CN1411666A

CN1411666A - 基于公共信道负荷的、从专用信道到公共信道的信道类型切换

Info

Publication number: CN1411666A
Application number: CN00817331A
Authority: CN
Inventors: C·安德森; J·塞德伯格
Original assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Current assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Priority date: 1999-10-29
Filing date: 2000-10-24
Publication date: 2003-04-16
Also published as: AU1319501A; WO2001031948A8; WO2001031948A1; BR0015125A; EP1240788A1; US20030012217A1; JP2003513533A

Abstract

信道类型切换控制方法允许以有效的方式提供各种通信业务。检测影响作出是否把用户连接从第一类型通信信道切换到第二类型通信信道的决定的参量。然后作出信道切换决定，以便减少不希望的信道类型切换。不希望的信道类型切换可以包括用户连接在第一和第二信道类型之间的效率低的、过多的、或快速的循环切换。不希望的信道类型切换也可以是这样的一个切换，其中进行信道类型到第二信道类型的切换的花费比起保持用户连接在第一类型信道上的花费更昂贵。在示例的实施例中，信道切换决定考虑第二类型信道上当前的吞吐量。第一类型信道可以是例如供移动无线用户连接专用的专用无线信道，以及第二类型信道可以是由多个移动无线用户连接共享的公共无线信道。在公共信道上的吞吐量可以根据在公共无线信道上当前支持的移动无线用户连接的数目和公共无线信道的数据速率或容量被确定。信道切换决定也可以考虑其它因素和参量。

Description

基于公共信道负荷的、从专用信道到公共信道的信道类型切换

相关发明

本申请关系到1999年10月29日提交的(代理人文档：2380-148)、题目为“Channel-Type Switching from a Common Channel to a DedicatedChannel Based on Common Channel Load(基于公共信道负荷的、从公共信道到专用信道的信道类型切换)”的、共同转让的专利申请序列号No.09/430,165。

发明领域

本发明涉及数据分组通信，具体地，涉及控制在不同类型的通信信道之间的切换。

发明背景与概要

在当前的和将来的移动无线通信系统中，正在或将要提供各种不同的业务。虽然移动无线系统传统地提供电路交换业务，例如，支持话音呼叫，但分组交换数据业务也变得越来越重要。示例的分组数据业务包括通过使用互联网的电子邮件、文件传送和信息检索。因为分组数据业务常常以随数据分组会话的过程而变化的方式利用系统资源，所以分组流通常的特征为“突发的”。发送的分组突发被散布开，带有在其中不发送分组的时段，这样，分组的“密度”在短的时间间隔内是高的，以及对长的时段常常是非常低的。

移动通信系统必须能够容纳电路交换的业务和分组交换的业务。但同时，有限的无线电带宽必须被有效地使用。因此，不同类型的无线信道可被利用来更有效地容纳要通过无线接口输送的不同类型的业务。

全球移动通信系统(GSM)是移动通信系统的一个例子，它提供经过移动交换中心(MSC)节点的电路交换业务和经过通用分组无线业务(GPRS)节点的分组交换业务。对于电路交换的、被保证的业务，利用专用业务信道。无线信道供特定的移动用户专用(在移动连接的使用期限内)，以及传递信息帧，以便没有很大延时地被接收。典型地，专用信道提供高的数据吞吐量。对于分组交换的、尽最大努力的业务，利用公共信道，其中多个移动用户在同一时间共享公共信道。典型地，公共信道以相对较低的数据吞吐量传递信息分组。因此，当所请求的业务质量参量相对较高时，例如，对于语音或同步的通信，软的或更软的越区切换等等，专用的电路交换信道很适合于处理这类业务。当所请求的业务质量相对较低时(例如对于电子邮件消息)，或如果用户只有少量数据要发送，公共的分组交换信道很适合于处理这类业务。然而，在GSM/GPRS中在不同类型的信道之间没有“切换”。所有的专用的业务是GSM电路交换的，以及所有的公共业务是GPRS分组交换的。

适当的信道类型的选择和信道类型切换是在采用宽带码分多址(W-CDMA)的第三代移动系统中要被包括的突出的特征。第三代宽带CDMA系统必须支持在很宽的比特速率范围内(例如，每秒几千比特到每秒几兆比特)的各种电路交换的和分组交换的业务。在支持这样的业务所需的宽带CDMA中最关键的其中两个无线资源是信道化码和发射功率。信道化码被使用来减小干扰，和分离不同的用户之间的信息。需要的信道容量越多，则必须被分配的信道化码越多。另一个关键的无线资源是发射功率/干扰电平。专用信道采用闭环发射功率控制，它提供更精确的功率指配，导致较少的干扰和较低的误比特率。公共信道通常采用开环功率控制，它不太精确，以及也不适合用于发送大量数据。

在提供新的和不同的业务而同时有效地和经济地分布有限的系统资源的宽带CDMA系统中遇到另外的挑战。例如，虽然数据业务本性上是“突发的”，如以上所述，但业务量分布也受所采用的特定的传输协议影响。例如，今天在互联网上最通常使用的传输协议是传输控制协议(TCP)。TCP提供可靠的、按顺序的字节流传递并且采用流控机制和拥塞控制机制。基于检测的拥塞量，即，由于业务量大于网络容量而造成的路由器溢出引起的分组丢失，而调节用于传输的传递数据量。为了完成这种调节，当TCP感知分组的丢失时，它把传输速率降低一半或更多，然后慢慢地增加速率，以逐渐提高吞吐量。要考虑的另一个因素是使用不同的业务质量(QoS)类别，例如，三种不同的优先级类别可以提供给网络中的用户：低优先级将包括在吞吐量和延时方面只有小的要求的用户(例如，电子邮件用户)，中等优先级用户要求较高级别的吞吐量(例如，万维网业务)，以及高优先级用户需要具有低延时的高吞吐量(例如，话音，视频等等)。

由于分组数据传输的突发性、拥塞敏感的传输协议、QoS参量、和其它因素(一起称为分组数据传输的“动态方面”)，最适合于有效地支持用户连接的信道类型在用户连接使用期限内常常改变。从一点上看，用户连接最好由专用信道支持，而从另一点来说，用户连接最好由公共信道支持。本发明解决的问题是确定在特定用户连接的过程期间是否、何时和多长时间进行一次信道类型切换。

确定何时把用户连接从专用信道切换到公共信道的一种方法是监视当前被存储在与该用户连接有关的发送缓冲器中的数据量。但当被存储在缓冲器中的数据量小于一定的门限时，较小的数据量可能不调整专用信道的使用。另一方面，对于该用户要发送的数据量的减少可能只是暂时的，给定数据传输的动态方面，缓冲器中的数据量可能因为公共信道的负荷或对于该连接的增加的容量需要而快速积累。这样，可能必须立即将该连接切换回一个专用信道。

考虑这样的情形：用户连接当前被指配以一个专用无线信道，它具有的数据传输速率/容量大于在该信道上要被发送的用户数据的当前进入速率。如果在互联网的某个部分有拥塞，例如，互联网拥塞使得TCP如上所述地动态地减小它的传输速率，则可能出现这种情形。较慢的进入速率有可能是由于在无线网外部的连接中“弱的链路”，例如低速调制解调器。在这样的情形下，无线发送缓冲器比起要被发送数据的到达更快地腾空。由于慢的进入数据速率(这很可能只是暂时的)，用户连接被切换到公共信道，即使在那不久后，用户具有大量数据要发送。因此，在用户连接被转换到公共信道后不久，由于公共信道的较低的吞吐量，缓冲器很快填满，且用户连接被马上切换回专用信道。只要这样的条件继续存在，这些条件就最后可能导致在公共信道与专用信道之间快速的、拖延的来回切换，。这样的“乒乓”效应是不希望的，因为每次信道类型切换都消耗电池运行终端的功率，在切换期间丢失分组，以及需要另外的的控制信令额外开销。

图1是在用户连接被指配以具有64kbit/秒的容量的专用信道的情况下模拟到发送缓冲器的恒定32kbit/秒进入数据流的曲线图。公共信道容量被模拟为以16kbit/秒，但在图1上被显示为0kbit/秒。用来触发从专用到公共信道和从公共到专用信道的切换的缓冲器的信道切换门限被设置在1000字节。终止定时器被设置为1秒。图1显示在这些模拟的条件下分配的达到的信道容量(以kbit/秒计)相对时间的曲线，其中用户连接循环地在64kbps专用信道(约1秒后)和公共信道(小于0.5秒后)之间切换。

图2显示对于同一个模拟的缓冲器数据量(以字节计)相对时间的曲线。当用户是在专用信道上时，缓冲器数据量约为600字节，这低于1000字节的门限。所以，只要1秒的定时器期满，用户连接就被切换到公共信道。但是在公共信道上，发送缓冲器被32kbit/秒的进入流很快填满到约2000字节，因为它超过1000字节门限，就导致快速的信道切换，回到专用信道。这种快速的信道切换循环(“乒乓”效应)如上所述，因协调每种信道类型切换所必须的资源和为建立专用信道所需要的时间，是不希望的。

本发明解决上述的问题。检测影响作出是否把用户连接从第一类型信道切换到第二类型信道的决定的参量。然后作出信道类型切换决定，以便减少不希望的信道类型切换。不希望的信道类型切换可包括用户连接在第一和第二信道类型之间效率低的、过多的、或快速循环的切换。不希望的信道类型切换还可能是这样一种切换：进行信道类型到第二信道类型的切换的“花费”比起保持用户连接在第一类型信道的花费“更昂贵”。

在一个优选的示例实施例中，信道切换决定考虑在第二类型信道上当前的吞吐量和某个其它参量，如期满超时间隔，要通过用户连接发送的数据量，或是否也满足从第二类型信道马上切换回第一信道类型的信道类型切换条件。也可以使用其它参量和/或条件。第一类型信道可以是专用于移动无线用户连接的专用无线信道，以及第二类型信道可以是多个移动无线用户连接共享的公共无线信道。第一类型信道也可以是另一个公共信道。在公共信道上吞吐量可以根据在公共无线信道上当前被支持的移动无线用户连接数目和公共无线信道的数据速率或容量而被确定。其它的用户连接特定的因素(如优先级)也可以被考虑来估值如果用户连接被切换到公共无线信道则对于用户连接可能得到多少吞吐量。

当对于该特定的用户连接，在专用信道上的吞吐量小于在公共信道上检测的吞吐量时，考虑把用户连接切换到公共信道的决定。优选地，虽然不一定，但也考虑把用户连接在相反方向上从公共信道切换到专用信道的条件，例如，用户连接缓冲器数据量是否超过特定的门限。当检测的吞吐量不大于吞吐量门限时，即，如果对于用户连接在专用信道上的进入数据速率大于在公共信道上的外出容量，则用户连接被保持在专用信道上。另外，如果也满足马上切换回专用信道的条件，则不进行信道切换。

通过考虑在第二类型信道(例如公共型信道)上的吞吐量，如果在公共信道上的吞吐量太低以使得它不能令人满意地处理用户连接要发送的数据量，本发明就阻止进行信道类型切换。为了避免快速的、来回的信道类型切换，也考虑在相反方向上切换的条件。另一方面，如果在公共信道上的吞吐量足够高以及不存在马上切换回来的条件，则或许值得进行信道类型切换，因为没有利用专用信道的全部容量，造成无线电带宽的低效率的使用。信道切换决定也可以是基于一个或多个另外的参量的，包括例如与用户连接有关的优先级，或与用户连接有关的其它业务质量，等等。

截止定时器可被使用来确保吞吐量条件已存在足够的时间，以便保证信道切换。定时器长度优选地至少部分地是基于当前的系统负荷被确定的。对于增加的负荷，定时器长度减小。相反，对于减小的负荷，定时器长度增加。定时器可以当专用信道上的吞吐量变为低于吞吐量门限时被启动。如果吞吐量增加到相同的或不同的(例如，更高的)吞吐量门限之上，则可以停止定时器。用户连接只有在定时器超时(以及满足任何其它施加的条件)时才被切换。

在优选的示例实施例中，本发明可以在具有多个缓冲器的无线网控制节点中被实施，某个缓冲器可以指配以支持移动用户连接和具有相应的门限。被耦合到缓冲器的信道类型切换电路把用户连接可控制地从第一类型无线信道切换到第二类型无线信道。测量控制器得到被存储在每个缓冲器中的当前数据量的测量和在第二类型信道上当前吞吐量的测量。信道类型切换控制器基于来自测量控制器的测量去控制信道类型切换电路把被存储在其中一个缓冲器的、相应于其中一个移动用户连接的数据从当前支持该移动用户连接的第一类型无线信道引导到第二类型无线信道。

附图简述

从以下的优选示例实施例的说明以及在附图上显示的内容，将会明白本发明的上述的和其它的目的、特性和优点，图上相同的参考字符是指相同的部件。虽然在许多图上显示了各个功能块和部件，但本领域技术人员将会看到，这些功能可以通过各个硬件电路，通过适当地编程的数字微处理器或通用计算机，通过专用集成电路(ASIC)，和/或通过一个或多个数字信号处理器(DSP)被实施。

图1是显示在模拟的信道切换情形下分配的信道容量相对时间的曲线图；

图2是显示在图1的模拟的情形下发送缓冲器内容相对时间的曲线图；

图3是显示按照本发明的一个示例性实施例的信道类型切换方法的流程图；

图4是显示其中可以有利地采用本发明的通用移动电话系统(UMTS)的功能性方框图；

图5是显示图4所示的无线网控制器和基站的功能性方框图；

图6是移动台的功能性方框图；

图7是显示可以在图4所示的UMTS系统中采用的传输协议层的图；

图8-9是可以在图4所示的UMTS系统中使用的、示例的无线信道类型切换程序的流程图；

图10是显示在无线网控制器中本发明的示例实施的功能性方框图；以及

图11是显示按照一个示例实施例的移动台期望的信道切换的功能性方框图。

附图详细描述

在以下的说明中，为了说明而不是限制，阐述具体的细节，诸如特定的实施例、网络结构、信令流、协议、技术等等，以便理解本发明。然而，本领域技术人员将会看到，本发明可以以脱离这些具体细节的其它实施例来实施。例如，虽然本发明是在信道类型从专用型信道切换到公共或共享型信道的示例环境中被揭示的，但本领域技术人员将会看到，本发明可以应用于任何其它类型的信道切换情形，包括例如从另一种类型信道(诸如第二公共信道)切换到第一公共信道等等。然而，为了简化说明，参考从专用信道到公共信道的切换。而且，虽然本发明是在移动无线通信的示例环境中被揭示的，但它可以应用于其中可以采用信道类型切换的任何类型的通信系统。在其它的事例中，熟知的方法、接口、设备、协议、和信令技术的详细说明被省略，以免用不必要的细节遮蔽本发明的说明。

现在参照图3上以功能性方块格式显示的信道类型切换方法(方块2)给出本发明的一般说明。该方法可以在任何类型的、其中用户连接可被切换到不同类型信道的通信系统(包括有线和无线)中实施。

通信信道分配实体提供第一类型通信信道来支持用户连接(方块4)。检测影响作出把用户连接从第一类型信道切换到第二类型信道的决定的一个或多个参量(方块6)。当评估这样检测的一个或多个参量时，信道切换决定被控制成使得减少不希望的信道类型切换(方块8)。这个控制操作阻止或减少用户连接在第一和第二信道类型之间的效率低的、过多的、或快速循环的切换。当进行到第二信道类型的信道类型切换的“花费”比起保持用户连接在第一类型信道上的花费“更昂贵”时，也可以避免信道类型切换。花费可包括例如与信道建立和关闭有关的数据处理资源，与信道建立和关闭有关的延时，有限的信道资源的使用(有效的或低效率的)，与信道切换有关的移动台中电池消耗等等。而且，不同的用户优先级可以被灵活地和有效地支持。例如，较低量的、高优先级用户可以保持在专用信道，即使从效率方面看来，切换到公共信道可能会更有效地使用资源。结果，提高的性能可被提供给高优先级的用户，而不会有害地影响较低优先级用户对有限资源的有效使用。

现在在图4所示的通用移动电信系统(UMTS)10的非限制的示例环境中描述本发明的一个有利的应用。以云12显示的、代表性电路交换的外部核心网可以是例如公共交换电话网(PSTN)和/或综合业务数字网(ISDN)。另一个电路交换的外部核心网可以相应于另一个公共地面移动无线网(PLMN)13。以云14显示的、代表性分组交换的外部核心网可以是例如IP网络，诸如互联网。核心网被耦合到相应的网络业务节点16。PSTN/ISDN网络12和另一个PLMN网络13被连接到电路交换核心节点(CSCN)，诸如移动交换中心(MSC)，它提供电路交换的业务。UMTS10可以与现有的蜂窝网(这里是全球移动通信系统(GSM))共存，其中MSC18通过接口A被连接到基站子系统(BSS)22，它又通过接口A′被连接到无线电基站23。分组交换网络14通过接口Gb被连接到分组交换核心节点(PSCN)，例如通用分组无线业务(GPRS)节点20，它被定制来在GSM环境下提供分组交换类型的业务，有时被称为服务的GPRS业务节点(SGSN)。每个核心网业务节点18和20也通过无线接入网接口连接到UMTS地面无线接入网(UTRAN)24。UTRAN24包括一个或多个无线网系统(RNS)25，每个具有一个无线网控制器(RNC)26，它被耦合到UTRAN24中的多个基站(BS)28和RNC。

优选地，通过UMTS10中的无线接口的无线接入是基于宽带码分多址(WCDMA)，各个无线信道被分配使用CDMA信道化或扩频码。当然，也可以采用其它接入方法，如在GSM中使用的熟知的TDMA接入。WCDMA提供用于多媒体业务和其它高传输速率要求的宽带宽以及鲁棒的特性，像分集切换和RAKE接收机，以确保在经常改变的环境下高质量的通信业务。每个移动台被指配以它自己的扰码，以便让基站28识别来自该特定移动台的发送。移动台也使用它自己的扰码来识别在通用广播或公共信道上来自基站的发送或特别打算给该移动台的发送。该扰码把加扰的信号与同一个区域存在的、所有其它的发送和噪声区分开。

不同类型的控制信道被显示为桥接无线接口。例如，在前向或下行链路方向，有几种类型的广播信道，包括通用广播信道(BCH)，寻呼信道(PCH)，以及前向接入信道(FACH)，用于提供各种类型的控制消息给移动台。在反向或上行链路方向，无论何时希望进行接入来执行位置登录，呼叫发起，寻呼响应，以及其它类型的接入操作，都由移动台采用随机接入信道(RACH)。

图5显示无线网控制器26和基站28的简化功能性方框图。无线网控制器26包括存储器50，被耦合到数据处理电路52，它执行实现它的控制功能和在RNC与其它实体(诸如，核心网业务节点，其它RNC，和基站)之间进行通信所要求的多种无线电和数据处理操作。数据处理电路52可以包括适当地编程的或配置的通用计算机、微处理器、微控制器、专用逻辑电路、DSP、ASIC等的任一项或它们的组合，正如以上所述。基站28包括数据处理和控制单元54，它除了执行与RNC26的通信有关的处理操作以外，还执行与基站无线设备(包括被连接到一个或多个天线58的收发机56)有关的多种测量和控制操作。

图6上显示移动台30的简化功能性方框图。移动台30包括天线74，用于发射信号到基站28和用于接收来自基站的信号。天线74被耦合到无线电收发电路，后者包括被耦合到发射机72的调制器70和被耦合到接收机80的解调器76。无线电收发信号包括按照可应用于图3所示的宽带CDMA系统的空中接口标准的信令信息。数据处理和控制单元60以及存储器62包括对于执行移动台的音频、逻辑、和控制功能所需要的电路。存储器62存储程序和数据。传统的扬声器或耳机82、话筒84、键盘66和显示器64被耦合到数据处理和控制单元60，以构成用户接口。电池68给对于运行移动台所需要的各种电路供电。

图4所示的无线接口被分成带有图7所示的几个较低级别层的几个协议层。具体地，移动台使用这些协议层来与UTRAN中的相同的协议层通信。协议堆栈包括：物理层、数据链路层、网络层和更高的层。数据链路层被分成两个子层：无线链路控制(RLC)层，以及媒体接入控制(MAC)层。网络层在本例中被分成控制平面协议(RRC)和用户平面协议(IP)。

物理层使用宽带CDMA通过空中接口提供信息传送业务，执行以下的功能：前向纠错编码和译码，宏分集分布/组合，软越区切换执行，检错，传输信道的复用和解复用，传输信道到物理信道的映射，物理信道的调制和扩频/解调和解扩，频率和时间同步，功率控制，RF处理，以及其它功能。

媒体接入控制(MAC)层提供在对等MAC实体之间的业务数据单元(SDU)的未确认传输。MAC功能包括为每个传输信道选择适当的传输格式，这取决于数据速率、在一个用户的数据流之间和在不同用户的数据流之间的优先级处理、控制消息的调度、更高层PDU的复用和解复用、以及其它功能。具体地，MAC层执行动态无线传输信道切换功能。RLC执行各种功能，包括RLC连接的建立、释放和维护，各种长度的较高层PDU到较小的RLC PDU的分段和从较小的RLC PDU到较高层PDU的组装，级联，通过重传(ARQ)的纠错，较高层PDU的顺序传递，重复检测，流量控制和其它功能。被指配给移动用户连接的发送缓冲器在RLC层被控制。

在UTRAN中网络层的控制平面部分由无线资源控制协议(RRC)组成。RRC协议分配无线资源和通过无线接口处理控制信令，例如，无线接入载体控制信令，测量报告和切换信令。网络层的用户平面部分包括由层3协议执行的传统功能，诸如熟知的互联网协议(IP)。

图8显示本发明在专用到公共信道类型切换例行程序130环境中的一个非限制的示例应用，其中移动用户连接当前由专用型无线信道支持，以及考虑把它向下切换到公共型无线信道上。如上所述，这个例行程序可以应用于从任何较高容量或QoS信道到较低容量或QoS信道的信道类型切换；然而，使用专用到公共信道类型切换作为说明例。“向下切换”典型地意味着从专用型无线信道(或其它较高容量或质量的信道)到公共型无线信道(或其它较低容量或质量的信道)的切换，因为在用户连接中没有足够的数据来调整专用信道(或其它较高容量或质量的信道)对于该用户连接的使用。“向上切换”是指在相反的方向上从公共到专用信道的切换。确定被存储在发送缓冲器中的数据量，以及最后用它来验证“向上切换”条件是否满足(方块132)。见图8的方块149(方块132)。从系统看来，较小的数据量典型地可以在公共信道上更有效地发送，该公共信道上一次复用几个用户的数据传输。

在进行从专用到公共信道的切换之前，也可以使用可任选的截止定时器作为另外的参数。如果截止定时器超时，假设任何其它施加的条件满足，就允许进行到公共信道的切换。然而，直到超时出现，都不允许进行到公共信道的切换。定时器长度可以例如基于系统负荷、用户优先级、QoS等等被设置(方块134)。如果负荷增加，则超时数值可以减小。相反，如果负荷减少，则超时数值可以增加。如果对无线资源有高的要求，则短的超时数值通常是适当的。在超时数值中也可以考虑业务质量。例如，在切换到不太想要的公共信道之前，高优先级用户的存在通常会提高超时数值。

方块136描述整个操作。确定对于用户连接的进入数据速率(即，用户数据以什麽速度进入发送缓冲器)。确定在专用信道上的当前用户吞吐量(即，用户数据以什麽速度离开发送缓冲器)。也确定在公共型控制信道上的当前吞吐量。对于用户的公共信道吞吐量例如作为公共信道的最大容量，使用公共信道的当前连接数目加上考虑进行切换的用户连接，以及可任选的参量(如用户连接的优先级)的函数被估计。当然，可以考虑其它因素。典型地，在公共信道上发送的用户越多，吞吐量越低。重新发送的错误分组进一步降低吞吐量。

在方块138进行判决：在专用信道上当前的用户吞吐量是否小于吞吐量门限T₁。如果不是的话，则信道类型切换是当前不希望的，如果截止定时器先前被启动则它被复位(方块140)，并且用户连接保持在该专用信道上(方块142)。然而，如果在专用信道上当前的吞吐量小于吞吐量门限T₁，则信道切换到公共信道是可能的。在方块144进行判决：当前用户吞吐量的最大值是否大于对于该用户连接估计的公共信道吞吐量。如果不是的话，则任选的定时器被复位(方块140)，用户连接停留在专用信道上(方块142)，以及处理过程在方块132重复进行。

如果当前用户吞吐量的最大值小于对于该用户连接估计的公共信道吞吐量，则截止定时器被启动(假设它还没有被启动)(方块146)。在方块148进行判决：定时器是否期满。如果不是的话，则用户连接停留在专用信道上(方块142)，以及处理过程在方块132重复进行。然而，如果定时器已经期满，则在方块149进行判决：对于这个用户连接，在相反方向上(公共信道到专用信道)信道类型切换条件是否满足。如果是的话，用户连接保持在专用信道上，以避免马上切换回专用信道，以及处理过程在方块132重复进行。否则，在方块150进行判决：任何其它施加的可任选条件是否已被满足。如果有任选的条件和还未满足的话，则用户连接保持在专用信道上(方块142)，以及处理过程重复进行。如果任选的条件已被满足的话，则用户连接从专用信道切换到公共信道(方块152)。

如果在公共信道上数据量是小的以及吞吐量相当地高，则用户连接可被公共信道适当地支持的或然率相当地高。而且，如果向上切换条件不满足的话，则由于对于移动用户连接有太多的数据被积累在公共信道，所以立即切换回专用信道的或然率是低的。这样，不希望的信道类型切换被减少或被避免。

图8是列出的示例的信道类型切换程序，它把信道类型切换决定建立在公共信道上当前的吞吐量以及其它因素的基础上。信道切换决定可以只基于吞吐量比较而被确定。替换地，可以根据(1)在专用信道上当前的吞吐量与吞吐量门限的比较和(2)一个期满时间(其中该期限时间是基于系统负荷的)而作出该决定。如果专用信道上当前的吞吐量小于吞吐量门限以及对于超时时段保持低于该吞吐量门限或某个其它偏移的门限(例如，多少更高的门限)，则用户连接可被切换到公共信道。这个非限制的替换例没有考虑公共信道上的吞吐量一仅仅考虑专用信道上的吞吐量。通过使用截止定时器，减少不希望的信道切换，以确保切换是得到保证的。在这个实施例中，更长的超时数值可能是合理的。然而，对公共信道上吞吐量和向上切换准则的附加考虑，提供对于不希望的信道切换的更大的保护，例如，公共信道有非常重的负荷，所以甚至对于只有适中的吞吐量需要的用户连接可能有太低的吞吐量。

在从专用信道切换到公共信道之前进行信道切换决定时可以考虑其它附加条件。现在结合图9所示的“其它条件”流程图(方块160)描述在图8的方块150中所涉及的某些示例任选因素。优先级条件被测试，以便确定用户连接优先级是否允许切换到公共信道(方块162)。例如，某些高的优先级用户连接典型地不被切换到公共信道。在这种情形下，高的优先级用户连接被保持在专用信道上(方块158)。判决块164确定与用户连接有关的其它业务质量(QoS)参量是否允许切换到公共信道。例如，业务质量可以要求被保证的小的延时，这对于用户连接可能是重要的。在那种情形下，连接被保持在专用信道(方块158)上。如果所有其它任选的条件被满足的话，则用户连接被切换到公共信道。

图10显示在无线网控制器(RNC)中实施时本发明的示例实施。在本例中，三个用户连接1，2和3被耦合到各个发送缓冲器1-3(200-204)，例如RLC缓冲器。当前被存储在三个发送缓冲器的各个缓冲器中的数据量被提供到测量控制器(MC)214。测量控制器214也接收测量，根据这些测量估计公共信道220上当前的吞吐量，以及确定对于专用信道上每个用户连接的外出的数据速率。每个发送缓冲器200-204被耦合到相应的信道类型开关(CTS)206，208和210，它们可以例如在MAC层被实施。每个信道类型开关被信道类型切换控制器212控制，它接收来自测量控制器214的测量输入，以及如果想要的话，接收来自定时器220、无线资源控制器216和/或业务质量控制器218的附加的任选输入。每个专用信道与一个截止定时器，例如定时器DC1-定时器DCN相联系。定时器长度计算器222基于例如来自无线资源控制器216的可提供的无线资源和/或从QoS控制器218接收的、对于用户连接的业务质量需求确定对于每个定时器的期满长度。

测量控制器214进行吞吐量比较，发送缓冲器比较，以及依赖于吞吐量或缓冲器比较(见定时器开/关信号)来激活或去激活相应的截止定时器220。基于来自测量控制器214，无线资源控制器216，QoS控制器218的输入，信道类型切换控制器212把来自各个发送缓冲器的时间适当地通过它的各个信道类型开关(206-210)路由到选定类型的业务信道。当然，如果不希望或如果不必要的话，不进行信道类型切换。

在本例中，本发明的许多功能在RNC(或某个其它网络节点)中实施。因此，移动台只需要通过信息支持RNC和遵循指令。参照图11，上行链路用户数据被接收以及被存储在发送缓冲器200，例如RLC缓冲器中。从发送缓冲器300输出的分组被路由到信道类型开关(CTS)302(例如，在MAC层被实施)到适当的通信信道，该信道包括一个或多个公共信道304或专用信道DC1-DC3(306-310)。信道类型开关被来自RNC的信号控制。当要被发送的数据量超过门限时，缓冲器300可以任选地发送触发信号到RNC。替换地，可以发送测量报告，规定进入的和外出的数据速率，被缓存的实际数据量等等。其它实施可能更多地牵涉移动台。

本发明提供多个优点。本发明阻止进行不必要的或效率低的信道类型切换。快速循环切换(“乒乓”)的机会被大大地减少或被消除。本发明动态地适合于不同的系统条件，也灵活地支持不同的用户优先级，这样，更高优先级的用户可达到更高的吞吐量，而不会有害地影响对于较低优先级用户的有限资源的有效使用。与信道切换有关的数据处理、信道和其它资源也以更有效的方式被使用。

虽然本发明是按照特定的实施例描述的，但本领域技术人员将会认识到，本发明并不限于这里描述和显示的特定示例实施例。除了所显示和描述的这些以外的不同格式、实施例和适配，以及许多修正、变例和等价的安排也可被使用来实施本发明。因此，打算使本发明只由其附属权利要求的范围来限制。

Claims

1.一种在具有包括第一类型信道和第二类型信道的两种不同类型通信信道的移动无线通信系统中的方法，其中第一类型信道被提供来支持用户连接，该方法的特征在于：

检测影响作出是否把用户连接从第一类型信道切换到第二类型信道的决定的参量，以及

控制信道切换决定，以便减少不希望的信道类型切换。

2.如权利要求1中的方法，其中控制步骤阻止用户连接在第一和第二信道类型之间的不必要的、过多的、或快速的循环切换。

3.如权利要求1中的方法，其中当进行信道类型到第二信道类型的切换的花费比起保持用户连接在第一类型信道的花费更昂贵时，控制步骤阻止进行信道类型切换。

4.如权利要求1中的方法，其中控制步骤包括考虑第二类型信道上的吞吐量。

5.如权利要求4中的方法，其中控制步骤包括考虑第一信道上的用户连接数据速率。

6.如权利要求5中的方法，其中控制步骤包括考虑第一信道上的用户连接数据速率超过门限的时间间隔。

7.如权利要求1中的方法，其中控制步骤包括考虑包含与用户连接有关的业务质量的一个或多个其它参量。

8.如权利要求1中的方法，还包括：

估计在第二类型信道上的吞吐量，以及

基于在第二类型信道上估计的吞吐量，确定是否把用户连接从第一类型信道切换到第二类型信道。

9.如权利要求8中的方法，还包括：

当第一信道上的吞吐量小于第一门限时启动定时器；

其中用户连接只在第一信道上的吞吐量在预定的时间间隔内保持低于第一门限时才被切换到第二信道。

10.如权利要求9中的方法，其中时间间隔是移动无线通信系统中负荷的函数。

11.如权利要求9中的方法，其中时间间隔是无线资源的可用性的函数。

12.如权利要求9中的方法，其中时间间隔是与用户连接有关的业务质量的函数。

13.如权利要求9中的方法，其中对于第一信道上的吞吐量在预定的时间间隔内小于第一门限和在第二信道上检测的吞吐量大于第二门限，用户连接被切换到第二信道。

14.如权利要求8中的方法，还包括：

当检测的吞吐量大于吞吐量门限时，把用户连接切换到第二类型信道。

15.如权利要求8中的方法，还包括：

检测在第一信道上的吞吐量；

比较在第一和第二信道上的吞吐量；以及

如果在第二信道上的吞吐量超过第一信道上的吞吐量，则切换用户连接。

16.如权利要求8中的方法，其中第一类型信道是被分配来支持单个用户连接的专用无线信道，以及第二类型信道是被分配来支持多个用户连接的公共无线信道。

17.如权利要求8中的方法，其中第一类型信道是第一公共信道，以及第二类型信道是第二公共信道。

18.如权利要求8中的方法，其中第一类型信道与第二类型信道相比是更高容量或质量的信道。

19.如权利要求8中的方法，其中当检测的、要被发送的数据量小于与从第二信道到第一信道的切换有关的数据量门限时，用户连接从第一信道被切换到第二信道。

20.如权利要求19中的方法，其中是否把用户连接从第一信道切换到第二信道的决定也是基于在第二信道上估计的吞吐量是否超过在第一信道上当前的数据速率作出的。

21.如权利要求8中的方法，还包括：

检测一个或多个其它参量，

其中决定也是基于被检测的一个或多个其它参量作出的。

22.如权利要求21中的方法，其中一个或多个参量包括超时条件。

23.如权利要求21中的方法，其中一个或多个参量包括在第一信道上的吞吐量。

24.如权利要求21中的方法，其中一个或多个参量包括与用户连接有关的优先级。

25.如权利要求21中的方法，其中一个或多个参量包括与用户连接有关的业务质量。

26.如权利要求21中的方法，其中一个或多个参量包括在第一信道上当前要被发送的数据量。

27.如权利要求1中的方法，还包括：

检测在第一信道上的吞吐量；

把检测的吞吐量与第一门限进行比较；

监视检测的吞吐量小于第一门限的时间；以及

如果监视的时间超过预定的数值，则切换用户连接到第二类型信道。

28.如权利要求27中的方法，其中预定的数值是基于在移动无线通信系统中的负荷。

29.如权利要求27中的方法，其中预定的数值是基于无线资源的可用性。

30.如权利要求27中的方法，其中预定的数值是基于与用户连接有关的业务质量。

31.如权利要求27中的方法，其中当监视的时间超过预定的数值和在第二信道上的吞吐量超过第一信道上的吞吐量时，进行切换。

32.在包括多个被耦合到控制器(22，26)和通过无线接口与移动台(30)进行通信的基站(23，28)的移动通信系统(10)中，一种控制节点包括：

多个缓冲器(200，202，204)，每个缓冲器可指配以支持移动用户连接和具有第一门限；

信道类型切换电路(206，208，210)，被耦合到缓冲器，可控制地把用户连接从第一类型无线信道切换到第二类型无线信道；

测量控制器(214)，得到在第二类型无线信道上当前的吞吐量的测量；以及

信道类型切换控制器(212)，基于来自测量控制器的测量，控制信道类型切换电路把被存储在其中一个缓冲器的、相应于其中一个移动用户连接的数据从当前支持该移动用户连接的第一类型无线信道引导到第二类型无线信道。

33.如权利要求32中的控制节点，其中该控制节点相应于被耦合到多个基站的无线网控制器(22，26)。

34.如权利要求32中的控制节点，其中第一类型无线信道是保留用于一个移动用户的专用无线信道和由多个移动用户共享的公共无线信道中的一个信道，以及第二类型无线信道是专用无线信道和公共无线信道中的另一个信道。

35.如权利要求32中的控制节点，其中当第二信道上的吞吐量大于或等于对于用户连接要求的数据速率时，信道切换控制器进行信道类型切换。

36.如权利要求32中的控制节点，其中当第二信道上的吞吐量在预定的时间间隔内超过门限时，进行信道类型切换。

37.如权利要求32中的控制节点，还包括：

被耦合到信道类型切换控制器的无线资源控制器(216)，

其中信道类型切换控制器通过考虑由无线资源控制器提供的无线资源的可用性来控制信道类型切换。

38.如权利要求32中的控制节点，还包括：

业务质量控制器(218)，提供业务质量参量信息到信道类型切换控制器，

其中信道类型切换控制器通过考虑与移动用户连接有关的业务质量参量来控制信道类型切换。