TWI275268B

TWI275268B - Wireless radio resource management system using a finite state machine

Info

Publication number: TWI275268B
Application number: TW092122574A
Authority: TW
Inventors: Catherine Livet; Shamim Akbar Rahman
Original assignee: Interdigital Tech Corp
Priority date: 2002-08-28
Filing date: 2003-08-15
Publication date: 2007-03-01
Also published as: TW200423771A; US20060166664A1; ATE349140T1; AU2003265404A1; WO2004023826A1; EP1535483B1; ES2274313T3; DE60310575D1; US7058398B2; DE60310575T2; EP1535483A1; TW200404429A; US20040132441A1; EP1535483A4; CN1679352A

Description

1275268 l选、發明說明：發明領域本發明係一般地關於無線電資源管理(Radi〇 Res〇uce management，RRM)系統且特別是關於使用一有限狀態機器(Finke state Machine，FSM)來執行一_系統之各種功能。發明背景無線電信系統其包含無線電資源管理（RRM)系統係熟知於先前技蟄中。為了提供全球連線之無線系統，已經發展標準且係被執行。一種廣泛使用的現行標準，例如已知的行動電信全球系統（GSM)。此系統係被認定為如所謂的第二代行動無線系統標準（2G)且遵循其修訂（2.5G)來運作。GPRS以及EDGE係為2.5G 技術之實例’其提供在GSM(2G)網路之頂端相對高速資料服務。每一個這些標準試圖以額外的特徵來改良先前的標準且提昇。在 1998年一月，歐洲電信標準組織·行動通訊特別小組（ETSISMG) 同思稱為通用行動笔仏糸統（Universal Mobile Telecommunications， UMTS )的弟二代無線電系統(Third Generation Radio Systems)之無線電存取方案。為了進一步執行UMTS標準，第三代行動通訊伙伴合作計晝（Third Generation Partnership Project，3GPP)係於 1998 年12月形成。3GPP繼續作為一般第三代行動無線標準。一典型的UMTS系統結構根據現行的3GPP規格係被描述於圖一。UMTS網路結構包^核心網路（Core Network，CN )，此 1275268 94. 1. i〇核心網路係與一UMTS陸地無線電接取網路（umTs Terrestrial Radio Access Network，UTRAN)經由一介面而互相連接，此介面係已知為Iu之介面’其係詳細定義於現行的公開可用的3(^^規格文件中。UTRAN係被組態以透過無線傳輸接收單元(WTRUs)，如已知的3GPP中的使用者設備(UEs),並經由一無線電介面，如已知的Uu，來提供無線電信服務給使用者。UTRAN具有一或多無線電網路控制器（Radio Network Controller, RNC)以及基地台，如已知的3GPP中的B節點(Node B)，其共同提供地理涵蓋用以與 UEs之無線通訊。一或多個B節點係經由一介面(如已知於中的Iub)而連接至每一個ΚΝ〇υτκΑΝ可能具有幾個群組的B節點連接到不同的RNCs ’目-中的實例描述出兩個。比一個多的地方係被提供於一 UTRAN中，RNC内的通訊（int❿rnc communication)係經由一 lur介面來執行。網路元件外面的通訊係藉由在一使用者層級上的B節點經由 Uu介面以及於-網路驗上的核心網路(CN)經由多種核心網路 (CN)連接至外部系統而完成。一般上，基地台主要的功能，例如B節點，係為提供一無線電鏈路於基地台之網路以及WTRUs之間。典型地一基地台發射共用通道訊號允許非連接的WTRUs變成與基地台之計時同步。在 3GPP中，-B節點躲行與服之實體無線電鍵路。聯點從跳在lub介面上接收訊號，其控制由B節點於加介面上所傳輸的無線一核心網路係負責路由(routing)資料至其正確的目標。例如，核心網路可從-UE將由UMTS透過其中一細節點所接收的語音流 (voice traffic)路由至一公共交換電話網路（pubUc tel印honenetwork，PSTN)或預定目的地為網際網路之封包資料。在3GPP中，核心網路(⑶)具有六個主要組件··丨)一服務的整合封包無線服務(General Packet Radio Sewice，GPRS)支援節點(support node) ; 2)—閘道GPRS支援節點；3)—邊界閘道(bordergateway); 4)一訪客位置暫存器(visitor l〇cati〇nregister); 5)一行動服務交換中心(mobile services switching center);以及6) —閘道行動服務交換中〜。服務的GPRS支援卽點提供到封包交換領域的存取，例如網際網路。閘道GPRS支援節點係一閘道點用以連接至其他網路。所有資料流係經由閘道GPRS支援節點而行進到其他操作者之網路或網際網路。邊界閘道作用如同一防火牆以預防網路外的侵入者攻擊在網路範圍中之用戶。訪客位置暫存器係所需要的用戶資料之一現行的服務網路"複製π以提供服務。此資料一開始從一資料庫而來，其管理行動用戶。行動服務交換中心係負責”電路切換”的工作’連接從UMTS端到網路。閘道行動服務交換中心執行基於用戶目前位置之需求的路由功能。閘道行動服務亦接收且管理從來自網路外用戶之連接請求。 RNCs—般係控制UTRAN之内部功能。RNCs亦透過與b節點 1275268 之Uu介面連接而提供具有一區域構成(1〇cal c〇mp〇nent)之通訊的中間服務以及透過在核心網路與一外埠系統間的連接來提供一外部服務構成，例如從一在國内UMTS中之行動電話而來之國外電話。務涵蓋之地理區域中之無線電資源且控制^介面之實體無線電資源。在3GPP中，一RNC之Iu介面提供兩個連接至核心網路(CN): 一個到一封包交換領域以及另一個到一電路切換領域。其他中重要的功能包含機密以及健全保護。一 RNC係依據核心網路(CN)的需要而具有幾個邏輯上的作用。一般地，這些功能係被分成兩個構成：一服務的(serying RNC，S_RNC)以及一控制的RNC (controlling RNC，C-RNC) 〇作為一服務的RNC ( S_RNC ) ’ RNC作用如到核心網路(cn)以及b 節點之橋樑。作為一控制的RNC (C-RNC)，RNC係需負責一美地台之硬體的配置。C-RNC亦控制資料轉移以及處理不同基地台間的擁播。一RNC之第三邏輯作用係如一漂移的聊哪池欣。。作為一漂移的RNC(drifl RNC)，當UE穿越涵蓋區域時，rnc需負責交遞(hand off)UE設備到另一個基地台。 RNCs以及基地台一起執行無線電資源管理（ρ^)操作，例如”内部迴路功率控制，，。這是一特徵用以預防近遠問題。一般上’舉例來說，如果幾個WTRUs在相同的功率層級傳輸，最接近 8 1275268 一基地台的WTRUs可能蓋過從更遠處的WTRUs所傳遞的訊號。基地台檢查接收自不同WTRUs的功率且傳輸指令到WTRUs以降低或增加功率直到基地台接收自每一個WTRU之功率在大約相同的層級。可此需要有一統一的系統其調和提出的互動在許多規則系統(RRMalgorithm)之間，而考慮到全部的系統操作。

發明者認為一有限狀態機器（FSM)係為用以處理一無線通訊系統中之RRM的一理想的選擇，因為其限制了可定址 (addressable)事情的數量及相同類型事情的多次重複。使用一FSM 方法之一主要的優點係為一已知的RRM規則系統係依據系統的負載而有不同的表現。一些RRM規則系統亦可能被約束在特定負載狀況。發明者已認為一FSM可被提供在對應於各種負載情況之不同的狀態處。一般上，FSM允許一符合現行系統負載層級或其他定義FSM操作狀態的準則之有效且同等行為的rrm規則系統。於先前技藝中已瞭解控制系統中FSMs的使用，但是對於 RRM的執行並不清楚。例如，geemetai·之美國專利⑽，228，案名為混合有限狀態機器環境系統控制器(Hybrid Finite State MaehineEnviiOnmental System Controller)，教導使用幾個控制器，或是在相繼地運作以控制系統操作的幾組控制參數中操作之一單一控制器。某些先前技術專利教導使用一單一規則系統，例如關於一交遞’以及由Schieferetai·之美國專利5,884，175號提出例 1275268 子，Magnusson wt al·之美國專利6，163,524號，以及Hakaste et al· 之美國專利6,377,817，131。發明内容一種用於無線行動電信系統之全部的無線電資源管理 (RRM)方法論以及系統，其係使用有限狀態機器（FSMs)被執行，其基於各種無線系統負載考慮觸發而允許最佳化RRM決定。此全部的系統方法係協調操作以及在許多的系統之RRM規則系統間的互相影響，以提供一全體的RRM方法論。一無線電資源管理（RRM)組件係被提供用於一無線電信系統，其提供無線通訊服務於預定的地理區域到在此區域中之無線傳輸接收單元（WTRUs) 〇RRM組件具有一複數的有限狀態機器 (FSMs)用以控制電信系統服務之一特定的地理區域之無線電資源。每一個FSM被組態有一複數的狀態，其中一組選擇的功能係以狀恶基礎參數為基礎執行。每一個係被組態以複數的狀態切換用以將FSM從一狀態雙態觸變(toggle)到一不同的狀態以回應在電信系統以及在特定地理區域中WTRW之無線通訊負載的改變。在無線電信系統為一服務被指派為胞元之地理區域的系統中，趣4組件係較佳地被組態以執行有關於RNC針對指派胞凡進仃官理無線電資源之一無線電網路控制器⑽c)中選擇的功能。在此例子中，刪組件係較佳地組態以執行在RKC中選擇 I275268 的控制無線電網路控制器（C_RNC)的功能。在一較佳的組態中，包含一用以執行即時（RT )上行鏈路（UL )通訊功能的FSM，一用以執行即時（RT)下行鏈路（DL)通訊功能的FSM, —用以執行非即時（NRT)上行鏈路（UL)通訊功能的FSM，以及一用以執行非即時（NRT)下行鏈路（DL)通訊功能的FSM。每一個FSM可被，舉例來說，裝備有一正常狀態，一高狀態以及一超載狀態，且每一個狀態係與兩個開關連結，每一個都用以雙恶觸變(toggle)其他兩個狀態之一。較佳地，每一狀態開關係馨可操作用以雙態觸變(t〇ggle)FSM以從一不同的狀態回到一狀態，其係被組態基於一包含磁滯係數之門檻而操作，該門檻係與在各自的狀態開關所組態以操作FSM從一狀態切換到另一狀態上的門 . 板互補組悲。在RRM組件被組態以執行具有預定的時間槽格式的 · 時分雙工（TimeDiVisi〇nDuPlex，TDD)的選擇的C-Rnc功能處， FSM狀態開關係較佳地被組態以將個別的FSM從一狀態雙態觸變 (toggle)為一不同的狀態以回應在時間槽中之無線通訊負載之改⑩ 變。在此例中，較佳地選擇一第一時間槽負載門檻1^11，如此每一個可操作以將FSM從正常狀態雙態觸變(t〇ggle)為高狀態之狀態開關係被組態以在至少_時間槽中之負載超出帛一門檀TSTi時進行操作，以及每-個可操作以將—FSM從正常狀態或高狀態雙態處變為超載狀態之狀態開關係被組態以在配置在胞元中的時間槽之至少一預定百分比X之負載超出第一門檻TST1時進行操作。在 11 1275268 龙例1f7，第一時間槽負載門檻TST2係基於以第一門檻TST1減去 -磁滯係數麵擇，由此每-個可操作以雙_變—fsm&高狀’ 悲或超載狀恶回到正常狀態之狀態開關係被組態以在所有時間槽之負載降到第二門插TST2之下時進行操作，以及每一個可操作以雙態觸變-FSM從超載狀態回到高狀態之狀態開關係被組態以在胞元中所配置的時間槽之至少継χ百分比之負載降到第二門捏 TST2之下時進行操作。於此揭示種用於一無線電信系統的無線電資源管理· (RRM)的方法，其提供無線通訊服務於預定的地理位置到位於該區域中的無線傳輸接收單元（WTRUs)。如上所述，複數個有限狀態機II (FSMs)倾提供，每—個FSM係被_為具有複數- 個狀態，其中一組選擇的功能係基於狀態基礎參數而執行。由電 #系統所服務之-特定地理區域之無線電資源係藉由觸發腿s 從-狀態到-不同的狀態以回應在電信系統以及特定地理區域中 WTRUs之間的無線通訊負載之改變所控制，其中無線電信系統係一3GPP系、統，其服務指派為胞元之地理區域，提供之fs施係被組悲以執行在-無線電網路控制器中關於謂^對其管理無線電資源的指派胞元的選擇功能。其他目的以及優點將從下列較佳實施例以及隨附的圖示之描述中清楚顯現。縮寫表 12 1275268

2G 第二代 2.5G 第二代修訂 3GPP 第三代行動通訊伙伴合作計晝 BER 位元錯誤率 BLER 區塊錯誤率 CAC 呼叫許可控制 CCPCH 共有控制實體通道 CCTrCH 編碼合成傳輸通道 CDMA 碼分多重存取 CN 核心網路 C-RNC 控制無線電網路控制器 CRC 循環冗餘檢查 DCA 動態通道分配 DCH 資料通道 DL 下行鏈路 DLNRTRRMFSM 下行鏈路非即時無線電資源管理有限狀態機器 DLRTRRMFSM 下行鏈路即時無線電資源管理有限狀態機器 DPCH 專用實體控制通道 ETSI SMG 歐洲電信標準組織-行動通訊特別小組 F-DCA 快速-DCA FDD 頻分雙工 FSM 有限狀態機器 GPRS 整合封包無線服務 GSM 行動電信全球系統 HO 交遞 ISCP 干擾訊號編碼功率 LM 鏈路保持 13 1275268:丨 ·Ί>-- . { N&l 非即時 PRACH 實體隨機存取通道 PSTN 公共交換電話網路 PUSCH 實體上行鏈路共享通道 QoS 服務品質 RAB 無線存取持有者 RB 無線持有者 RL 無線鏈路 RNC 無線電網路控制器 RNSAP 無線電網路子系統應用部 RNTI 無線電網路臨時識別符 RRC 無線電資源控制器 RRM 無線電資源管理 RT 即時 RU 資源單元 see 慢速擁擠控制 S-RNC 服務的無線電網路控制器 S-RNTI 服務的RNTI TDD 時分雙工 TDMA 時分多重存取 TFC 傳輸格式組合 TS 時間槽 TS- 技術規格 TST 時間槽門檻 UE 使用者設備 UL 上行鏈路 ULNRTRRMFSM 上行鏈路非即時無線電資源管理有限狀態機器 ULRTRRMFSM 上行鏈路即時無線電資源管理有限狀態機器 UMTS 通用行動電信系統

14 U姻TI U-無線電網路臨時識別符 USCH 上行鏈路共享通道 UTRAN UMTS陸地無線接取網路 WTRU 無線傳輪接收單元較佳實施例之詳細說明本發明係參考圖示來描述，圖中相似的數字表示所有相似的元件。本發明之一無線通訊系統中無線電資源管理（j^)組件使用有限狀態機器（FSM)組件用以執行有效的利用空氣介面資源’其提供無線服務至一已識別的地理服務區中的WTRU，且實 # ^RRM之FSM以提供一高菔務品質（q〇s)給於服務涵蓋區域中所有WTRUs。其他執行的功能可能包含系統存取控制，尤其，對於許可進入控制以及擁擠控制，WTRU遷移率交遞，動態通道分配，無線環境調查以及RF功率控制。 RRM之FSM實施已經幾乎歧細在任何_的無線通訊系統。較佳地’ FSM係順從通用行動電信系統（麗巧）之要求如同第三代行動通訊伙伴合作計晝（3GPP)技術規格所述鲁 TS-25.40卜標題為，’UTRAN整體描述，，。下面所描述的發明可在一 ‘”、線^•刀雙工（TDD) 中執行，但是熟習此技藝之人士應可瞭解本發精_分雙卫（fdd)或其他絲模式之適用性。維持計劃的涵蓋區域時能提供—高服務品質 (QoS) 、 |的目的’本發明全部的1^1純對於控制空氣介面資源的利用是非常重要的。 15 ^75268 .圖二說明根據本發明之一電信系統之全部的RRM組件30之一頂視圖。全部的RRM組件30較佳地包含四FSMs : 1)—上行鏈路即時無線電資源管理有限狀態機器32 (ULRTRRMFSM) ; 2)— 下行鏈路即時無線電資源管理有限狀態機器34 (dl RT RRM FSM )，3)—上行鏈路非即時無線電資源管理有限狀態機器％ ( UL NRTRRMFSM);以及4)一下行鏈路非即時無線電資源管理有限狀態機器38 (DLNRTRRMFSM)。這種組態在3GPPUMTS的無線電網路控制(RNC)中執行RRM是特別的有用。Rjyy[3〇係較佳地被組態以操作一根據3GPP標準之RNC中的C-RNC功能。較佳地，每一個的FSMs 32、34、36以及38係被裝備有一相似的結構。然而，每一個FSM之RRM功能性根據他們個別的功能而不同。 RRM狀態對於FSMs係以系統負載為基礎且亦可考慮實體通道資源之可用性。最好的如圖三所示，每一個FSM較佳地具有三個狀態：1)一正常負載狀態100; 2)—高負載狀態200;以及3)一超載狀態300。互補的狀態開關對，110以及12〇，210以及220，130 以及140係被提供而操作不同狀態之間的開關，較佳地以通訊負載之函數決定之門檻為基礎。較佳地，提供一磁滞係數來進行互補狀態開關對的門檻標準的設定。當超過一高負載門檻時，一高負載狀態開關11〇係從正常負載狀態100切換到高負載狀態200。而當負載下降到高負載門檻之下 16 1275268 时’ -正常負載返回狀態開關12〇則從高負載狀態2_換操作回到正吊’負載狀態100。當超過一超載門檻時，一超載狀態開關21〇從咼負載狀態200切換操作至超載狀態3〇〇。當負載下降到超載門檻之下時，一高負載返回狀態開關22〇則從超載狀態3〇〇切換操作回到高負載狀態200。狀態開關係亦被提供於正常負載狀態丨〇〇與超载狀態3〇〇之間進行雙態觸變。在FSM在其正常狀態100操作且當超過超載門捏時，超載狀態開關130則從正常負載狀態100直接切換到超載狀態 300。此種狀況的發生是因為門檻的估計不是瞬間的，且多個 WTRUs可能在相同時間或是幾乎在相同時間將要求置於網路上。亦，即使在此類的服務請求之前並沒有超過高負載門檻，一單一 WTRU可能需要請求大量資源的方式是足以超過較高的超載門檻。當於超載狀態操作且負載下降到高負載門檻之下時，一正常負載反回狀態開關140直接從超載狀態200切換操作至正常負載狀態1〇〇。這種狀況可發生在當多個WTRUs在相同或幾乎相同的時間點Wf線或可能地當一單一通訊在終止時正使用一大數量或資源。較佳地，對於返回狀態開關，一磁滯程度係提供以避免在任何已知的狀態對間的快速來回(ping ponging)的現象。例如，在返回狀怨開關120進行從南負載狀悲200切換回到正常負載狀雜1〇〇之前，可能被要求使高負載門檻下降一預定量。其他組態係為可能。例如，FSMs可被組態具有五個狀態例 17 如一無負載狀態；2)—正常條件狀態；3)—低資源單元（RUs) 可用狀態；4)一中間系統負載狀態；以及5)一高系統負載狀態。在3GPP%i兄中’糸統負載可被描繪具有一結合介面的特性且功率資料可用於一C-RNC中。一實體通道RU係被編碼、頻率以及時間槽定義，如同在前面3GPP TS-25.990中所提出。如果更多 WTRUs以RNC之基地台來聯繫，系統負載將增加。系統負載可被分別地計算上行鏈路（UL)，即從WTRueq 基地台之通§fU孔號’以及下行鍵路（DL)，即從基地台到WTRUs 之通訊訊號。例如，根據3GPP技術規格TS-25.225，UL系統負載輸入功率可被任何的下列：（1) UETx功率，其係全部的UE傳輸功率於一載體在一特定的時間槽中；（2) NodeB接收全部寬頻功率，所接收的寬頻功率在一特定的時間槽包含有雜訊產生在接收器，（3) NodeBRSCP，被接收的功率在一專用的實體控制通道 (DPCH)上，實體隨機存取通道（PRACH)或實體上行鏈路共旱通道（PUSCH)編碼；⑷Node B時間槽（TS)干擾訊號編碼功率（ISCP)，在一特定時間槽中，接收訊號的干擾被測量於一中間漫游；以及（5) UTRAN傳輸通道BER，一特殊資料通道 (DCH)或是上行鏈路共享通道(USCH)之平均位元錯誤率（ber) 之估計。在3GPP的背景中，測量DL系統負載，輸入功率的選擇為： (1) Node B Tx載體功率，其係全部傳輸功率以及最大傳輸功率 18 _比率；（2) NodeBTx編碼功率’在一載體上之傳輸的功率以及在-時間槽中之一通道化編碼；（3)证p-共用控制實體通道（CCPCH) RSCP ; (4) UE傳輸ififBLER ’ -傳輸通道區塊錯誤率（BLER)的估計以估計循環冗餘檢查（CRC)為基礎在每 -個傳輸區塊上估計其值；以及⑴UE TS干擾訊號編碼功率 (ISCP)，在接收訊號之干擾在一特定的時間槽中被檢查在漫游時。當RRM 30係被組態以控制在-3GPP UTRAN*C_RNC^功能， UL FSMs 32、36較佳地使用一或多個上面沉系統負載輸入功率以控制狀態改變且DL FSMs 34、38使用一或多的上述DL系統負載輸入以控制系統改變。不同的輸入可被使用於個別的以丁 FSMs以及 NRT F SMs狀態開關以個別的門檻被決定以至少在部分的使用輸入類型中為基礎。實施中，FSMs 32、34、36、38係較佳地被初始化於他們的正常負載狀態1〇〇。然而，一無負載狀態被提供的地方，一FSM係較佳地被初始化在該無負載狀態。在一無負載狀態中，沒有WTRUs 使用與RRM組件聯合之基地台來聯繫。一旦一通訊以任WTRu被建立，FSMs啟動從此一無負載狀態。這常常發生當一WTRU係首先被打開以及變成有作用的或是一有作用的WTRU進入至少一結合基地台之地理涵蓋的區域中。在初始化之後，當WTRUs打開或進入通訊系統服務之地理區 19 12霄域，系統負載經常會增加。當—FSM 32、34、36、38在其正常負載狀態100且系統負載增加到超出高負載門檻值，但是沒奸於超娜值’獅職正常負紙咖啟_高嫌態·。一進一步增加系統負載高於超載Η框將造成系統從高負载狀能 200啟動到超載狀態。當—FSM 32、34、％、％在其正常㈣狀態100且系統負載增加到超出超载門檀值，fsm將從正常負載狀態100直接啟動到超載狀態300。當WTRUS被關上或離開通訊系統服務地理區域，則系統負載降低。當-FSM 32、34、36、38在其超載狀態300且系統負載減少到-低於超載門檻值的預定的位準，但並不低於高負載門檀值時，則FSM將從超載狀態300雙態觸變至高負載狀態2〇〇。系統中其他負載的降低至-低於高負载門植的預定位準將造成系統從高負載狀態200雙態觸變到正常負載狀態1〇〇。當一FSM 32、％、％、 38在其超載狀態3〇〇且系統負載降低到一低於高負載門檻值的預定位準時，則FSM將從超載狀態3〇〇直接雙態觸變到正常負載狀態 100 〇除了系統負載，RRMFSMs可監控可用的資源單s(RUs)。一資源單元係為一單一可控制的資源，其可以在使用於無線電介面的單向資訊轉換上。典型的無線通訊系統的例子為在一時分多重存取（TDMA)傳輸架構的時間及頻率槽以及頻率跳躍ping或特徵在於在一碼分多重存取（CDMA)傳輸架構中的一編碼序列的一部份無線電資源。另外的低資源狀態可被包含在FSM組態中。在此種狀況中，一在Rus低於一特定位準的下降可被使用來將在FSMs的狀態變化雙悲觸變至低資源狀態。然而，如圖二及圖三所示之較佳實施例中，並不提供一分開的低資源狀態且奶可用性位準可做為在計算尚負載及超載門檻值中的一個係數來使用。當RRM 30被組態以用於其服務地理區域被分割成胞元的 3GPP中執行C_RNC功能，RRM 30係較佳是用來控制一特定胞元之播線電資源。在一RNC服務多於一胞元之處，用於C-RNC功能之一RRM組件30係較佳是提供給每一個胞元，且係與基於在被分配该RRM組件30的胞元中的負載進行狀態切換的FSM一起組態。針對狀恶刼作之胞元負載門檻係較佳地係以一慢速擁擠控制 (SCC)速率控制演算負載計算為基礎。對於在一3GPP系統中之一時分雙工（TDD)通訊，無線電資源係被分割為時間槽（TSs)以及CDMA編碼，且胞元負載係較佳地以一TS以及編碼擁擠之函數為基礎。例如，選擇一個以時間槽門植（TST) TST1為基礎之SCC。當其判定在胞元中的任何一個 TS超出H；^TST1時，然後則設定高負載門植為啟動狀態開關 Π〇。接著，當其判定在胞元中一特定百分比X%TSs超過該門檻 TST1呀，則將超載門檻設定為啟動狀態開關210以及130。舉例來說，可將百分比X%設定在75%之胞元TSs或其他的數值，為了阻 21 1275268 止中斷之需求，較佳地係以操作者之需求為基礎。在此一實例中，為了預防一乒乓效應所使用的磁滯，係可藉由設定一較低時間槽門檻TST2來執行，其中TST2是等於TST1減去一所需的磁滯係數。當其判定在胞元中沒有TS超過門檻TST2時，則設定接者被用來啟動返回狀態開關120以及140的門檻。當其判定在胞元中（100-X) %的TSs沒有超過門檻TST2時，即當X=75， 25%的TSs不超過TST2，則接著設定被用來啟動返回狀態開關22〇的門檻。下表一係透過在一RRM組件30的RT FSMs 32、34中所執行狀態來提供一較佳的功能列表，該RRM組件30係基於胞元負載來執行3GPP系統中TDD通訊的C-RNC功能所配置。下表二係係透過在此類的RRM組件30的NRT FSMs 36、38中所執行狀態來提供一較 · 佳的功能列表。表一：於 3GPP 中 RRM 執行 C-RNC 之 RTFSM (UL/DL) 狀態規則系統啟動裝置規則系統行為（簡化^~~ 正常負载（100) CAC 接收：RL設定請求，RL重新組態準備或RL額外請求考慮許可決定的最太及低於的位元率以及基於接收速率來分派實體資源（見注1) 月厅、TS負載平衡週期性的（每5秒）檢查是否需要透過從最大負載的TS重新分配一或多CCTrCHs到最低的 TS來使TSs的負載相蓉個別UE逃離在 UE DLISCP 之門檻交叉點上觸發檢查在一槽中經歷高干擾的一特定CCTrCH是否 22 康額8 — Λ——….-…· 應該重新分配到另一個槽 TS基礎逃離在ULISCP或B節點Tx載體功率的交又點上觸發檢查在一槽中經歷高干擾的一或多個CCTrCHs 是否應該重新分配到另二個槽 TS基礎速率控制每五秒檢查是否平均UL雜訊升高或平均Tx載體功率超過門檻值檢查是否可執行在一給定的TS中的的速率恢復 (將不執行任何速率降低）採取高負載（200) 前攝的行動以嘗試避免超載 —- CAC 接收：RL設定請求，RL重新組態準備或RL額外請求考慮僅針對許可決定的保證位元速率以及基於保證位元速率來分派實體資源（見注1) 背景TS負載平衡週期性的（每5秒）檢查是否需要藉由從最大負载的TS重新分配一或多個CCTrCHs到最小負載的TS來使TSs之負載相等個別UE逃離在 UE DLISCP 之門檻交叉點上觸發檢查在一槽中經歷高干擾的一特定CCTrCH是否應該重新分配到另一個槽 rs為基礎逃離在ULISCP或B節點Tx載體功率的門檻交叉點上觸發檢查在一槽中經歷高干擾的一或多個CCTrCHs 疋否應該重新分配到另一個槽 TS為基礎速率控制每五秒檢查是否平均UL雜訊升兩或平均Tx載體功率超過門檻值檢查是否應該降低在TS 中一或多RBs的速率到保證位元速率（但不低於）。將不執行任何速率增加。超載（300)反應的動作被採取以嘗試穩定胞元 CAC i 接收：RL設定請求，RL重新組態準備或RL額外請求只允許HO進入胞元（以及考慮針對許可決定的保證位元速率以及實體資源分配）。沒有其他類型的存取被允許。（見注 1)

23 12752^8 背景TS負载平衡週期性的（每5秒）嘗試透過從最大負載TS 重新分配一或多個 CCTrCHs到最小負載TS 來使TSs的負載相等個別UE逃^~ 在 UE DLISCP 之門檻交又點上觸發檢查在一槽中經歷高干擾的一特定CCTrCH是否應該重新分配到另<槽 rs為基礎逃離在 UL ISCP 或 B 節點Tx載體功率的門檻交叉點上觸發檢查在一槽中經歷高干擾的一或多個CCTrCHs 應該重新分配到另一槽 TS為基礎速率控制每五秒檢查是否平均UL雜訊升高或平均Tx載體功率超過門檻值首先檢查是否需要降低於TS中一或多個RB之速率到保證的速率。一旦所有RB之速率在一保證的速率，檢查以看看是否需要降低一或多的速率到保證的速率之下。將不執行任何速率增加。、I w機構之間的不同。假如C-RNC不且有U-RNT (麗鲁·ΤΙ)之背景或C-麗不具有-背景且有-被分配之^鏈路時 Η加強的F-DCACAC請灰麻„η。敉刀㈣.，·、線鏈路呀則加強的F-DCACAC請求符合hq 表二·在 3GPP 中 RRM 執行（^gj^c 之 NRT (UL/DL) 規則系統

正常負載（lOO)CAC 啟動裝置接收.RL設定請求，RL重新配置準備或RL額外請求規則系統行為（簡化）考慮許可決定的最大及低，的位元速率以及基於接受的速率來分派實體資源 (見注3)

TS為基礎的 TS為基礎的速率控制 N/AforNRT 每五秒檢查是否平均UL雜訊發生或平均Tx載體功率超出門檻檢查是否可以執行在一給定TS中RBS的速率恢復 (將不實施任何速率降低) 24 1275268 滅取高負載 (200)前攝的行動以嘗試避免超載 CAC 〜'^ 求，RL重新配置準備或RL額外請求可決定 (第二最低速率）或較低者且基於接受的速率來分派實體資源（見注2) 背景TS負載個別UE逃li~ TS為基礎的逃離 --------- N/AforNRT — N/AforNRT " -Mi / ΛΑΛ λ rr TS為基礎的速率控制每五秒檢查是否平均UL雜訊發生或平均Tx載體功率超出門檻 N/AforNRT — 檢查是否需要降低在一給定TS中一或多RB之速率至TFC2 (第二最低速率）但並不低於該速率。將不實施任何速率增加。（見注2) 超載（300)反應的行為被採取以嘗試穩定胞元 CAC 接收：RL設定請求，RL重新配置準備或RL額外請求 t允許HO以及考慮用於 HO的許可決定的TFC1(最低速率）且基於接收速率來分配實體資源。沒有其他類型的存取被允許。（見注3 ) 背景TS負載平衡 N/AforNRT 個別UE ' N/AforNRT TS為基礎的逃離 N/AforNRT —~ 注2 :該處TFC lb馮暴礎的速率控制 __ 4位元读秦\ Λν - 每五秒檢查是否平均UL雜訊發生或平均Tx載體功率超出門檻 ί* 杰、nnm/^ ». 一檢查是否需要降低在TS中一或多個RB之速率到 TFC1 (最低速率）。將不實施任何速率增加。（見注2) 1-DCACAC請求l合^、献批不具有一背景且有一被分配之無線鏈路時，則加強在此一實施例中，當在正常負載狀態1〇〇時，在期望低流量之處’ FMSs較佳係使用最大位元速率於使用者的許可（CAC)。背景的TS負載平衡亦作用以將負載分散於所有TS上，使得沒有丁8遭遇負載擁擠。在此一實施例中，當FSMs在高負載狀態200時，在大部分的 TS中流量開始較高。為了預防胞元超載，較佳是基於rab保證位 25 1275268 9‘ L 1 〇元速率來分配新的資源。以一高於保證位元速率的速率操作之 RABs ’其係被降低職雜元鱗。_勸_作允許新許可的解放資源。在此-實施例中’當FSMs在超載狀態，大部分的说會經歷擁擠。因為逃離位置極少，逃離機制不再有效。較佳的行動為夢由降低制者速率來解放㈣'。如果目標鱗係低於㈣位元al 率則進行速率之與核心網路(CN)的再協商。在胞元中僅允許針對交遞目的讀RABs，_有其供_要_被拒絕。上述實例表現出本發明用於—3GPP系統中功能之 TDD胞謂雜_較麵組態。包含謂施之細敝件係相當可應用在現行3GPPS統的標準巾所詳細說明的頻分雙玉（fdd) 以及其他模式的通訊。再者，本發明在除了3Gpp系統外，亦可應用在通訊負載多樣化以及無線電資源需要管理處之任何無線系統0 圖式簡單說明圖1顯示一傳統UMTS網路之系統結構概要圖示。圖2係為-執行利用有限狀態機器（FSMs)之無線_系統之一全部的無線資源管理（RRM)元件之圖解表，根據本發明之教學。圖3係一圖2之RRM組件之一 FSM圖解表格。 26 1275268 ί':·1 1 ίο 元件符號說明 100正常載入狀態 200高載入狀態 300超載狀態 110及120、210及220、130及140 互補的狀態開關對

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Claims

、申請專利範圍： 1275268

J•一種無線電信系統之無線電資源管理(RRM)組件，其在一預定的地理區域中提供無線通訊服務至此區域中之無線傳輸接收單元（WTRUs)，該RR]y[組件包括：複數個有限狀態機器（FSMs),用以控制該電信系統所服務之一特定地理區域之無線電資源；各FSM組態複數個狀態，其中係基於狀態基礎參數來執行一選擇的功能組；以及各FSM組態複數個狀態開關，用以將該FSM從一狀態切換鲁到一不同的狀態以回應無線通訊在該電信系統與該特定地理區域内的WTRUs間負載的變化。 2·根據申請專利範圍第1項所述之無線電資源管理(RRM)組件，其中该無線電㈣統係一3GPP系統，其服務被指派為胞元之地理區域，以及該RRM組件係被組態吨行在_鱗電網路控制器 (RNC)巾選擇的魏，其侧於―指、派的胞元，以使該腸〇管理無線電資源。鲁 3·根據申明專利範圍第2項所述之無線電資源管理(rrjm)組件，其中丽組件係用以在RNC中執行選擇的控制無線電網路控制器（C_RNC)功能，且該rrm包含一用以執行即時（RT)通訊功能的FSM以及-用以執行非即時（NRT)通訊功能的fsm。 4·根據申請專利範圍第2項所述之無線電資源管理(RRM)組件，其中该RRM組件係用以在該rnC中執行選擇的控制無線電網路 28 12752^8 JL—日 +¾制器（C-RNC )功能，且該RRM包含一用以執行上行鍵路(瓜）通訊功能的FSM以及一用以執行下行鏈路（j)L)通訊功能的 FSM 〇 5.根據申請專利範圍第2項所述之無線電資源管理(RRM)組件，其 t該RRM組件係用以在該RNC中執行選擇的控制_無線電網路控制器（C-RNC)功能，且該麵包含一用以執行即時（RT) 上行鏈路（UL)通訊功能的FSM、一用以執行即時（RT)下行鍵路（DL)通訊功能的FSM、一用以執行非即時（nrt)上行鍵路（UL)通訊功能的FSM以及一用以執行非即時（順^)下行鏈路（DL)通訊功能的FSM。 6·根據申請專利範圍第5項所述之無線電資源管理(则^組件，其中該RRM組件_以執行具有1㈣_格式之時分雙: (TDD)通訊之選擇的功能，且其中該聰狀態開關係用以將該各自的FSM從-狀態雙態觸變到一不同的狀態以回應在時間槽中無線通訊負載的改變。 7.根據申請專利範圍第6項所述之無線電資源管理(麵)組件，其中=SM係組態有一正常狀態、一高狀態以及一超載狀態且各狀恶係與一開關相關聯’每一個用來雙態觸變至其他二狀態之 * 〇 Μ艮據申凊專利範圍第7項所述之無線電資源管理^組件，其中係選擇一第一時間槽負载Η檀TST1，其中： 29 1275268， .丨 Ί 'π ! y ' · j ’ 可操作以將一FSM從該正常狀態雙態觸變到該高狀態之各狀態開關係用以在至少一個時間槽中之該負載超出該第一門楹TST1時操作，以及可才呆作以將一FSM從該正常狀態或該高狀態雙態觸變到该超載狀態之各狀態開關係用以在分配於該胞元的一時間槽之至少一預定百分比X超過該第一門檻”丁丨時操作。 9·根據申凊專利範圍第8項所述之無線電資源管理(r^)組件，其中可操作以將-FSM從-不同的狀態雙態觸變回到一狀態之狀春悲開關係用來基於包含―與—門棰互獅磁滞係數的門播來操作，根據該門檻，該個別的狀態開關係被組態以操作該FSM從該一狀態切換到該不同的狀態。 ’ 10·根據申响專利範圍第9項所述之無線電資源管理(副^)組件，其中一第一日t間槽負載門檻TST2係基於該第-門檻TST1減去-磁滯係數而選擇，其中·· 可才木作以將-FSM從該高狀態或該超載狀態雙態觸變回⑩ 到該正常狀態之各狀態開關係用以在所有時間槽中之該負載掉到該第二門檻TST2之下時操作；可操作以將—FSM從該超載狀態雙態觸變回到該高狀態之狀態開關係用以在該胞元中所分配之至少100-X百分比的時間槽中之負載掉到該第二門播TST2之下時操作。 11.根據中料職®第1項所述之鱗f資理(RRM)組件，其 30 1275268 t各^i係組_—正常的狀態、—高狀態以及—超載狀態且、各狀態與二開關相關聯’每一個用來雙態觸變至另外二狀態之 -—〇 12·根據申明專利圍第i丨項所述之無線電資源管理卿組件，射可操作以將-FSM從_不_狀態雙態觸變__狀態之狀關關係用來基於包含一與一門播互補的磁滯係數的門植來操作’根據胡檻，該個別的狀態開關係用以操作開關該從該一狀態切換到一不同的狀態。 I 13·種S予員疋地理區域中提供無線通訊服務至此區域中之無線傳輸接收單元(WTRUS)的無線電信系統之無線電資源管理 (RRM)的方法，包含： &提供複數個有限狀態機器（FSMs)，各FSM組態以複數個-狀態’其中係基於狀態基礎參數來執行—選擇的魏組；以及針對由該電信系統所服務的一特定地理區，透過將fsms 從一狀態雙態觸變至-不同狀態來控制無線電資源，以回應在❿ 該特定地理區内资腿與該電信系統間無線通訊負載的改變。 R根據申請專利範圍第13項所述之方法，其中該無線電信系統係一3GPP系統，其服務被指派為胞元之地理區域且提供之係用以執行在一無線電網路控制器（RNC)内選擇之功能，其係關於一指派的胞元，以使該RNC對其管理無線電資源。 15.根據申請專利範圍第14項所述之方法，其中該提供fsMs之步驟 31 1275268 FSM I㈣細'㈣（RT)上行鏈路（UL)通訊功能的、-用以執行即時（RT)下行鍵路（叫通訊功能的腦、吻丁非即時（贈）上行鏈路（ul)通訊功能的·、 ^執行非㈣（NRT) T行鏈路（DL)通訊功能的、⑦成在中選擇的控制_無線電網路控制器 (C-RNC)功能。 16.根據申請專利範圍第15項所述之方法，其中該FSMS係被組態以執行具有-預定日補t格式之時分衫（TDD)通訊之選擇的 C-RNj功能，且其中將個別的觸從一狀態雙態觸變到一不同的狀恶係回應在時間槽中無線通訊負載的改變。 Π·根^請專利範圍第16項所述之方法，其中各刪係組態有一正常狀態、一高狀態以及一超載狀態，且各狀態係與二開關相關聯’每一個用來雙態觸變至其他二狀態之一，且可操作以將 - FSM從-不同的狀態雙態觸變回到一狀態的各狀態開關係基於包含一與一門檻互補的磁滯係數的門檻來操作，根據該門榼，该個別的狀態開關係操作該FSM從該一狀態切換到該不同的狀態。 18·根據申請專利範圍第17項所述之方法，更包含選擇一第一時間槽負載門檻TST1以及一基於該第一門檻TST1減去一磁滯係數的第二時間槽負載門檻TST2，使得：可操作來將一 FSM從該正常狀態雙態觸變到該高狀態之 32 1275268 i J 各狀態開關係當至少一時間槽中的該負載超過該第一門檻 TSTl時進行操作，可操作來將-FSM從該正常狀態賴高狀態雙態觸變回到該超載狀態之各狀態開關係當該胞元中所分配至少一預定百分比X時間槽超出該第一門權TST1時進行操作，可操作來將—FSM從該高狀態_超錄態雙態觸變回到該正常狀態之各狀態開_當於所有時間槽的負載掉到該第二門播TST2之下時進行操作，以及可操作來將―FSM超餘輕_變_該高狀態之各狀態開關係當該胞元中所分配至少脈奸分比時間槽掉到該第二門檻TST2之下時進行操作。 19.根據申請專利範圍第13項所述之方法，其中各FSM係組態有一 1常狀態、-高狀態以及-超載狀態且各狀態係與二開關相關聯，各開關用以雙態觸變至其他二狀態之―，且可操作來將一狀態

二^-不_狀態雙_變_ —狀態之各狀制關係基於二與-服互補之_卿係數之門縣操作，根據該門皿^各自的狀態_喿作該職以從—狀態切換到該不同的轉纖_3細之方法，財雜供廳之步驟 X執行即時⑽）上行鏈路（ul)通訊功能的讀、—用以執行即時（RT)T行鏈路（DL)通訊功能的腦、 33 1275268 —: 、'1 丨 ~ 一用以執行非即時（NRT)上行鏈路（UL)通訊功能的FSM、以及一用以執行非即時（NRT)下行鏈路（DL)通訊功能的 FSM 〇

34 ;；：12?5268 一士 jv 旨定代表圖： (一) 本案指定代表圖為：第（2 )圖。 (二) 本代表圖之元件符號簡單說明： 30 RRM組件 32上行鏈路即時無線電資源管理有限狀態機器 34下行鏈路即時無線電資源管理有限狀態機器 36上行鏈路非即時無線電資源管理有限狀態機器 3 8下行鏈路非即時無線電資源管理有限狀態機器 100正常負載狀態 200高負載狀態 3〇〇超載狀態八、本案若有化學式時，請揭示最能顯示發明特徵的化學式：