CN1647568A - 用于协调一无线电网络控制器与供高速度下行链路分组数据节点b资源管理的方法及装置 - Google Patents

用于协调一无线电网络控制器与供高速度下行链路分组数据节点b资源管理的方法及装置 Download PDF

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Abstract

一种高速共享服务架构提供产生各种信息集合以回答一数据服务所需基本问题的一节点B。该节点B可做出的许多可能量测(measurement)以提供给一RNC让一资源管理器能执行特定功能且其可被用来回答该基本问题的集合。

Description

用于协调一无线电网络控制器与供高速度下行链路分组数据节 点B资源管理的方法及装置
技术领域
本发明系关于无线通讯系统中的无线电资源管理。更特别地，本发明有关于高速度下行链路分组存取服务(high speed downlink packet access service)中数据通讯所需的资源管理。
背景技术
于TDD与FDD的第三代蜂窝系统(3rd generation cellular system)中，大部分所有资源皆由控制该节点B无线电资源的该控制无线电网络控制器(Controlling Radio Network Controller，C-RNC)来完全地配置与控制。对于专属信道(Dedicated Channel，DCH)，该C-RNC配置从资源池(resource pool)分配一固定数量的资源，并将其指派来服务该DCH。一DCH服务的范例为语音服务。对于数据型态服务，该C-RNC可分配下行链路共享信道(DownlinkShared Channel，DSCH)。一DSCH服务的范例为数据服务、像是网页下载(Webdownload)、档案传输协议(file transfer protocol，Ftp)服务或电子邮件。多重用户在时间上共享此信道，且例如该信道的排程(scheduling)、及用户存取该信道等于该C-RNC中被执行。
这些资源由该C-RNC所管理，其决定一小区(cell)可分配多少资源给该DCH服务及可配置多少资源给DSCH服务，因为每个资源于单一时点仅能服务一种型态的服务(DCH或DSCH)，然而如必要时资源可在两资源池间来回移动。
一额外的复杂度于该C-RNC的DSCH资源分配中发生，因为其为处理可变数据速率多重服务的共享资源。由用户总合所需求最大的资源数量常常会超过于该池中分配给该型态服务的资源数量。这是可能的，因为所有用户在统计上不想以其最高许可速率来同时传输。因此，需要监控数据服务用户以决定该无线电资源是否为有效率地使用并且该用户是否不会被超额地过度供应(over-provision)可取得资源，因为每种条件将导致服务品质(Quality ofService)的恶化。
该C-RNC必需回答以下常见的问题以拥有该高速度下行链路分组存取(high-speed downlink packet access，HSDPA)服务运作的最佳化知识。第一个问题为，每个用户可达成的QoS需求能有多好？特别地，不需要决定该所有运转参数(operational parameter)是否对共享与专属服务皆被设定为最佳化程度。第二个问题为，由该两种型态的服务(专属与共享服务)能多良好地使用整体资源？对于现有每个服务的使用/需求，是否于专属与共享服务间具有最佳化的资源分割？
仍另一问题为将一特定QoS需求的用户加入到该小区时，整个系统效能的影响会有多大？对于用户真正所需的服务速率通常随着时间来变动并且分配给该用户的资源通常是过度供应的共享服务而言，这特别是个问题。
于大部分的服务中，该C-RNC可预备好回答这些问题。对于有专属服务的一特殊用户而言，该C-RNC分配一固定数量的资源，因为由该用户所使用的资源数量在时间上非常静态。对于有共享服务的可变数据速率用户，该C-RNC拥有足够信息来了解该资源于用户间能多好地来被使用。
然而，该高速度下行链路分组存取(HSDPA)服务使用一新的信道；一高速度下行链路共享信道(High Speed Downlink Shared Channel，HS-DSCH)服务系根据可更动态地将该传输调适成最佳服务具有需被传输数据的用户的节点B。因此，该C-RNC不再以一特别时点或该传输所需使用的真正资源来排程将被传输的数据。该C-RNC基本上将于该数据资源池中一定数量的功率(power)与资源指派给该节点B且该节点B动态地根据现有无线电条件来排程该用户数据。
C-RNC中数据服务功能性的架构改变的结果让其不必具有对其他服务已有的某些基本信息。结果是，以往所问的问题，像是：(1)该QoS能多好地来达成；(2)该整体资源使用；与(3)将一用户加入到该系统中的效应，可不需完全地回答。
发明内容
高速共享服务(high-speed shared service)架构提供一节点B(Node B)以产生各种集合的信息以回答一数据服务需求的一基本问题的3组集合。本发明提供一具有一排程器节点B的HSDPA，其提供信息激活一资源管理者以便有效地指派资源。
附图说明
本发明将从图式的考虑来理解，其中近似的组件由类似的数字来标示，且其中：
图1与图2为显示一无线电网络控制器(RNC)，其与一节点B介接，其中图1缺少一高速度下行链路共享信道(HS-DSCH)且图2具有一HS-DSCH信道。
图3显示与具有一HS-DSCH信道的一节点B介接的RNC且具体化本发明的原则。
具体实施方式
高速度下行链路分组数据存取(HSDPA)已被提供来增加容量、减少往返延迟(round-trip delay)及增加透过一高速度下行链路共享信道(HS-DSCH)的尖峰数据速率。此外，紧密地耦合且倚赖该传输参数快速调适至立即无线电条件的3个基本技术包括：
(a)快速链接适应技术(fast link adaptation)，以激活响应如衰退尖峰(fading peak)与衰退下倾(fading dip)的信道条件的调制中可用的修改；
(b)快速混合自动-重复-请求(fast hybrid automatic-repeat-request，ARQ)，以于任何尝试译码该消息之前，快速地请求遗失数据物理的重新传输且结合来自原始传输的软(soft)信息与任何后续的重新传输；及
(c)用户的快速排程(scheduling)，其共享经由多用户的分散度(diversity)而能以有利地无线电条件来传输到用户的HS-DSCH。
由HSDPA所用的技术使用传输参数的快速调适以符合信道条件与功能，像是快速链路调适并且因此将快速排程放置在靠近该空中接口，即为节点B，以引发先前在无线电网络控制器(RNC)上所执行的部分功能性移到该节点B上，而形成一新的节点B物理，MAC-HSDPA。以此方式来延伸该节点B的特性提供支持高速率的高可靠度信道。
图1-3显示一典型的实现及正确无线电资源管理(radio resourcemanagement，RRM)功能所需的各种消息流。图1为显示在HSDPA被产生前的相关技艺的图式。图2为显示与该HSDPA改变互动的先前技艺的图式。图3为显示更正使用本发明观念的功能的图式。
图1显示一RNC 12与节点B 14，与某些实时(real time，RT)及非实时(non-real time，NRT)服务的RRM分配正确功能性所需高阶功能与消息。于一节点(RNC或节点B)内所定义的功能与消息高度地与实现相依。于一节点内，所标示功能可由分离处理器来执行，或者可于执行超过一个功能的一合并工作内且执行这些功能的工作可执行其它与本发明无关的功能。于该RNC 12与节点B 14间为标准Iub接口16，且因此于该合适标准内来正式地定义该消息。
功能1(Function 1)为RT与NRT资源管理器18。此功能执行流量平衡功能(traffic balance function)，将资源池给予实时(RT)与非实时(NRT)功能，再加上执行该通话许可控制功能(call admission control function)，给定该现有负载可决定该小区是否可容纳一特殊型态、数据速率、与QoS属性(attribute)的新用户。
功能2为实时排程器(Real Time Scheduler)20。该实时排程器20负责来指派资源给实时用户(subscribers)，像是语音用户。给定流量型态，该分配通常为静态地一次指派。
功能3为非实时排程器(Non-Real Time Scheduler)22。该非实时排程器22负责将每个数据突量(burst)所需的资源指派给非实时用户。给定流量型态，该分配相对地频繁且对于该典型非实时通话将发生许多分配。
功能4为物理层(Physical Layer)24。物理层24执行所有物理空中接口以正确地透过该空中接口来传送用户数据。每个传输所用到的资源由该实时与非实时排程器来指派。
每个功能F1至F3与每个其它功能F1至F3使用某种型态的消息集合来彼此通讯。这些集合可由该标准来正式地定义(如透过Iub接口来旅行的消息集合)或可被内部地定义及因此为特定的实现。事实上，于使用超过一个功能的单一工作的实现中，该通讯可为非重要的。然而应注意到，此实现仅考量需在功能间传送的逻辑消息。应注意到，甚至如果正如该图式中所述以软件来实现时，这些功能将具有需与其它功能交换的其它消息集合，该功能包括在本发明范围外的那些功能。
消息集合(Message Set)(M1)18a为以实时与非实时资源管理器指派一现有资源池给实时通话的方式来被使用的消息的集合，因而该实时管理器(F2)具有其需要的信息。
消息集合(M2)20a为以实时与非实时资源管理器能知道对该实时用户的现有分配的方式来被使用的消息的集合。给定RT分配通常为静态时，这些消息为非重要的，除非存在着严重的拥塞。
消息集合(M3)18b为以实时与非实时资源管理器18指派一现有资源池给所有非实时分配的方式来被使用的消息的集合，因而该非实时排程器(F3)具有其需要的信息，因此其可分配资源。
消息集合(M4)22a为以实时与非实时资源管理器18能知道对该非实时用户的现有分配(即该分配的结果或量测)的方式来被使用的消息的集合。因为资源系由于突发流量而定期地指派，该回馈(feedback)很重要，因此该实时与非实时资源管理器18能减轻因为过度注册(over-subscription)的暂时(或甚至超过暂时)拥塞所导致的任何拥塞。
消息集合(M5)20b为告知该第一层(物理层)有关实时服务用户的资源分配的消息集合。
消息集合(M6)22b为告知该第一层(物理层)有关非实时服务用户的资源分配的消息集合。
于图2中，应注意到该M1-M4消息集合对RNC而言为内部的，因为实时与非实时资源管理者及该实时与非实时排程器也都位于该RNC中。该消息集合M5与M6以标准化的Iub消息的部分来传送。
图2的图式显示加入HS-DSCH信道以处理非实时服务。注意到对于该新HS-DSCH，该非实时排程器26被移到该节点B，且消息集合3(18a)现透过该标准化Iub接口来传送并且注意到消息集合4被省略。这意味着该实时与非实时资源管理器不具有来自该非实时排程器的任何回馈以允许其平衡于实时和非实时服务间的流量或提供输入到涉及非实时服务的该通话许可控制功能。
图3的图式显示纳入本发明的HS-DSCH。于该标准化Iub接口上所定义的新消息M4、26a′将允许该实时与非实时资源管理器取得回馈以提供正确的流量平衡与通话许可控制。该新的消息集合M4将以类似方式来定义成于该节点B中的其它物理层量测，其为先前技艺。做为该先前技艺，该CRNC可排程报告(reporting)与所欲的随时间的平均值以满足其需要。如以上所指出，该数据服务需回答的基本问题的范例，其中一范例为该服务品质(QoS)能多良好地来被满足？于此层面中，该节点B知道其尝试传输数据多少次直到成功地被接收且因此知道于任何一时点，真正被传输的速率数据为何。此为不同于真正被传输的数值，因为必须多次重传的传输当每次传输时，每次皆占用该信道的容量，甚至该用户仅传送该数据一次并因此于决定该用户QoS如何被满足仅被计数一次。因而发明提供所需的信息。
另外，其知道其它情事，如由该高速数据服务所使用的总功率，相较于由该小区所提供的其它服务所使用的功率，为了解被分配功率系如何有效率地使用的于所处理数据数量中一额外因素。还有该节点B可做出的许多其它可能量测于决定该高速数据服务的品质是很有用的。一个范例为该用户传送至节点B所收到的正面(positive)或负面(negative)确认(acknowledgement)，当数据被正确地或不正确地被接收。
此型态数据可回答的其它问题为：
(a)由该两种型态服务能多良好来使用整合资源？
(b)给予每个服务的现有使用/需求时，资源是否为最佳化地分割在专属与数据服务之间？例如，比其它节点B有更多重传的一节点B无法处理如其它节点能够处理的一样多的用户数据。
(c)将一特定QoS需求的用户加入到该小区时会对整个系统效能造成多大的影响？为回答该问题，当给予以上对于该整体资源使用的回答时，该节点B可估计对一新使用可取得的可能资源为何。
因此，因为该节点B具有必须执行这些功能的所有这些信息时，且给定让对专属与所有数据服务来改变一架构以移动所有C-RNC资源分配给节点B为无效率时，该节点B必须将这些参数向该C-RNC报告以允许该C-RNC将此信息与其在DCH与DSCH资源上来允许做出最佳化资源分配决策的其它信息整合在一起为极端地有价值。期待能有一列可能信息来从该节点B传送给该C-RNC，以其由该小区于整体上或由该用户优先权等级来量测，为：于一量测中每单位时间成功地被传输的数据数量，如数据的区块数量或真正被传输的数据大小。还包括该表列中为：成功传输的数量；于第一传输中成功的数量；于第二传输中成功的数量；于第三传输中成功的数量；失败的传输数量；于第一传输中放弃的数量；于第二传输中放弃的数量；于第三传输中放弃的数量；总失误数量；每个调制方案(modulation scheme)的使用；软式切换情况(soft handover situations)相对于正常情况的效能；ACK/NAK接收品质错误；与HSDPA传输的功率使用。
虽然本发明已以细节来详述，应理解到本发明非被限定于此，且各种改变可不远离由权利要求所定义的本发明思想与范围来于此做出。

Claims (30)

1.一种用于能进行与一节点B介接的一无线电网络控制器(RNC)资源管理的方法，该RNC将资源指派给实时与非实时用户，该方法包含以下步骤：
(a)该RNC提供对该节点B的物理信道指派(assignment)以响应实时资源的指派；
(b)该RNC将非实时用户的资源指派耦合至该节点B；
(c)该节点B提供非实时资源的物理信道指派至一物理层以响应由该RNC所提供非实时用户资源的指派；
(d)该节点B提供每个非实时(NRT)用户现有分配的结果报告给该RNC。
2.如权利要求1所述的方法，其中步骤(d)包括每单位时间的成功传输数据数量给该RNC。
3.如权利要求2所述的方法，其中该每单位时间的成功传输数据数量包括呈现数个数据区块中的一区块与真正传输的数据大小。
4.如权利要求2所述的方法，其中于步骤(d)中所提供的信息包括传输数个成功的第一传输。
5.如权利要求2所述的方法，其中于步骤(d)中所提供的信息包括传输数个成功的第二传输。
6.如权利要求2所述的方法，其中于步骤(d)中所提供的信息包括传输数个成功的第三传输。
7.如权利要求2所述的方法，其中于步骤(d)中所提供的信息包括传输数个不成功的传输。
8.如权利要求2所述的方法，其中于步骤(d)中所提供的信息包括传输数个放弃的第一传输。
9.如权利要求2所述的方法，其中于步骤(d)中所提供的信息包括传输数个放弃的第二传输。
10.如权利要求2所述的方法，其中于步骤(d)中所提供的信息包括传输数个放弃的第三传输。
11.如权利要求2所述的方法，其中于步骤(d)中所提供的信息包括传输数个总失误。
12.如权利要求2所述的方法，其中于步骤(d)中所提供的信息包括传输每个调制方案的传输使用。
13.如权利要求2所述的方法，其中于步骤(d)中所提供的信息包括传输软式切换情况相对于正常情况的效能。
14.如权利要求2所述的方法，其中于步骤(d)中所提供的信息包括传输数个确认/非确认接收品质错误。
15.如权利要求2所述的方法，其中于步骤(d)中所提供的信息包括对于传输HSDPA传输的于所有其它服务功率使用计算的功率使用。
16.如权利要求2所述的方法，其中用于提供的装置包括传输一个或更多以下信息：
数个非成功的传输；
数个放弃的第一传输；
数个放弃的第二传输；
数个放弃的第三传输；
数个总失误；
每个调制方案的传输使用；
软式切换情况相对于正常情况的效能；
数个确认/非确认接收品质错误；及
HSDPA传输的功率使用。
17.一种用于能进行与一节点B介接的一无线电网络(RNC)资源管理的装置，其包含：
该RNC具有：
用于将资源指派给实时(RT)与非实时(NRT)用户的一装置；
用于提供将物理信道指派给该节点B以响应实时(RT)资源指派的一装置；及
一耦合装置，用以将NRT用户的资源指派耦合至该节点B；
该节点B具有：
用于提供将NRT资源的物理信道指派给一物理层以响应由该RNC所提供NRT用户的资源指派的装置；及
用于提供每个NRT用户的现有分配报告给该RNC的装置。
18.如权利要求17所述的装置，其中该节点B包括用于提供每单位时间成功传输的数据数量给该RNC的装置。
19.如权利要求18所述的装置，其中用于提供每单位时间成功传输的数据数量给该RNC的装置包括用于呈现数个数据区块中的一区块与真正传输的数据大小的装置。
20.如权利要求18所述的装置，其中用于提供的该装置包括用于传输数个成功的第一传输的装置。
21.如权利要求18所述的装置，其中用于提供的该装置包括用于传输数个成功的第二传输的装置。
22.如权利要求18所述的装置，其中用于提供的该装置包括用于传输数个成功的第三传输的装置。
23.一种用于提供需要确保一无线网络正确资源管理的节点B，其包含：
用于提供将非实时(NRT)资源的物理信道指派给一物理层装置以响应接收NRT用户资源指派的一装置；及
用于在确保正确资源管理中、提供使用中的每个NRT现有分配报告的一装置。
24.如权利要求23所述的节点B，进一步包含：
用于提供实时(RT)资源物理信道需求给该物理层装置以响应接收到RT用户资源指派的一装置。
25.如权利要求23所述的节点B，其中用于提供报告的该装置进一步包括提供每单位时间成功传输的数据数量给该RNC。
26.如权利要求23所述的节点B，其中用于提供报告的该装置包括提供代表数个数据区块中的一区块与真正传输的数据大小的数据。
27.如权利要求23所述的节点B，其中用于提供报告的该装置进一步报告数个成功的第一传输。
28.如权利要求23所述的节点B，其中用于提供报告的该装置进一步报告数个成功的第二传输。
29.如权利要求23所述的节点B，其中用于提供报告的该装置进一步报告数个成功的第三传输。
30.如权利要求23所述的节点B，其中用于提供报告的该装置进一步提供一个或更多以下信息：
数个非成功的传输；
数个放弃的第一传输；
数个放弃的第二传输；
数个放弃的第三传输；
数个总失误；
每个调制方案的使用；
软式切换情况相对于正常情况的效能；
数个确认/非确认接收品质错误；及
HSDPA传输的功率使用。
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