TWI305996B - Signaling connection admission control in a wireless network - Google Patents

Description

1305996 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於無線網路，其中，使用者設備（UE) 可以與無線存取網路（RAN)進行通信。 ° 【先前技術】 -控制平Φ ( eontrol plane )可㈣於這個仙者設備（证） 及這個無線存取網路（RAN) _所有控制信號發送。一使用 者平，（丽plane)可以用來傳輸及接收所有的使用者資訊。 共用，源及專財源乃是定義於—胞元内部，藉以用於各個使 用者設備（UE)及這個紐存取網路（議）關上行傳輸 ^下行傳輸。舉絲說，-賴存取通道（RACH)及一順向 ^H (FACH)可以分別表示上行傳輪及T行傳輸的共用 傳輸通道。這個隨機存取通道（RACH)乃是一種競爭式 (contention—based)上行傳輸通道，其中，一動態持續位準 j可以絲控制-使用者設備（UE)對於這個隨機存取通 道（RACH)的存取速率。 ^-使用者設備（UE)的功率啟動程序以後，當尚未連 接到這個無線存取網路（的時候，這刪吏用者設備（ 以稱為’’閒置（IDLE)，，模式。另外，當建立一信號連接（亦 :.控制平面連接）的時候’這個使用者設備（_則可以 稱為”連接（CONNECTED )，，模式。一旦進入連接 ^ONNEC^D)模式贿，㈣平面錢及使帛者平面資訊 更都可以在這敏帛者設備（证)及這個無線存糊路(論^ 間進行交換。

、-閒置（IDLE)模式的制者設備⑽）乃是在一丑用 ^⑽如··_隨機存取通道（RACK))上方傳輸一連接 ，未（C0NNECTI0N rjequest)，藉以要求一控制平面信 唬連接。另外，這個連接要求（c〇NNECTI〇N 1305996 亦可以包含一建立動機，藉以通知這個無線存取網路（RAN) ^關這個使用者設備（UE)要求這個信號連接的理由。這個 取網路（RAN)可以許可或拒絕這個使用者設備（顶) 的仏2虎連接要求。在前面的例子中，這個使用者設備（^正） 可以許可共用資源上方的信號發送（CELL—FACH狀態）、或 專用資源上方的信號發送（CELL—DCH狀態）。另夕P，一種 1 可㈣（CAC)演算法亦可關來評量相資源的配 ，错以用於一使用者設備（UE )及這個隨機存取通道（ 間的上行傳輸及/或下行傳輸。 ，目前卻沒有任何方法可以絲決定—使用者設備 疋否應該許可—控制平面信號連接、及這個使用者設 r)疋否應該許可共用資源或專用資源上方的信號發送 面信號連接的時候）。目前，部分系統僅 使用者設備（υΈ)在翻資源上方的信號發送， 共用資源雜擠辦有多麼嚴重，其可能會造成任音 擁擠位準、並使這個使用者設備（UE)在信號資訊^ 換的時候經歷嚴重延遲。 〜有鑑於此，本發明的主要目的便是提供一種方法 疋-使用者設備（UE)是麵該許可 J二“、 上方的錢發送（在許可這健卿面錢發勒^用)貝源 【發明内容】 本發明乃7C-種控制平φ信號連接要求的 設備這者 ^ 十向彳虎連接。在前面的例子中，芦插古 法會決定這個使用者設備（UE)是 ^: 源上方的信號發送。在後面的例子 他^貝^^專用^ 則會拒絕這個鱗_、並轉_ (咖^^。㈣ 1305996 【實施方式】 示。二的流程圖，其乃是利用符號ω表 許可。在步驟‘，這面信號連接 控制平面信號i接要收到- 許可共用資源上，糾決定這個錢連接是否 翔ίΐί源的信號發送許可乃是基於上行傳輸及下行傳於 二 存取，_，^ 夕iF=i以:何等效的τ行傳輸共^通ΐ 未訊息用包=上建方立基接要 各ίί 取树_Η)及;_輯道（FACH)的 籍方中/為了評量共用資源上方的信號連接許可，這 ί Ϊ12測這個許可使用者設備（ue)、及這個胞元内 二二J源上方傳輸的所有其他使用者設備（UE)的共 ί ΐΐϊί擠f贱。若紐删條件倾駭最大值，則這 連接要求將會許可制資社方的織發送。相反地， 予f測條件不低於預定最大值，則在步驟15中，這個信號 要t將會進行評量’藉以紗專用資源的信號發送許可。 用-貝源上方的信號連接許可乃是暗示：一使用者設備 (UE)將會在-連接設定以後，呈現共用資源上方的信號發 送iCE^L—FACH)狀態，反之，根據一低品質信號連接、具 有專用資源上方的信號發送許可的使用者設備（UE)則會在 1305996 =接設定以後，呈現專用資源上方的域發送(肌―_ 以後，^^資、3上3^=上方的信號發送許可已經被拒絕 個隨機存取網路更會在步驟15中、啟動這 法以進行評量。這 ===：!許可控j(CAC)演算 量專用資诉机罟沾处 w卫丨（CAC )凋异法乃是用來評 法_- #源要求時， 步驟22中，這個使用^備Γ丄决算法设置專用資源，則在 源，許可—伸連 二便會利用這些設置專用資 則會拒絕-=連1妾否則’在步驟21中，這侧吏用者設備⑽ (步動方的信號發送許可的評量 含在這個連接要求訊息=所; 已叫許可控制（CAC)·法。也就是說， 以==資要=的，發送許可、及具有低 的信號發轉可Tin均可以自祕絕專用資源上方 後，資源上方的錢發送許可已經同意以 品質的特二广〜的存取可以’在步驟16中，具有高品質或低 傳Si=特二可以基於下列因素，諸如:延遲、4 其他因曰素。、、產量、或足以區分高品質或低品質的任何 ^305996 本發明可以定義各種不同諸#氣u 建立動機而言，將機的臨界值查表。對於特定的 的準則應該極為寬廣，藉以人(=)的存取區分為高品質 求總是能夠被區分為高品質 建立動機的信號連接要 絕對不會要求專用資源。或··這些信號連接要求將 這些信號連接要分=品質，進而確保： 送許可。 里藉以決疋專用資源的信號發 中，這個使用者設備（证），在步驟2〇 例子中，步驟18則會執行一分2°然而’在低品質的 行這個八批妒iVi專用貝源的信號連接許可。本發明必須執 發运許可的相關因素均是可接受二ϋ貝:原上方的— 是次佳的，其可能會讓這個 、c關因素仍會 sr 遲，，步 方的許可專用資源上 述。在這個使用者設儀（UE)、二白勺3=唯如先= 況中，這個使用者設備（UE)將會許|用資 在這個使用者設備（证）不許可專 J “用貝/原上方的仏號連接（步驟20)。 者所ϋ驟i4乃是一評量程序，藉以決定一使用 示^ 資源上方的信號發送。第係表 乂土评置方法5〇,藉以決定—信號連接要求是否許可共 10 1305996 用資源上方的信號發送’射，這些共用資源會同時包括這個 順向存取通道（FACH)(下行傳輸）及這個隨機存取通道 (RACHX上行傳輸），其乃是-種競爭式（c〇ntenti〇n— 上行傳輸通道。 就這個隨機存取通道（RACH)而論，當評量丘用資源上 方的信號發送許可的效應時，這種方法5〇必須評量成功隨機存 取通道（RACH)存取的傳輸錯誤率及（選擇性的）對應延遲。 第一步驟52乃是用來計算這個隨機存取通道（RACHf存取 的傳輸錯誤率。這個隨機存取通道（RACH)存取的傳輸錯誤 率可以在這個連接要求前面的訊框期間進行觀察、並且可以利 用這個無線存取網路（RAN)提供的資訊進行計算。 首先，這個隨機存取通道（RACH)傳輸率及這個隨機存 取通道（RACH)傳輸成功率乃是收集下列資訊以計算得到： 在N個訊框内、觀察成功隨機存取通道傳輸 的歷史，其中，N通常會落在範圍1〇〇以内。 在N個訊框内、觀察失敗隨機存取通道傳輸 的歷史，其中，N通常會落在範圍1〇〇以内。 因此’這個隨機存取網路（RAN)將可以提供全部或部分 的下列資訊： 這個無線資源控制器連接要求訊息（RRC REQUEST MESSAGE)的建立動機（ιέ)。 在這個連接要求訊息前面的N個訊框内、觀察成功隨機 存取通道（RACH)傳輸的速率，其中，N通常會落在範圍1〇〇 以内。 在這個連接要求訊息前面的N個訊框内、觀察失敗隨機 存取通道（RACH)傳輸的速率，其中，N通常會落在範圍1〇〇 以内° 控制使用者設備（UE)存取這個隨機存取通道（RACH) 的速率的動態持續位準（DP)參數，若在無線網路控制器 1305996 (RNC)進行管理。

這個許可使用者設備（UE)嘗試的隨機存取通道（r^ch) 存取數目可以利用這個無線資源控制器連接要求訊息（j^C

CONNECTION REQUEST)包含的建立動機進行預測。舉例 來說，一使用者設備（UE)可以使用隨機存取通道（RACH)， 藉以在”原始對話呼叫”的例子中進行無線存取载送（j^)設 定、’其通常會利用交握（handshake)方式得到五個隨機存取 通道（RACH)存取及五個順向存取通道（FACH)存取。經 由這個許可使用者設備（UE)嘗試的隨機存取通道（j^ch) 數目預測，（亦即：預測的隨機存取通道流量）， 成功及失敗隨機存取通道（RACH)的預測數目及這個胞元内 的對應傳輸錯誤率便可以經由這個隨機存取通道存 取機制或系統監控的基本算術/模擬以計算得到。 在步驟52以後，（亦即：一旦知道這個隨機存取通支 (RACH )傳輸錯誤率以後），評量這個隨機存取通道（mch 品質是否足以許可一使用者設備（UE)的評量方法有兩種^ 驟54)。、也就是說，這個許可可以是基於預測延遲 '或這個; 二亦可以*基於隨機存取通道（RACH)貞載的賴增加。^ 前面的例子中，這個延遲乃是基於這個傳輸錯誤率進行計算

反之，在後面的例子中，這個傳輸錯誤率則會直接進行評量 =吏=者設備（UE)的許可是否基於延遲或貞載乃是取 ^個建立動機。舉絲說，延繼感連接（諸如1始對話, 應該是基於延遲。其他麵的要求許可則可以僅+ 基於隨機棘秘（RACH)貞_麵增加。 4· 甘人對於具有建立動機（其隨機存取通道（RACH)許可乃; 5土5。^^ = 1#號連接要求而言，這種方法5G會前進至步馬 、，心驟中，存取這個隨機存取通道（RACH)的延遲^ 1㈣56=4算的傳輸錯誤率加以計算。這個延遲的數值1 在乂驟巾進仃讀，藉以決定是祕於i定最大值。若i 12 1305996 即：不需要計算延遲），則這個傳輪 U本身會在步驟财進行評量，細決定是否低於—預定 。若，數值的任何一個數值（延遲或傳輸錯誤率）低 1個別的默最大值，狀倾機存取 ： =於共用魏上謂錢發送許可衫，將讀視^=受 摘箱許可數值最好能夠絲—邊幅，藉以得到這 個預疋最大值。這個邊幅可以考量鄰近胞元内、在共用 =„的使用者設備⑽），其可能會重新選擇 亦即：利用通用行動電話服務地面無線接取網 路（UTRAN)無法控制或難以控制的程序）。在閒 d 及連接（CONNECTED)模式共用資源相同的情況中，（亦 閒置（IDLE)模式及連接（CONNECTED)模 、（UE)^I是利用相同共用資源傳輸及接收的情況），這^ 法亦應該考量這彳喊幅内、無鱗資源控彻（RRc) 的傳輸。應該注意的是’這個預定最大值可以根據這個無 線貧源控制器連接要求（rrC CONNECTION REQUEST) ^ 息的傳輸建立動機而變動。 ° 厂旦共用貧源上方的信號連接許可效應已經就這個隨機 存取通道（RACH) it行評量以後，這健號連接許可效應便 可以就這個順向存取通道（FACH)進行評量。就這個順g存 取通道（FACH)而論，影響共用資源的因素乃是這個順向存 取通道（FACH)的擁擠數量。在步驟6〇中，這個順向存取通 道（FACH)的擁擠會被識別出來。在這個無線存網路（ran) 中，這個順向存取通道（FACH)擁擠數量可以提供這個順向 存取通道（FACH)排序器及這個順向存取通道（FACH)緩 衝器知道，其可能會包括欲傳輸順向存取通道（FACH)訊息 的數目。順向存取通道（FACH)的擁擠位準乃是順向存取^ 道（FACH)資源數目、順向存取通道（FACH)排序器設計、 13 1305996 及通用行動電話服務地面無線接取網路（UTRAN)架構的函 數。 類似於這個隨機存取通道（RACH)的評量動作，在步驟 60以後’（亦即：一旦識別這個順向存取通道（FACH)以後）， 基於識別擁擠位準以決定是否許可一使用者設備（UE)的評 量方法會有兩種（步驟62)。這個許可可以是基於這個識別擁 擠結果的預測延遲、或這個許可亦可以是基於順向存取通道 (FACH)負载的預測增加，亦即：擁擠本身。要使用那一種 方法的選擇乃是取決於這個建立動機。

對於順向存取通道（FACH)擁擠的評量乃是基於延遲的 建立動機而言，這種方法5〇會前進至步驟64。在步驟64中，存 ίίΪ，，通道（FACH)的延遲會利用步_識別的擁 雛里加Μ計算。在步驟65中，這個延遲數值會進行評量 以決定J否低於-預定最大值。若這個許可乃是基於負載 Ϊ 延遲），則這個擁擠本身會在步驟66中進行評 里藉/、疋疋否低於一預定最大值。若這兩個數值有任 Ϊ 個別的預定最大值，則這個順向存取通

的，且湘資社方的信魏餅可亦會予 - )。誠如這個隨機存取通道（rach)的評量， 大ί 触亦最好賴減去—邊幅，藉轉個預定最 隨機; :匕：用資源上方的信號連接要求將會被拒i 2 it (FACH) 共用連接要求將會被拒^^ " 步驟16決定* ^ f或低^ f存取的準測 14 1305996 這個賴存料道（RACH)及雜勒麵通道（fach) 的預定最大值參數射崎著建讀機的函數而鶴。因此， 來確保：具有蚊建立動機的信號連接要 ^ 11 賢源上的信號發送，無論這個隨機存取通道 (RACH)及這個順向存取通道（FACH)的條件如何。舉 3二先順序的建立動機(諸如：緊急呼叫）而言， I 非常高’藉以使所有信號連接要求均會被 许可’：、确傳輸錯誤率、擁擠、或其造成的延遲有多嚴重。 筮L若共用資源上方的信號連接許可被拒絕，則

ίί卓由步驟14前進至步驟15，藉以決定這個 k唬連接要求疋否應該許可專用資源上方的信號連 繼續先前所述的步驟。同樣地，在第2圖中，若料斗^ ίίϊίί要ΪΪΪ:二則第1圖所示的方法將會由步驟!4前 進至乂驟16，並繼續先前所述的步驟。 雖然本發明已彻較佳實施舰行詳細說明， 解：本㈣料必限定在本發_财實施例1 佳神及範圍的前提下，熟習此技術者可以對較 將利用下财請專概目加以絲。 耗固

【圖式簡單說明】 一種控制平面信號連 一種是否許可共用資 弟1圖係表示根據本發明之較佳實施例、 接要求的許可控制方法。 第2圖係表示根據本發明之較佳實施例、 源上方的信號連接的評量方法。 【主要元件符號說明】 12 接收信號連接要求 14許可使用者設備至共用資源？ 15 1305996 15 許可使用者設備至專用資源？ 16 高品質或低品質存取？ 18 許可使用者設備至專用資源？ 20 許可使用者設備在共用資源上發送信號 21 拒絕許可 22 許可使用者設備在專用資源上發送信號 52 計算隨機存取通道的傳輸錯誤率 54 隨機存取通道的許可是基於延遲或負載？ 55 計算延遲 56 計算延遲低於預定最大值？

58 傳輸錯誤率低於預定最大值？ 60 識別順向存取通道的擁擠 62 順向存取通道的許可是基於延遲或負載？ 64 計算延遲 65 計算延遲低於預定最大值？ 66 擁擠低於最大預定值？ 68 拒絕共用資源的許可 70 同意共用資源的許可

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Claims (1)

1305996 十、申請專利範圍： 1，-種與使用朗及專用資源之複數使用者設備(uEs)進行無線 通信的網路站，其包含： -設置以從-UE接收-連接請求的電路系統； 統 -設置以判定對於共用f源之連接請求是否可接受的電路系 n又置以配置共用魏朗應—制資源可接受 定的電路系統； Θ 一設置以翁對於專用資源之連接請求是否可接受以回應— 共用資源可接受性之否“仪㈣路系統； 一設置以配置專用資源以回應—專用資源可接受性之肯定判 定的電路系統；以及 一設置以拒絕該連接請求以回應—專用資源可接受性之 判定的電路系統。 & 撕述之娜站，射該設置叫定對於共 貝源之連接4求是否可接受的電路系統包含： -設置以判定該連接請求將Μ載或是延遲為基礎的電路系 Α置叫定—估計貞载是否小於—預定門檻的電路系統， 虽決定該連接請求將以負载為基礎時，在對於共用資源之連接請 未被接红後，判定—估計負載是否#-預定門檻； —設置以判定—估計延遲是否小於—預定Η檻的電路系統， 17 1305996 當決定該連接請求將以延遲為基礎時，在對於共用資源之連接請 求被接受之後’判定-估計延遲是否小於一預定門檀，·以及 一電路系統，設置以產生—肯定敬朗應—估計負載或一 估計延遲係小於該各自預定服之判定，賴，咖以產生一否 定判定。 3·如申請專利範圍第2項所述之網路站，其中該設置以判定對於共 用貧源之連接請求是否可接受的電路系統係基於在一順向存取通 道(FACH)之一條件來做出判定。 =申請補制第2销述之_站，其巾該設置叫定對於共 別raTS連^求疋否可接受的電路系統係基於在一隨機存取通 、(RACH)之一條件來做出判定。 請專概_2酬述之網_，射驗以狀對於共 貝源之連接請求是何接受_料、統係基 所傳輸的-建立動機來做屮，k 頓4中 延遲為基礎。出判疋，疋否該連接請求將以負載或是 =申__2項所述之網路站，其中織置以判定對於此 =源之連接請求是否可接受的電路系統係利用基於在該連接請 求中所傳輸的建立動機之門播。 7·如申凊專利减第丨項所述之網路站，其中射置 連接請求是否可接受的電路系統係利用-呼叫許可控^ 18 1305996 8.如申請專利範圍 用資源之連接請求 接受性： 第1項所述之網路站，其中該設置以判定對於專 是否可接受的電路系統係配置以肯定地判定可 田做出-判定時，該連接請求係要求—高品質存取 田U出判定時，該連接請求係要求一低品質存取 貝源之該連接請求的另外關定配不被接收。 ’或者 ’而對於專用 9=申請專利範圍第8項所述之網路站，其中該設置以判定對於政 用貧源之連接請求是何接受的電料統包含： ’、 .-設置以判賴連接請求將以錄或是延遲為基礎的電路系 縱—料貞刪祕—狀嘱電路系統， =連接請求將以負載為基礎時，在對於共用資源之該連接 °月求子接文之後，判定一估計負載是否小於-預定門檀； -设置以欺-估収遲是則、於 = 當決定該連接料U 預疋卩施的電路系統’ 屬明求將以延遲為基礎時，麵於共用資源之 ㉔求被接⑽，敬—估収_小於—则插；以及 -電路糸統’設置以產生—奴判定以回應—估計負載或一 ==遲係小於該各_門楹之敬，否則，刖以產生一否 Z.如申請專利翻第9項所叙網路站，其愧設如判定對於 ，、用#源之連接請求是否可接受的電路系統係基於在—順向存取 19 1305996 通道(FACH)之一條件來做出判定。 11. 如申請專利範圍第9項所述之網路站，其中該設置以判 共用資源之連接請求是否可接受的電路系統係基於在 通道(RACH)之一條件來做出判定。 子 12. 如申料利朗第9項所述之轉站，其巾該設 共用資源之連接請求是否可接a 彳疋對於 八疋古了接$的電路系義基於在 中所傳輸的一建立動機來做出判定，是否該連接請求將以負^ 是延遲為顧。 ㈣以負載或 ㈣物判定對於 請求中所频鍵綠機之^㈣路錢#_基於在該連接 1《如申請專利範圍第8項所述之 專用資源之連接锖炎β不 /、中该设置以判定對於 制演算法。 疋否可接受的電路系統係_-呼叫許可控 15·—種於無線通信系統中執行許可控制 接收一連接請求. 乃在5亥方法包含： 根據-品質特徵執 受的-第-決定； u對於共用資源的連接請求是否可接 當該第一決定判 共用資源； 於/、用貝源的連接請求可接受時，配置 當該第—_崎物繼時，執 20 1305996 仃判p於專職源的連接請求是否可接受的_第二決、 虽該第二決定判定為肯定時，配置專用資源；以及疋， 當該第二決定判定為否定時，拒絕該連接請求。 16.如申請專利範圍第！5項所述之方法，其中該第—決定包人· 執行-第三妓’以狀該連接請妓 二. 為基礎； ΤΛ貞栽或是延遲 請求將以負載為基礎時， 判定一估計負載是否小

執行一第四決定，以當判定該連接 在對於共用資源之連接請求被接受之後， 於一預定門檻； 執行-第五決定，以當欺該連接請树以延遲為 ， 在對於該共_原之連接請求被接受之後，判定—估計延遲是I 小於一預定門檻；以及 當該第四或該第五決定判定為肯定時，產生一肯定判定，否 則，則產生一否定判定。 17. 如申請專利範圍第16項所述之方法，其中該第四決定及該第五擊 決定係基於在—順向存取通道(FACH)之一條件。 18. 如申請專利範圍第16項所述之方法，其中該第四決定及該第五 決定係基於在—隨機存取通道(RACH)之一條件。 19. 如申請專利範圍第丨6項所述之方法’其中該第三決定係基於在 該連接請求中所傳輸的一建立動機。 20. 如申請專利範圍第16項所述之方法，其中該第四決定及該第五 21 1305996 ^定二該預定Η婦、基於在該連接請求中 來調整。 ]建立動機 21. 如申請專職圍第15項所述之方法，其中 … 使用一呼叫許可控制演算法。 仃5亥第二決定時 22. -種於祕輕純帽行許方法 接收一連接請求； μ方法包含： 接受； 執行-第-決定’以判定配置該連接請求至共用 為源是否可 當該第-決定判定為肯定時，執行 接請求是爾H細纽顯取^、& ’以判定該連 當該連接請求需要高品質存取時 軏 娜時配置共崎源至該連接請 以判定 當該連接請求需要低品質存取時，執行 配置該連接請求至專用資源是否可接受；第—决疋， 當该第三決定判定為肯定時，配置專用資源. 當該第三決定判定為否定時，配置共用資源. 以判定配置 當該第-決定狀為否㈣，執行―第四決定 μ連接請求至專用資源是否可接受； 當該第四決定判定為肯定時，配置專用資源. 當該第四決定判定為否定時，拒絕該 23.如申請專·圍第22項職之方法，財雜-衫包含： 22 1305996 執行-第五料，簡定 礎； 月員載或是延遲為基 當判定該連接請求將以負载為 判定在對於共用資源之連接請求被接受之後，:二:否： 於—預定門播； 估冲負载疋否小 —當判賴連接請轉叹料基礎時，執行—第七 I在對__ f狀連接請求難受之後 小於一預定収 估推遲疋否 —當該第六決定或該第七決定判定為肯定時，產生一肯定判 疋，否則，則產生一否定判定。 申請專·_23_叙方法，射辦六及該第七決定 係基於在一順向存取通道(FACH)之一條件。 25. 如申請專利範圍第23項所述之方法，其中該第六及該第七決定 係基於在一隨機存取通道(RACH)之一條件。 26. 、如申凊專利範圍第23項所述之方法，其中該第五決定係基於在 該連接請求中所傳輸的一建立動機。 2:.如申請專利範圍第23項所述之方法，其中在該第六及該第七決 疋中的韻定門捏係基於在該連接請求中所傳輸的一建立動機來 調整。 申請專利範圍第22項所述之方法，其中在該連接請求需要高 品質存取’而配置共用資源至該連接請求時，係使用一呼叫許可 23 1305996 控制演算法。

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