建立后，移动台链接至PRCH，并且通过DLC传送包括移动台数据分组的CLPS之间的所有消息至分组无线(PR)控制实体。PR实体也负责正常的移动电话系统功能，例如转移、连接重建等等。
要在PRCH上发送的分组可以被分段、以块码(BC)加以保护以便在接收端检测传输错误、被卷积编码、被交织(IL)、通过复用器(MUX)被交换以及随后经由PDCH被发送。控制信息，例如功率控制，也可以经由PCCH被传送。在接收端，从接收样值中重建分段，把分段重新组装成分组并且转发至无连接分组业务(CLPS)实体。当在接收端的块译码器检测出接收到错误的分组分段时，分组无线控制功能请求重新传送。在蜂窝系统100中，可以有几个PRCH分布于由基站108，110，11，114，116及118控制的小区中间。
现在参照图3A与3B，其中分别地图解说明了根据本发明运行的蜂窝系统PRCH的上行链路与下行链路上的信号交换。图3A与3B表明了在移动台(MS)300与网络(NW)302之间的信号交换。移动台300功能性表示为移动台协议栈(MS/PS)218与移动台系统管理器(MS/SM)220。网络302功能性表示为网络协议栈(NW/PS)222与网络系统管理器(NW/SM)224。协议栈负责数据传送，系统管理器负责控制与监视在网络与移动台之间的连接。
对于上行链路的分组发送与接收，采用下面的方案(步骤对应于图3A的箭头编号)。
1U.MS/PS 218能够发送三种不同种类的分组给NW/PS 222，其中的两者要求确认。
a.要求确认的分组：
●包含用户数据的分组；以及
●包含带有被捎带的下行链路报告(DLR)的用户数据的分组。
b.不要求确认的分组：
●仅包含DLR的分组。
当发送要求确认的分组时，在MS/SM220中设置定时器。如果定时器在接收到确认前超时，那么认为分组丢失。
2U.对于所有的UL数据分组，发送质量样值给NW/SM224。在UL分组的末尾，发送分组停止信号给NW/SM，表示对该特定的分组已经发送了最后一个质量样值。
3U.接收到UL数据分组后，发送UL分组报告给NW/SM 224。此报告包含用于业务监视所需要的信息。
4U.如果UL分组包含被捎带的DLR或如果分组是一个单独的DLR，那么提取并转发DL质量估计给NW/SM224。
5U.如果发送的UL数据分组要求确认，那么从NW/PS222发送确认消息给MS/PS218。该消息能够或者被单独地发送，或者被捎带在DL移动台信息分组上发送。
6U.一旦在MS/PS218内接收到确认，那么发送分组确认信号给MS/SM220。如果在上面步骤1介绍的定时器超时前没有收到确认，那么发送分组丢失消息给MS/SM220。
对于DL下行链路分组发送与接收，采用下面的方案(步骤对应于图3B的箭头编号)。
1D.NW/PS222能够发送三种不同种类的分组给MS/PS218，其中的两者要求确认。
a.要求确认的分组：
●包含用户数据的分组；以及
●对于前面接收的UL分组，包含具有所捎带的确认/不确认(ack/nack)信息的用户数据的分组。
b.不要求确认的分组：
●对于前面接收的UL分组，仅包含ack/nack信息的分组。
当发送要求确认的分组时，设置定时器。如果定时器在接收到确认前超时，则认为分组丢失。
2D.当发送DL数据分组时，发送一个DL分组报告给NW/SM224。此报告包含用于业务监视所需要的信息。
3D.当在MS/PS218中接收到DL数据分组时，对于每帧提取质量样值并且把它发送给MS/SM220。在DL分组的末尾，发送分组停止信号给MS/SM220，表示对该特定的分组已经发送了最后一个质量样值。
4D.在接收到分组停止信号后，发送质量估计给MS/PS218。该估计是在DL上发送的整个分组的质量量度。
5D.对于包含用户数据的每个DL分组，发送一个包含ack/nack消息与一个质量估计的下行链路报告(DLR)给NW/PS222。DLR能够或者被单独地发送或者被捎带在UL用户数据分组上发送。在NW/PS222中接收到DLR后，质量估计被转发至NW/SM 224。
6D.如果DLR内的ack/nack消息包含确认，那么发送分组确认信号给NW/SM224。如果在上面步骤1介绍的定时器超时前没有收到确认，那么发送分组丢失消息给NW/SM224。
现在参照图4，是根据本发明运行的蜂窝系统内的分组无线业务管理功能的功能方框图。逻辑上位于NW/SM224内的分组无线业务管理的功能包括三个主要方框：PRCH管理器402、资源管理器404以及PRCH控制器406a，406b，406c及406d。正常地，对于系统的每个基站拥有一个PRCH管理器402。如果基站支持不止一个小区，那么对每个小区有一个PRCH管理器402。PRCH控制器406a，406b，406c及406d的数量依赖用于小区内分组交换业务的必要的PRCH的数量与可用资源。在图4所示的实施方案中，小区内有四个PRCH。每个PRCH控制器控制包含一个上行链路与下行链路的一个PRCH。当用户必须接入小区的PRCH时，调用PRCH管理器402。经由NW/PS222的业务请求的接收调用PRCH管理器402。如果由于拥塞从PRCH逐出分组呼叫以及从PRCH控制器接收到分组呼叫逐出指示，那么也将调用PRCH管理器402。另外，如果接收到一个内部产生的允许进入队列信号或从资源管理器接收到PRCH建立许可/拒绝，或者释放许可/拒绝信号，那么将调用PRCH管理器402。
在下列任何情况中能够接收到业务请求：
1)新用户想要接入PRCH以便开始分组交换业务；
2)用户想要从另一个小区的PRCH切换至PRCH管理器402所位于的小区的一个PRCH；
3)用户想要重新建立丢失的PRCH连接；
4)用户想要更新其业务要求，见下面。
上面列举的每个业务事件导致业务请求转移至PRCH管理器。业务管理器包含由PRCH管理器402的业务请求评估功能408进行评估所必要的信息。该信息包括：
●请求类型；
●需要的估计的平均用户数据业务，Pave(与PRCH的最大用户比特率成比例)。这包括每个UL与DL的各个参数。
●需要的估计的最大用户数据业务，Pmax(与PRCH的最大用户比特率成比例)。这包括每个UL与DL的各个参数。
●优先级Pri.，该参数可以设定为间隔[0，Primax]内的一个数值。可基于发起呼叫或被叫的移动台或者其它原则，分配优先级。
通过业务请求评估功能408评估业务请求。在业务请求评估中，PRCH管理器402发送对于分组呼叫的PRCH允许进入请求给PRCH控制器406a，406b，406c及406d中之一。PRCH管理器402将尝试每个PRCH控制器406a，406b，406c及406d，直到任何一个PRCH允许进入或不允许该分组呼叫进入。如果任何一个现存的PRCH不允许分组进入(全部的PRCH控制器406a，406b，406c及406d拒绝PRCH进入请求)，那么PRCH管理器402决定业务请求是拒绝还是通过使用进入队列处理功能410把分组呼叫放置于进入队列420中。
暂时地挂起放置于进入队列420内的分组呼叫，即不允许信息在用户间交流。如果分组呼叫没有放置于进入队列内，那么发送业务拒绝信号给用户。如果分组呼叫放置于进入队列内，那么PRCH管理器通过发送分组呼叫挂起指示信号来通知用户。
当由于拥塞从PRCH逐出分组呼叫即从PRCH中取消分组呼叫时，在来自PRCH控制器的PRCH管理器402内接收分组呼叫逐出指示信号。通过分组呼叫的逐出评估功能422，评价分组呼叫逐出指示信号。在分组呼叫逐出评估功能422中，PRCH管理器402发送对于逐出的分组呼叫的PRCH进入请求给PRCH控制器406a，406b，406c及406d中之一。PRCH管理器402将尝试每个PRCH控制器406a，406b，406c及406d，直到任何一个PRCH允许进入或都不允许逐出的分组呼叫进入。
如果任何一个现存的PRCH不允许分组进入，那么PRCH管理器402决定逐出的分组呼叫是分离还是通过使用进入队列处理功能把逐出的分组呼叫放置于进入队列420中。如果放置逐出的分组呼叫于进入队列420中，那么分组呼叫暂时地挂起，并且分组呼叫挂起指示信号经由NW/PS222发送给用户。如果逐出的分组呼叫没有放置于进入队列420内，那么经由NW/PS222发送分组呼叫分离指示信号给用户。
分组呼叫进入队列信号表明，应该检查进入队列420。可以依照系统运营者的要求设置定时器，产生允许进入队列信号。通过允许进入队列处理功能410评价分组呼叫允许进入队列信号。在允许进入队列处理功能410中，PRCH管理器402发送对于带有最高优先级的允许进入队列的分组呼叫的PRCH允许进入请求给PRCH控制器406a，406b，406c或406d中之一。PRCH管理器402将发送允许进入请求给每个PRCH控制器406a，406b，406c或406d，直到任何一个PRCH允许进入或都不允许分组呼叫进入。如果允许该分组呼叫进入一个PRCH，那么经由NW/PS222发送分组呼叫恢复指示信号给用户。
PRCH管理器420也决定何时有必要通过PRCH管理功能412建立新的PRCH或释放当前的PRCH。在PRCH建立与PRCH释放的情况下，发送建立或释放请求信号给控制用于PRCH的系统资源分配的资源管理器404。资源管理器404通过发送建立请求许可或建立请求拒绝信号给PRCH管理器402或者发送释放请求许可或释放请求拒绝信号给PRCH管理器402拒绝或者许可请求。
每个PRCH控制器406a，406b，406c及406d监视小区的一个PRCH上的业务。小区内的每个PRCH有一个PRCH控制器。每个PRCH控制器406a，406b，406c与406d接收来自NW/PS222分组报告内控制的PRCH上业务信息。分组报告由对于相关PRCH的PRCH业务监视功能414a，414b，414c或414d来评估。包含于分组报告内的信息用来决定当从PRCH管理器402接收到允许进入请求时，是否允许新分组呼叫通过PRCH允许进入控制功能416a，416b，416c与416d进入PRCH。包含于分组报告内的信息也可以用来决定由于PRCH过载是否应该使用PRCH拥塞控制功能418a，418b，418c与418d逐出已经进入的分组呼叫。在此情况下，把分组呼叫逐出指示发送给PRCH管理器。PRCH管理器随后决定通过分组呼叫逐出评估功能422是否应该暂时地挂起或分离分组呼叫。依赖于此决定，通过分组呼叫挂起指示信号或分组呼叫分离指示信号通知用户。
资源管理器404控制对于分组无线信道的系统资源分配。PRCH资源管理器404可以通过发送PRCH建立/释放请求给资源管理器404来请求建立或释放新的PRCH。PRCH管理器404连续地监视允许进入队列420的大小。每当允许进入队列Pq内所有分组呼叫的总的需要的估计平均数据业务超过PRCH设定给允许进入队列的限制Pnew时，把PRCH建立请求发送给更高级的资源管理器404。如果设定PnewPRCH为零，那么当前的PRCH一旦满时PRCH管理器就总是请求更多的资源。连结PRCH的用户数量一为零，就发送PRCH释放请求给资源管理器404。如果许可，那么释放PRCH。
PRCH管理器404与PRCH控制器406a，406b，406c与406d可在蜂窝系统的基站、无线网络控制器与移动控制节点内实现，例如图1所示。实际的实现可以是硬件，或者软件，或者硬件与软件的结合，连同一个或多个处理器一起工作。用于实现上述类型功能的处理器与软件在现有技术中是众所周知的。
现在参照图5A、5B、5C与5D，其中显示了业务流程图，分别图解说明了符合根据本发明的一个实施方案的PRCH管理器402的业务请求评估、分组呼叫逐出评估、允许进入队列处理与PRCH管理的程序步骤。
PRCH管理器402在图5A的步骤502的等待状态时接收输入。输入可以是业务请求、分组呼叫逐出指示、内部产生的允许进入队列信号、来自资源管理器404的PRCH建立许可或拒绝信号或者释放许可或拒绝信号。在步骤504处，决定是否接收到来自NW/PS222的业务请求。如果没有接收到，程序转移至图5B的步骤534。然而，如果接收到，那么程序转移至步骤506并且开始业务请求估计。
步骤506的业务请求评估涉及到在步骤508，510，512，514，516，518及520中的请求PRCH允许进入。对每个PRCH控制器406a，406b，406c及406d依次地重复业务请求评估，直到许可允许进入PRCH或没有PRCH剩下为止。步骤508处，PRCH管理器402发送PRCH允许进入请求给PRCH控制器406a，406b，406c及406d中之一。程序随后转移至步骤510以便PRCH管理器402等待响应。PRCH管理器402周期地在步骤512处检测以决定是否从PRCH控制器406a，406b，406c及406d接收到响应。如果没有接收到响应，程序返回至510的等待状态。然而，如果在步骤512处判定从PRCH控制器406a，406b，406c或406d接收到响应，那么PRCH的允许进入程序完成并且程序转移至步骤514，在此处判定响应是否为允许进入许可。如果该响应是允许进入许可，那么在步骤520处完成业务请求评估程序并且程序转移至步骤522。
然而，步骤514处，如果判定响应不是允许进入许可而是允许进入拒绝响应，那么程序转移至步骤516，在此处判定当前响应是否从发送给予允许进入请求的最后的一个PRCH控制器发送的。如果不是最后一个PRCH控制器，那么程序转移至步骤518并且对于下一个PRCH继续步骤506的业务请求评估程序。重复步骤506的业务请求评估程序直到从PRCH控制器406a，406b，406c或406d接收到允许进入许可响应或者直到所有的PRCH控制器已经拒绝允许进入为止。当完成业务请求评估程序时，程序转移至步骤522。
步骤522处，判定是否从任一PRCH控制器接收到允许进入许可响应。如果从一个PRCH控制器接收到允许进入许可响应，那么程序转移至步骤524，在此处经由NW/PS308发送业务许可信号给用户。程序随后从步骤524转移至图5B的步骤534。然而，如果在步骤522处判定没有从任何PRCH控制器接收到允许进入许可，那么程序转移至步骤528。步骤528处，PRCH管理器402通过使用允许进入队列处理功能410决定分组呼叫是否被放置于PRCH允许进入队列。如果满足下列标准，那么决定把分组呼叫放置于允许进入队列420中：
Pave(r)+Pq(r)＜Pmax(r)
Pave(r)是作为业务请求r的函数的用户所要求的评估平均数据业务，Pq(r)是业务请求类型r的允许进入队列中所有分组呼叫的请求业务。Pq(r)是对于业务请求类型的队列当前大小的量度。Pmax(r)是在允许进入队列420中最大允许请求业务，作为业务请求的函数。在替换的实施方案中，可通过使用对于单独的上行链路和下行链路的Pave(r)、Pq(r)及Pmax(r)的值，或者通过使用对于组合的上行链路和下行链路的值而完成比较。对不同业务请求类型r，可能有不同的Pmax。藉此，在步骤528中，完成在不同业务请求之间的授予优先分级。例如，当在越区切换期间请求PRCH时，可以设置Pmax(r)的值高于当第一次请求接入PRCH时设置的Pmax(r)值。
步骤528处，如果确定分组呼叫被放置于PRCH允许进入队列，则呼叫标志被放置于允许进入队列420，程序转移至步骤531，在此处经由NW/PS222发送业务许可信号给用户。程序随后转移至图5B的步骤534。然而，步骤528处，如果判定分组呼叫没有被放置于PRCH允许进入队列420，则程序转移至步骤530，发送业务拒绝信号428给用户。程序随后转移至图5B的步骤534。
图5B的步骤534处，判定是否接收到分组呼叫逐出指示。如果输入不是分组呼叫逐出指示，那么程序转移至图5C的步骤562。然而，如果步骤534处判定接收到分组呼叫逐出指示，那么程序转移至步骤536。步骤536处，从PRCH管理器402发送对于逐出的分组呼叫的PRCH允许进入请求给PRCH控制器406a，406b，406c或406d。步骤536的允许进入请求程序涉及到步骤538，540，542，544，546，548及550。对每个PRCH控制器406a，406b，406c或406d重复步骤536直到向所有的PRCH请求了允许进入为止。步骤538处，PRCH管理器402发送PRCH允许进入请求给PRCH控制器406a，406b，406c或406d。程序随后转移至步骤540以便PRCH管理器402等待响应。在步骤542处PRCH管理器402周期地检测以决定是否从PRCH控制器406接收到响应。如果没有接收到响应，程序返回至步骤540的等待状态。然而，如果在步骤542处判定接收到来自PRCH控制器(允许进入请求已发送到该控制器)的响应，那么程序转移至步骤544，在此处判定响应是否为允许进入许可。如果该响应是允许进入许可，那么分组呼叫逐出评估在步骤550处结束并且程序转移至步骤552。然而，如果在步骤544处，判定该响应不是允许进入许可，而是允许进入拒绝响应，则程序转移至步骤546，在此处判定允许进入拒绝响应是否从允许进入请求发送至的最后一个PRCH控制器发送的。如果不是最后一个PRCH控制器，那么程序转移至步骤566并且对于下一个PRCH，重复进行步骤536的允许进入请求程序。重复进行步骤536的分组呼叫逐出评估直到从PRCH控制器接收到允许进入许可响应，或者直到所有的PRCH控制器406a，406b，406c及406d已经拒绝允许进入为止。当完成步骤536的分组呼叫逐出评估程序时，程序转移至步骤552。
步骤552处，判定在步骤536期间是否从任何PRCH控制器接收到允许进入许可响应。如果从一个PRCH控制器接收到允许进入许可，那么程序转移至步骤554，在此处经由NW/PS 222发送分组呼叫更新指示信号给用户。程序从步骤554转移至图5C的步骤562。然而，如果步骤552处判定没有接收到允许进入许可，那么程序转移至步骤556。步骤556处，PRCH管理器402通过使用允许进入队列处理功能410判定逐出的分组呼叫是否被放置于PRCH允许进入队列。步骤556处，使用与图5A的步骤528所描述的同样的允许进入标准。如果步骤556处判定逐出的分组呼叫被放置于允许进入队列420中，那么程序转移至步骤560并且经由NW/PS222发送分组呼叫挂起指示信号给用户。程序随后从步骤560转移至图5C的步骤562。然而，如果步骤556处判定逐出的分组呼叫未被放置于允许进入队列420中，那么程序转移至步骤558并且经由NW/PS222发送分组呼叫分离指示信号给用户。程序随后从步骤558转移至图5C的步骤562。
图5C的步骤562处，判定是否接收到允许进入队列信号。如果没有接收到允许进入队列信号，那么程序转移至图5D的步骤584。然而，如果判定接收到允许进入队列信号，那么程序转移至步骤563。步骤563处判定任一分组呼叫是否已在PRCH允许进入队列。如果分组呼叫不在小区的PRCH允许进入队列420中，那么程序转移至图5A的步骤502的等待状态。步骤502处，程序将等待输入。然而，如果在步骤563处判定PRCH允许进入队列420包含有分组呼叫，那么程序转移至步骤564。步骤564处，从PRCH管理器402把对于在允许进入队列420中具有最高优先级的分组呼叫的PRCH允许进入请求发送给PRCH控制器406a，406b，406c或406d。
步骤564的允许进入请求程序涉及到步骤566，568，570，572，574，576及578。对每个PRCH控制器406a，406b，406c及406d重复步骤564直到许可至PRCH的进入或者向所有的PRCH请求了允许进入为止。步骤566处，PRCH管理器402发送PRCH允许进入请求给PRCH控制器406a，406b，406c或406d。程序随后转移至步骤568以便PRCH管理器402等待响应。在步骤570处PRCH管理器402周期地检测以决定是否从PRCH控制器406接收到响应。如果没有接收到响应，程序返回至步骤568的等待状态。然而，如果在步骤570处判定接收到来自PRCH控制器(允许进入请求已发送到该控制器)的响应，那么程序转移至步骤572，在此处判定响应是否为允许进入许可。如果该响应是允许进入许可，那么允许请求程序在步骤578处结束并且程序转移至步骤586。然而，如果在步骤572处，判定响应不是允许进入许可，而是允许进入拒绝响应，则程序转移至步骤574，在此处判定允许进入拒绝响应是否从允许进入请求发送至的最后一个PRCH控制器发送。
如果不是最后一个PRCH控制器，那么程序转移至步骤566并且对于下一个PRCH重复进行步骤564的允许进入请求程序。重复进行步骤564的允许进入请求评估直到从PRCH控制器接收到允许进入许可响应，或者直到所有的PRCH控制器406a，406b，406c及406d已经拒绝允许进入为止。当完成步骤564的允许进入请求程序时，程序转移至步骤580。
步骤580处，判定在步骤564是否从任何一个PRCH控制器接收到允许进入许可响应。如果从一个PRCH控制器接收到允许进入许可响应，那么从队列中取消在允许进入队列420中的具有最高优先级的分组呼叫并且程序转移至步骤582，在此处经由NW/PS222发送分组呼叫恢复指示信号给用户。程序从步骤582转移至图5D的步骤584。然而，如果步骤580处判定没有接收到允许进入许可，那么程序直接转移至图5D的步骤584。
图5D的步骤584处，判定是否从资源管理器402接收到PRCH建立许可。如果从资源管理器402接收到PRCH建立许可，那么程序转移至步骤586并且PRCH管理器建立新的PRCH控制器。接着，程序转移至步骤592。然而，如果步骤584处判定没有接收到PRCH释放许可，那么程序转移至步骤588，在此处判定是否从资源管理器402接收到PRCH释放许可。如果接收到PRCH建立许可，那么程序转移至步骤590，在此处PRCH管理器释放PRCH控制器用于发送释放请求的资源。接着，程序转移至步骤592。然而，如果步骤588处判定没有接收到PRCH建立许可，那么程序直接转移至步骤592。
步骤592处，评估对于在允许进入队列中的所有分组呼叫所请求的业务。接着，步骤594处，判定是否要求新的PRCH。如果在允许进入队列Pq中的所有分组呼叫的总的需要的估计平均数据业务超过了设定给允许进入队列的限制值Pnew PRCH，那么需要新的PRCH并且程序转移至步骤596。可替换的实施方案中，通过使用对于单独的上行链路和下行链路的Pq及Pnew PRCH的值，或者通过使用对于组合的小区的上行链路和下行链路的Pq及Pnew PRCH值而完成比较。步骤596处，发送PRCH建立请求给资源管理器404。程序从步骤596返回至步骤502的等待状态。然而，如果步骤594处判定没有要求新的PRCH，那么程序转移至步骤597。
步骤597处，评估在每个PRCH上的分组呼叫数量。接着，步骤598处，判定是否存在不载送任何分组呼叫的任何一个PRCH。如果判定不存在不载送任何分组呼叫的PRCH，那么程序返回至图5A的步骤502。然而，如果步骤598处判定存在一个或多个不载送分组呼叫的PRCH，那么程序转移至步骤599，在此处发送PRCH释放请求给每个不载送任何分组呼叫的资源管理器404。程序从步骤599返回至图5A的步骤502的等待状态。
现在参照图6、7及8A-8B，其中根据本发明的实施方案，对于PRCH业务监视、PRCH允许进入控制及PRCH拥塞控制程序，分别地图解说明了显示每个PRCH控制器406a，406b，406c或406d的步骤的流程图。PRCH控制器406a，406b，406c及406d每个连续地监视数据业务、平均分组时延，也接收对于PRCH的允许进入请求。
当在从PRCH管理器402接收到输入后初始激活时，程序处于图6的步骤602的等待状态。当处于步骤602的等待状态时，每个PRCH控制器406a，406b，406c或406d可以接收到来自NW/PS 222的以分组报告形式的输入，来自PRCH管理器402的允许进入请求或指示应进行PRCH拥塞校验的内部产生的激活信号。一旦接收到输入，程序转移至步骤604，在此处判定是否接收到分组报告。如果判定没有接收到分组报告，那么程序直接转移至图7的步骤708。然而，如果步骤604处判定接收到分组报告，那么程序转移至步骤606，此处PRCH业务监视功能414更新对于相关PRCH的业务统计。通过使用包含在分组报告内的信息来更新业务统计。每个分组报告包含下列信息：
1)发送对于UL的移动用户标志或发送对于DL的网络用户标志；
2)分组大小(帧数)；
3)时间标记(表示分组何时放置于发送缓冲器)；
4)分组类型(UL或DL)。
通过使用包含于分组报告中的信息，PRCH控制器计算下列参数：
1)通过使用有关帧大小的知识，计算分组大小(以时间计)X；
2)以接收分组报告的时间与分组被放置于发送缓冲区的时间(以时间标记指示)的差值来计算分组时延D。依赖于从协议栈发送分组报告的时间(发送开始时或发送完成后)，调整所计算的时延以使它相应于在完成发送时所逝去的时间；
3)自从接收带有同样分组标识符的上一个分组报告以来所逝去的时间Δt。为此目的，存储对于每个分组呼叫的上一个分组报告的接收时间。
X、D及Δt随后用来计算对于每个单独分组呼叫的平均数据业务(Pi)的估计、对于在PRCH上的所有分组呼叫的平均数据业务(Pchan)的估计以及对于在PRCH上的所有分组呼叫的平均分组时延(T)的估计。可替换的实施方案中，可以对于PRCH的单独的上行链路与下行链路，计算Pi、Pchan及T的数值，或者对于PRCH的组合的上行链路与下行链路，计算Pi、Pchan及T的数值。使用的可替换方案依赖于系统运营者为其它功能所需要的那种类型的数值，即系统中的其它功能是使用对于单独的上行链路与下行链路的值还是使用对于组合的上行链路与下行链路的值。
可以通过如下地对于分组呼叫i的每个新的分组报告(数量N)计算Pi来更新平均数据业务PiN的估计：
Pi N = a N Pi N - 1 + ( 1 - a N ) X N Δt N
其中：
a N = 1 1 + e Δt N τ ( Δt N Δt N - 1 ) ( 1 - a N - 1 ) ; a 1 = 0
时间常数τ对应于滤波器存储值(相关时间)。
在计算Pi时，单个分组的分布 由以下因子加权：
Δ t j e - t i τ
其中tj表示自从分组呼叫j的上一个分组报告以来所逝去的时间，Δtj表示分组报告j-1与j间所逝去的时间。该特定的加权因子给予旧样值较新样值更小的加权，使得加权量正比于与样值有关的时间间隔Δtj。
上面所表示的用于计算Pi的公式也可以用来计算Pchan。在此情况下，变量PiN与PiN-1分别用PchanN与PchanN-1替代，且在计算时，使用了来自在PRCH上的所有分组呼叫的分组报告。
可以如下地通过计算对于PRCH的每个新分组报告(数量N)的T来更新对于PRCH的平均分组时延(TN)的估计：
TN＝aN TN-1+(1-aN)D
其中：
a N = 1 1 + e ΔtN τ ( 1 - a N - 1 ) , a 1 = 0
时间常数τ对应于滤波器存储值(相关时间)。
在计算T时，单个分组的分布(T)由以下因子加权：
e tj τ
其中tj表示自从在PRCH上所接收的上一个分组报告以来所逝去的时间。该特定的加权因子给予旧样值较新样值更小的加权。
数值Pi、Pchan及T可以在步骤608处使用以及用于允许进入控制程序(图7)和拥塞控制程序(图8)。
在步骤606更新业务统计后，程序转移至步骤608。
步骤608处，判定过量业务监视功能是否激活。如果判定过量业务监视功能没有激活，那么程序转移至图7的步骤708。然而，如果判定过量业务监视功能激活，那么程序转移至步骤610，在此处判定在PRCH上是否有满足条件Pi＞Pmax(i)的任何分组呼叫i。如果不存在有满足条件Pi＞Pmax(i)的任何分组呼叫i，那么程序转移至图7的步骤708。然而，如果在步骤610处，判定存在有满足条件Pi＞Pmax(i)的分组呼叫，那么程序转移至步骤612。步骤612处，从PRCH逐出满足条件Pi＞Pmax(i)的分组呼叫，发送分组呼叫逐出指示给PRCH管理器402，表示逐出分组呼叫。程序随后转移至图7的步骤708。作为逐出在PRCH上满足条件Pi＞Pmax(i)的分组呼叫的替换方案，系统能够发送请求给用户以改变优先级或增加其业务要求。业务要求的改变导致分组呼叫的更高的Pmax(i)。
现在参照图10，其中是图解说明了图4的分组业务监视功能414的一个硬件实施方案的图示性方框图。图10所示的实施方案中，业务监视功能包括分组报告接收机1002与用于判定业务统计的判决器1004。判决器1004包括数据分组时长计算器1006、逝去时间计算器1008、分组时延计算器1010、平均数据业务计算器1012、平均分组时延计算器1014、数据库1016以及过量业务监视器1018。
图7图解说明了本发明的分组无线信道允许进入控制功能所执行的步骤。从图6的步骤604、608、610或612，在步骤708处进入图7的流程图。步骤708处，判定输入是否为允许进入请求。如果没有接收到允许进入请求，业务统计已被更新或者已接收到指示应该进行PRCH拥塞检查的内部产生的激活信号，程序直接转移至图8的步骤818。然而，如果判定接收到允许进入请求，那么程序转移至步骤710，在此处评估允许进入请求。
PRCH允许进入控制功能416通过判定如下表达式是否为真而评估PRCH允许进入请求：
P ave N + &Sigma; P i < P tol , i &Element; U ( Pri )
其中：
●PaveN是对于新的分组呼叫N所需要的估计平均数据业务；
●Pi是来自分组呼叫i的在PRCH上的估计平均数据业务；
●U(pri)是优先级高于或等于Pri的分组呼叫，其中PriN是请求的分组呼叫N的优先级。
●ptol是在PRCH上的最大容许的数据业务。
如果优先级高于或等于新的分组呼叫的优先级的平均数据业务再加上该新分组呼叫所要求的估计平均数据业务小于最大容许的数据业务ptol，那么满足上述公式。因此，可以允许更高优先级的分组呼叫使用PRCH，即使总业务(包括不管优先级的所有分组呼叫)超过最大容许的数据业务ptol。在此情况下，拥塞控制功能(图8)将逐出低优先级分组呼叫以便总业务低于最大容许的数据业务ptol。
根据下列关系，最大容许的数据业务ptol与在PRCH上的最大容许时延Ttol有关：
P tol = &Sigma; i P i + &Delta;P
ΔP＝f(Trol-T)
其中f是含有与其变量同样正负号的函数，T是由PRCH业务监视函数计算的平均分组时延估计，
Figure C9619899300253
是PRCH上所有分组呼叫的估计平均数据业务的总和。
因为PRCH控制器业务监视功能连续地监视T，所以根据上面的公式连续地更新ptol。ptol将对应于导致最大容许时延Ttol的业务水平。可替换的实施方案中，通过使用对于PRCH的单独的上行链路和下行链路的PaveN、Pi、ptol及ΔP的值进行允许进入控制评估，或者通过使用对于PRCH的组合的上行链路和下行链路的PaveN、Pi、ptol及ΔP的值进行允许进入控制评估。
步骤710处评估PRCH允许进入请求后，程序随后转移至步骤712。步骤712处，检查步骤710的结果。如果作出评估为肯定的判定，那么程序转移至714，在此处发送允许进入许可给PRCH管理器402。如果作出评估为否定的判定，那么程序转移至716，在此处发送允许进入拒绝给PRCH管理器402。步骤714或716处，PRCH允许进入控制功能416分别发送允许进入许可或拒绝后，程序随后转移至图8A的步骤818。
步骤818处，PRCH拥塞控制功能418评估在PRCH上的拥塞。由系统运营者设置的PRCH上的时延告警级Tcon和估计平均分组时延T被用来检测拥塞状况，即何时必须从PRCH逐出一个或多个分组呼叫以便重新获得在PRCH上的可接受平均分组时延。
为了评估拥塞，在步骤818处，判定T＜Tcon是否成立。可以通过使用上行链路与下行链路独立地判决的T与Tcon值或通过使用对于组合的上行链路与下行链路的T与Tcon值，实现拥塞判决。接着，步骤820处，检测步骤818的结果。如果在步骤818作出肯定的判定，那么程序转移至图6的步骤602的等待状态。然而，如果在步骤818作出否定的判定，那么程序转移至步骤822，在此处有选择地选择从PRCH逐出的分组呼叫。
步骤822处，采用可替换的方法选择逐出的分组呼叫。从PRCH中一次可以逐出单个分组呼叫或逐出不止一个分组呼叫。
现在参照图8B，其中图解说明了根据本实施方案何时由拥塞控制功能一次逐出一个分组呼叫的程序步骤。步骤826处，如果存在有不止一个最低优先级的分组呼叫存在，那么识别最低优先级的一个或多个分组呼叫。接着，步骤828处，判定步骤826处识别的是仅一个分组呼叫还是多个分组呼叫。如果判定已经识别到仅是一个分组呼叫，那么程序转移至步骤830并且选择逐出的单个分组呼叫。然而如果判定已经识别到不止一个具有最低优先级的分组呼叫，那么程序转移至步骤832。步骤832处，选择已识别的分组呼叫之一从PRCH中逐出。可以采用可替换的方法完成步骤832分组呼叫的选择。可以从已识别的分组呼叫中随机地选择分组呼叫或者通过使用与每个分组呼叫相关的选择参数基于比较来选择分组呼叫。依赖于步骤818使用的可替换方案，选择的参数可以是对于独立的上行链路与下行链路的参数值或对于组合的上行链路与下行链路的参数值。
作为一个实例，可以选择最低优先级的分组呼叫的下列参数之一来比较：
●Pave
●Pi；
●Pmax(i)；
●ΔPmax＝Pi-Pmax(i)。
依赖于系统运营者的要求，随后通过选择含有比较参数的最大值或含有比较参数的最小值的分组呼叫来选择一个分组呼叫。
作为执行步骤822的可替换方法，可以一次逐出不止一个分组呼叫。现在参照图8C，其中图解说明了根据本发明，由拥塞控制功能一次逐出不止一个分组呼叫的程序步骤。步骤834处，建立了从最低优先级到最高优先级顺序的分组呼叫列表。接着，步骤836处，计算对于PRCH的过量业务值。过量业务值可以如下计算：
ΔP＝f(Ttol-Tcon)
其中f是含有与其变量同样正负号的函数，Ttol等于PRCH的最大容许时延，Tcon等于上面定义的门限值。依赖于在步骤818所使用的可替换方案，通过考虑上行链路与下行链路的Ttol与Tcon之值，可以对于独立的上行链路与下行链路计算与校验ΔP，或者通过使用对于组合的上行链路与下行链路的Ttol与Tcon的值来计算与校验ΔP。程序从步骤836转移至步骤838。步骤838处，从在步骤834所建立的表中通过重复步骤840至846以递增的优先级选择分组呼叫，直到满足下列公式：
&Sigma; i = 1 N P i &GreaterEqual; &Delta;P
其中 &Sigma; i = 1 N P i 是选择的分组呼叫的平均数据业务之和，ΔP是在步骤836所计算的过量数据业务。如果存在具有最低优先级的多个分组呼叫，那么按照随机的顺序或者作为替换通过使用图8B中对步骤832所描述的与每个分组呼叫相关的选择参数基于比较的顺序，可以选择逐出的最低优先级分组呼叫。
步骤822处从PRCH中选择了逐出的分组呼叫后，程序随后转移至步骤824并且发送对于每个所选的分组呼叫的分组呼叫逐出指示给PRCH管理器。程序随后返回到图6中步骤602的等待状态。一旦得出指示关于PRCH拥塞校验应当实行的内部产生的激活信号或者接收到分组报告，那么程序再次地评估在PRCH上的拥塞并且如果必要，则逐出增加的分组呼叫。
现在参照图11，其中图解说明了图4的分组拥塞控制功能418a的一个硬件实施方案的图示性方框图。图11所示的实施方案中，拥塞控制功能包括一个拥塞判决器1102与一个选择器1104。选择器1104包括分组选择器1108与用于判定 &Sigma; i = 1 N P i &GreaterEqual; &Delta;P 是否为真的求和计算器1106以及用于判决ΔP的过量数据业务计算器1110。拥塞控制功能418a与PRCH数据库1016接口。图10所示的实施方案是表示性实施方案。采用同一个或多个处理器运行的硬件或软件或者硬件与软件的结合可以实现此类方案，这在技术上是众所周知的。
现在参照图9，其中图解说明了根据本发明的一个实施方案的资源管理器功能的程序步骤的流程图。当接收到一个来自PRCH管理器402的输入时，资源管理器程序处于步骤902的等待状态。输入可以是PRCH建立请求或PRCH释放请求。一旦接收到输入，程序转移至步骤904。步骤904处，判定输入是否是PRCH建立请求。如果输入是PRCH建立请求，那么程序转移至步骤906。
步骤906处，评估PRCH建立请求。资源管理器通过判定小区内是否存在足够的资源以允许建立新的PRCH来评估建立请求。程序从步骤906转移至步骤910。步骤910处，判定建立请求评估是否表示可以建立新的PRCH。如果判定可以建立新的PRCH，那么程序转移至步骤916，在此处发送建立许可给PRCH管理器402。接着，步骤918处，资源管理器分配用于新的PRCH的资源。程序从步骤918返回到步骤902的等待状态。然而，如果步骤910处判定建立请求评估指示不能建立新的PRCH，那么程序转移至步骤914，在此处发送拒绝的PRCH建立给PRCH管理器402。程序从步骤914返回到步骤902的等待状态。
如果步骤904处判定输入不是PRCH建立请求，那么输入是PRCH释放请求。在此种情况下，程序从步骤904转移至步骤912。步骤912处，评估PRCH释放请求。资源管理器从整个系统的角度通过判定释放PRCH是否可接受来评估PRCH释放请求。例如，可以考虑周围小区PRCH上的业务负载。程序从步骤912转移至步骤920。步骤920处，判定PRCH释放请求评估是否指示可以释放PRCH。如果判定可以释放PRCH，那么程序转移至步骤922，在此处发送PRCH释放许可给PRCH管理器402。接着，步骤926处，资源管理器释放PRCH。程序从步骤926返回到步骤902的等待状态。然而，如果步骤920处判定PRCH释放请求评估指示不能释放PRCH，那么程序转移至步骤924，在此处发送拒绝的PRCH释放给PRCH管理器402。程序从步骤924返回到步骤902的等待状态。
正如根据上面的描述所知道的，系统运营者使用本发明的方法与系统来管理对于蜂窝电信系统的一个或多个PRCH上的分优先级的用户的分组业务。系统运营者能够设置PRCH的最大平均时延。用户根据预定的业务等级能够被划分优先级，或者自动指定优先级，或者依赖于用户所发的呼叫类型选择优先级。较高优先级等级可以导致使用该系统的较高的收费率。付较高的收费率允许用户在拥塞情况下比具有低级优先级用户优先和当尝试接入系统时优先。通过基于分组呼叫与所要求的估计数据业务分组呼叫的优先级作出管理决定，能够确保系统运营者使PRCH用户不遭受不可接受的PRCH时延。
可以相信的是本发明的工作与构造从前面的描述中是显而易见的，尽管这里所示的与所描述的本发明以特定的实施方案来讨论，但在其中作出改变与修改没有脱离本发明下面权利定义的实质与范畴。

Claims (14)

1.一种控制在至少一个分组无线信道上的拥塞的方法，用在包括至少一个分组无线信道与多个收发信台的电信系统中，每个上述的收发信台能够在至少一个分组无线信道上发送或接收包括多个数据分组的至少一个分组呼叫，上述方法包括步骤：
确定在该至少一个分组无线信道上是否存在拥塞；以及
根据肯定的判断，计算在至少一个分组无线信道上的额定数据业务量；
在具有最低指定优先级的至少一个分组无线信道上选择至少一个分组呼叫，直到与所述被选择分组呼叫相关的平均数据业务量大于或等于所述额定数据业务量为止；
一旦与所述被选择分组呼叫相关的平均数据业务量总和大于或等于所述额定数据业务量，就从至少一个分组无线信道上暂时停止所述被选择的分组呼叫。
2.权利要求1的方法，其特征在于，其中上述的判断步骤包括，判断在该至少一个分组无线信道的上行链路上的平均分组时延是否大于预定的时延等级的步骤。
3.权利要求1的方法，其特征在于，其中上述的判断步骤包括，判断在该至少一个分组无线信道的下行链路上的平均分组时延是否大于预定的时延等级步骤。
4.权利要求1的方法，其特征在于，其中上述的判断步骤包括判断在该至少一个分组无线信道的组合的上行链路与下行链路上的平均分组时延是否大于预定的时延等级。
5.权利要求1的方法，其特征在于，所述额定数据业务量和平均数据业务量总和与至少一个分组无线信道的上行链路相关。
6.权利要求1的方法，其特征在于，其中所述额定数据业务量和平均数据业务量总和与至少一个分组无线信道的下行链路相关。
7.权利要求1的方法，其中所述额定数据业务量和平均数据业务量的总和与至少一个分组无线信道的上行链路和下行链路的组合相关。
8.根据权利要求1的方法，其中所述选择步骤包括选择至少一个分组呼叫
9.一种控制在至少一个分组无线信道上的拥塞的方法，用在包括至少一个分组无线信道与多个收发信台的电信系统中，每个上述的收发信台能够在至少一个分组无线信道上发送或接收包括多个数据分组的至少一个分组呼叫，
上述的控制拥塞的方法包括步骤：
确定在该至少一个分组无线信道上是否存在拥塞；以及
根据肯定的判断，从至少一个分组无线信道上的所述多个分组呼叫中，识别出一些有被指定最低优先级的分组呼叫；并且
如果只有一个有最低优先级的分组呼叫存在，就选择一个分组呼叫；
如果存在多个有最低优先级的分组呼叫，就根据分配给在一个分组无线信道上的所述多个分组呼叫的至少一个随后业务量值参数，从有最低优先级的多个分组呼叫中选择一个分组呼叫；所述参数包括分组呼叫的估计平均数据业务量，至少一个分组无线信道的估计平均数据业务量，至少一个分组无线信道的估计最大数据业务量，分组呼叫的估计最大数据业务量；和
从至少一个分组无线信道上去除所述被选择的分组呼叫。
10.一种控制在至少一个分组无线信道上的拥塞的装置，用在包括至少一个分组无线信道与多个收发信台的电信系统中，每个上述的收发信台能够在至少一个分组无线信道上发送或接收包括多个数据分组的至少一个分组呼叫，上述的控制拥塞的装置包括：
用于比较至少一个分组无线信道上的平均分组延迟和预定延迟值，以确定在至少一个分组无线信道上是否有拥塞的拥塞判决器；
以及如果存在拥塞，用于计算至少一个分组无线信道上的额定数据业务量的与所述拥塞判决器相连接的第一设备；
用于计算由被选择的分组呼叫所表示的平均数据业务量的总和，并确定平均业务数据量的总和是否等于或超过额定数据业务量的与所述第一设备相连接的第二设备；和
分组呼叫选择器，与所述拥塞判决器和所述第一设备、第二设备相连接，所述分组呼叫选择器包括一个分组选择器和一个求和计算器，所述分组选择器用于为第二设备选择被选择的分组呼叫，以便直到平均数据业务量总和等于或超过所述额定数据业务量值为止，所述求和计算器计算并产生一个信号，指示选择了要排除所述被选择的分组呼叫。
11.权利要求10的装置，其特征在于，其中上述拥塞判决器包括用于决定在该至少一个分组无线信道的上行链路上的计算平均分组时延是否大于预定的时延等级的装置。
12.权利要求10的装置，其特征在于，其中上述拥塞判决器包括用于决定在该至少一个分组无线信道的下行链路上的计算平均分组时延是否大于预定的时延等级的装置。
13.权利要求10的装置，其特征在于，其中上述拥塞判决器包括用于决定在该至少一个分组无线信道的组合的上行链路与下行链路的计算平均分组时延是否大于预定的时延等级的装置。
14.权利要求10的装置，其特征在于，其中进一步地指定每个上述的多个分组呼叫一个优先级，上述的分组呼叫选择器从在上述分组无线信道上的含有指定最低优先级的分组呼叫中选择上述的分组呼叫。
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