TWI374629B - Method and device for managing resources in shared networks - Google Patents

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TWI374629B
TWI374629B TW093134544A TW93134544A TWI374629B TW I374629 B TWI374629 B TW I374629B TW 093134544 A TW093134544 A TW 093134544A TW 93134544 A TW93134544 A TW 93134544A TW I374629 B TWI374629 B TW I374629B
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Description

1374629 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明一I係關於通訊網路及通訊網路資源管理方法， 且具體而言，係關於處置由不同運營商共用之資源之網路 及方法。 【先前技術】 現今，行動通訊網路技術之發展日新月異。運營商市場 j爭激烈，每個運營商均必須提供盡可能完整之網路覆 蓋。在建立行動通訊網路時，對網路硬體之投資係最大成 本之。傳統上，每個運營商皆已配備其自身之網路硬體。 最近，人們已提議網路基礎設施共享作爲一種能夠使數個 嗎路運s商最大限度減小與發展網路相關聯之成本之手 丰又人們已經提出數個不同的共用網路資源之方法，諸如： 地理型共用網路、場所共享、W及普通共用網 路。有關不同共用方法之架構的更詳細内容包括在⑴内。 於/、用網路中’一個或多個運營商至少共用某個基礎設 施將服務提供錢W。從而，可㈣基礎㈣提供所期 望之服務的彼jt用八L> °卩刀上達成資源之共用。在某些情形 下甚至可共用被約束之資源。但共用此等受限資源需要 一些創意且需要發明_ 對所有參與之運qtb I “源之方法，該方法既 次、拓 運&商皆公平亦可最大程度利用該受約束之 資源。 段 共用網路係一相 。人們已對標準 對新的概念且尚未達到推廣應用之階 予以某些修改以方便共用網路之開發。 97293.doc 1374629 $如’需要修改標準以利於地理型網路之共用，從而使一 早一基礎設施看似多於一個基礎設施。現今，產品開發工 作已集_於修改針對非共用情況而設計之現有解決方案， 以使其可運作於一 iL用姐j ^ 电丄 〃用網路每境内。由此，在現有解決方 累中僅少量增加了該共用綑故 八用凋路％境所特有的額外功能或特 性。 關於該等與管理J£ A , 寻〃、g理，、用網路中受約束資源相關之具體問 題’在先前技術中未有已知 产 3 Q天解决方案。然而，一管理資源 之簡單方法係忽視下述事實·萁 λ 一 I .基礎6又施正受到共用且在具 有充足可用資源之狀況下择柄姑咬毛、α、 卜你根據凊未來分配資源。但是， 此方式會造成資源的不公平分 丁刀配例如，若兩個運營商共 用該等資源’則每個運營商雹古 、 咬呂冏昀支付50%的網路佈建成本。 假若兩個運營商達成一在擁窠 ▲ 仕濰基期間其各擁有資源之50°/〇的 H右’出於某-原因運營商的客戶對服務之需求 增大，則該運營商可獲得-高於協議观之資源百分比。 【發明内容】 根據先前技術，在一 it用細々达 、 牡八用網路情況下管理受約束資源所 k J的巾見問題係.難以達成對資源之整體最大化使 用’且同時可將資源公平地分配給運營商。此外，諸如資 源大小之再協商、優先順序箄 、 寻趿之使用荨額外功能或所請 求之資源大小發生巨大改變 — 父之It形白b使付情況愈加複雜。 因此’本發明之一目的伤. 97係.k供用於資源管理之方法及 裝置，以在不同運營商之問裎 — 知:ί、一公平分配之同時達成對 資源之高利用率。一進—步 y之目的係：將優先順序等級之 97293.doc ^./4629 使用整合於此等方法及裝置内。再一進一步之目的係：在 該相同管理方案内提供資源之再協商。另一目的係：降低 接近擁塞時由請求較大資源之呼叫所造成之影響。 該等上述目的皆可藉由隨附申請專利範圍之方法及裝置 來達成 叙而5，至少要根據三個比較來做出一有關接 文或拒絕-所接收存取請求之決定。第一個比較係在通訊 系統中可用於該存取之可用閒置資源總量與所請求資源量 之間進订。第二個比較係在假若接受該存取請求之前提下 於-所佔用之資源總量與一第一臨限值之間進行。該臨限 值相當於某-擁塞程度臨限值。第三個比較係：假若接受 該存取凊求，-上述運營商所使用的資源總量是否超出一 第- 6¾限值。該第二臨限值係分配至上述運營商之總資源 ' 刀。右該第一比較顯示具有可用資源且若該第二比 較表明不存在擁塞，則較佳接受該存取請求。若該第二比 較表明存在-擁塞但該運營商尚未利用其總資源中之分配 部分，則亦較佳接受該存取請求。 於:本發明之實施例中，實施—所謂軟擁塞之檢查，其 :在-亥系統接近擁塞時’逐步區分需要大量資源之存取浐 往於本發明之另—實施例中，檢查未被立刻接受的存取 〔之優先順序’且若存在預先清空具有較低優先順序之 :中呼叫來獲得足_置資源之可能性，則根據該等資 二二所分配部分相比較之利用程度實施此預先清空。於 : = 加所需資源量之進行中呼叫之再協商係 ‘、、、叫求資源與當前使用資源間之差額的額外存取 97293.doc 1374629 請求 本發明之優點在於··可使用相對簡單之程序 資源的一公平及有效之管理。 限 1 邊寻铨序可構建在县 於整合於當前現有硬體中的裝置内。 【實施方式】 在本揭示t ’可將—行動通訊網路考慮爲其中—個以上 運營商共用某些通訊資源。於此情況下’假設給正在使用 該共用資源之每個運營商皆指配某—比例之資^此可藉 由該等運營商之間的某種協議而達成。例如，可使用一管 理系統將此等比例組態於一網路元件内。 圖1所示係一具有共用資源之一行動通訊網路1〇之實 例。一第一運營商之核心網路丨2係實體連接至一 utran 2〇 之RNC(無線電網路控制器）22。同樣地，一第二運營商之核 心網路14亦實體連接至該RNC 22。該uTRAN 20進一步包 括實體上連接至該RNC的一無線電基地台或節點B 25。該 RNC係一單一裝置，但可以一或多或少之獨立方式服務於 兩個運營商。因此，該UTRAN 20係一共用UTRAN。 於一邏輯平面中’該設置將看似不同。在圖1中，與該邏 輯平面相關之部分以虛線表示。於該邏輯平面内，該第一 運營商之核心網路12係連接至一邏輯RNC 23。同樣地，核 心網路14係連接至一與該邏輯RNC 23相分離之邏輯RNC 24。隨後，每個邏輯RNC 23、24皆可具有各自的邏輯節點 B:s 26、27。此等邏輯節點B:s 26、27隨後即可服務不同運 營商之小區30。於該邏輯平面内，該等2個運營商之網路呈 97293.doc 1374629 分離狀。當然，在實際應用中，諸多硬體裝 且亦可共用該等可用通訊資源。 〃、5吏用， 在管理共用資源時，應考慮若干自相矛盾之 在多數狀況下’心共用資源在某種意義:先’ 因此人們強烈期望盡可能有效地使用诉又=制， 源可以-精確方式在不同運營商之間劃分貝:：可用資 商皆可得到其自己的資源且+ _ 〜母個運營 *局意義上未達成效率之最大化: = : = 則在 =時機要求較其所分配部分爲多之資源且“另= :有某些間置資源，則不可能暫時「借用」某些資源： =體效率不能最大化。另一方面，若將該等資源一 入二:不顧及哪個運營商使用哪些資源，則人們可能陷 胃4營商事實上尚未完全使用其所分配部分但卻被 給予任何資源之擁塞狀態。人們期望能夠控制不同運 ★何使用可用資源’尤其是在或接近擁塞狀態時。 發月之基本概念係一方法，其可對兩種極端狀況之間 1源利用率實施控制。爲最大化總體效率，在非擁塞奴 :月間接受所有連接。若有過剩資源可用’應使用之，無 。=於那個運營商。此意味著當有冗餘資源時―運營商 〇 °協°義比例。然而，在或接近以某種方式界定的擁塞 〜夺必須施用其它規則。根擄本發明，在擁塞期間， 、未超出運營商之協議比例時方可接受新的連接。
、簡捷之方式即可界定擁塞狀態。若累計資源利用率 超出某個估，B,丨I '出於共用資源管理之目的，該資源即可被 97293.doc 1374629 認定爲擁塞。此一擁塞臨限值係一 j，、·且態參數。例如，此 可爲一使用一管理系統進行纟且離 订，且態的静態參數。然而，該擁 塞臨限值亦可依賴於某女！ 一，、匕參數，例如，天之時、周之 天、運營商之平均資源利用率等。 爲例示說明一根據本發明之条 ^ _ 月之糸統之行爲’圖2將-假設系 統之共用資源示意性圖解閣釋爲一 评馬矩形。該矩形區域相當 於全部可用資源C。於此實例φ，_加_ 貫例中，二個運營商共用該資源。 根據運營商之間的—協議，g j ^ 承運營商1分得全部資源之部分 p!，即，一資源量C 供運營 逆言商1使用。同樣地，運營商2 分付全部資源之部分p2，即C n。县α P2 PL.P2。最後，運營商3同意僅利 用一相當於C.P3之資源量。 組態一擁塞臨限值β β若招禍兮故祕 μ右超過忒b限值，該系統即處於一 擁塞狀態，且必須採取特殊措施以—公平方式制剩餘資 源。爲進一步例示說明本發明，可考慮一特定交通狀態。 個運呂商刀別以不同的資源量Ui、4及使用該等共用資 源’並以-對應方式在圖2之矩形内晝陰影線加以表示… 空閒資源量△仍爲可用。此處，人們可認識到：此刻，運營 商1因U,大於C.P,而超出其f源協議部分。運營商2使用較協 議部分爲少之資源量，而運營商3具有—大約等於協議部分 之資源利用率。 讓吾人假設4種不同之情況。在第一種情況下，一新的針 對一使用運營商1所提供服務之使用者的存取請求Ra到 達°亥存取请求需要一相當於匕之資源量。由於ra係小於△, 因此在整個系統内具有足夠的可用資源供處置該新的請 97293.doc 1374629 求。然㈣取請求將利用此大部分之資源，以至 於總利用率超出擁塞臨限值β。由於該存取請求係來自運營 商1該運營商已使用多於其分配部分之資源，所以剩餘資 商2〇目此’根據本發明該存取請 求Ra被拒絕。 在第一種情況下，一新的針對一連接至運營商2之使用 者的存取請㈣達。該存取請求f要—相#於#資源量，
其中rb ra。同樣地，此處rb係小於閒置資源量△，但是其使 整個系統進人-擁塞狀態，其原因在於若接受該存取請求 將會超出該擁塞臨限值。然而，運營商2尚未使用其總資源 之全部分配部分，且應對該等剩餘資源具有優先順序。因 此，該新的存取請求被接受，且該系統進入一擁塞狀態。 在第二種情況下，一新的針對一連接至運營商2之使用 者的存取請求到達。該存取請求需要一相當於h之資源量， 其中rc大於rb。此處，rc亦大於閒置資源量△，此意味著除非
對其它小區實施進一步優先化及預先清空，否則不可能接 受該存取請求。於-本發明之基本型式中，該存取請求被 拒絕。 在一第四種情況下，一新的針對一連接至運營商丨之使用 者的存取請求到達，該存取請求需要一相當於r d之資源量， 其中rd小於ra。事實上，rd小於間置資源量八，且亦足夠小以 至於不會使整個系統進入一擁塞狀態。因此，既使接受該 存取請求Rd’所利用資源之總量亦會低於擁塞臨限值爲 最大化總體效率，儘管運營商丨所利用之資源已超出了其分 97293.doc 1374629 配部分，仍可接受該存取請求。 圖3圖示一本發明之方法之一實施例内主要步驟之流程 圖。該程序在步驟200開始。在步驟202中，接收到一來自 某個運營商之存取請求。該存取請求具有一相關資源需求 量。此步驟之其它替代將在下文中進一步討論。在步驟2〇4 中，需要確定該存取請求之相關資源需求量是否較該系統 内閒置資源總量爲小。若該資源需求量太大，則該程序繼 續至下文中將更詳細闡釋之拒絕程序（步驟212)β反之，若 具有足夠閒置資源，則該程序繼續至步驟2〇6。 在步驟206中，實施一第二決策，即檢查該系統是否將被 擁塞。於一實施例中，檢查在接受該存取請求之狀況下， 所利用之資源總量是否將高於擁塞臨限值。所以，該檢杳 係一對在假設接受該存取請求後之狀態的檢查。若利用率 係足夠低（此意味著一相當量之資源可用），則於該實施例中 將接受任何存取請求，且該過程因此繼續至步驟21〇 ^然 而，若該系統接近於擁塞狀態且包括該提議的新存取在内 的資源利用總量超出擁塞臨限值，則其它選擇規則生效。 因此，該程序繼續至步驟208。 於另一實施例中，實施擁塞檢查而不考慮當前存取請求 之影響’即檢查該系統按照該擁塞臨限之界定是否已經處 於擁塞狀態。由此，該檢查係檢查任何假設接受兮存取& 求之前的狀態。人們認識到：對此一方法而言，該臨限值 之設定應低於擁塞程度’以藉由一相當於所需資源量之資 源量’達成一如上述第一實施例之相應行爲。若希望避免 97293.doc -12· 1374629 • . 對不同小區使用不同臨限值，則可將該臨限值設定爲（例如） 基本上等於该擁塞程度減去存取請求所需資源量之平均大 當到達步驟208後，已知儘管存在足夠之可用資源，但若· 接党該存取請求，則該系統將進入擁塞狀態，或已經處於 擁塞狀態（如臨限值所界定）。於此情形下，尚未完全使用其 總資源分配部分之運營商應對剩餘的少量資源具有優先順 序。因此，在一實施例中，在步驟2〇8中確定：若接受該存籲 取味求，上述運營商;％否將超出其所分配的資源部分。該 確定係對假設接受該存取請求後狀態之確定。若情況如 此，該存取請求將成爲步驟212中拒絕程序之一目標，且將 以-典型狀態來儲存剩餘資源，以用於其所分配資源利用 程度較低之運營商。若該確定發現該運營商所具有的剩餘 資源適合其所分配部分’則該連接將被接受，且由此該程 序繼續至步驟21 〇。 於另-實施例中’實施該利用率確定而不考慮該當前存 取請求之影響，即確定該運營商是否已超出了分配部分所 界定的協定利用率等級。由此，該確定係—對任何假設接 文該存取請求之前狀態的確定。若希望準確達到上述相同 之性能，應以所需資源量來調節該臨限值。該臨限值亦可 等於分配給上述運營商之資源部分減去存取 έ月求所需之平均資源量。 任一熟悉此項技術者皆可認識到該資源管理
I -*^9 々々 ν jL.tf *4 馬 J 由調即该專臨限值來進行微調。該第一臨限值(即，相當於 97293.doc •13· 1374629 擁塞程度）給出該主要相依關係。高擁塞臨限值將有利於 =貝源之有效利用，但必須付出在該等運營商之間公平劃分 貝源之代價。反之，低擁塞臨限值將提高使每一運營商保 持在其協定部分内之重要性但降低該總體效率之重要性。 該第二臨限值（即，與各單獨運營商相關聯之臨限值）亦可進 二微調。在具有連人連接之情況下，制第—種確定利用 率之方法會將重心放在將該利用率嚴格維持在協議利用率 等級之τ，而第二種確定利用率之方法將僅允許超出協蟻 部分，但須小於—單—所接受之呼叫。藉由設1偏離協 儀利用率等級之臨限值偏差，亦可於此處達成―微調。 在步驟21〇中’接受該存取請求。與此同時，相應更新任 何儲存的利用率值。此後，該程序進入步驟299。 在步驟212中，實施-拒絕程序。在對於該等存取請求不 具有優先順序等級之系統内’僅拒絕該存取請求即可，且 隨後該程序在步驟299中結束。然而，若應用呼叫優先順 序’則必須應用額外程序。此等程序之實例將呈 之替代實施例内。 圖中虛線係指示下文進一步闡釋之替代實施例 流程路徑。 &之 圖3所示方法之實施例亦可以更數學化之術語表達。< 爲資源之總量且r爲該請求存取網路之連接所+ 量。此外，還假設有η個運營商丘用呤悃％ 吊之資源 呂H玄網路。u抓 運營商i在時請使用的總資源之百分比。係二 運營商i之資源比例，且於一典型情开{下 今 ” y ，APi=1。最後， 97293.doc 1374629 βε[0，1]係擁塞臨限值。可將該程序闞釋如下. 接收到來自運營商丨之-連人連接或麵請求。該存取請 求需要Γ單元之可用資源。實施-第-決策，檢杳是否滿足 以下不等式： 一 若^充足資源可用，則下一確定係關於不等 Σ^(〇>τε » 式. i=, (1) 其中几係一第一臨限值。於一較佳眚 权住貫施例中，該臨限值丁c 係選擇爲： X =0， 及於另一實施例中選擇爲： 該臨限值亦可以其它方式選擇， 、心伴以微調資源管理之性 能。若滿足了不等式（1)，則可斷宏糸 只』j斲疋系統擁塞。若斷定系統 未擁塞，則可接受該存取請求。否則即評估一第三不 其中Ti係-用於上述運營商之第二臨限值。於—較佳實 施例中’該臨限值係選擇爲：
Ti=pi，
及於另一實施例中選擇爲： 亦可使用Τι之其它值（較佳介於上文提出的兩個值之間 微調資源管理之行爲。 97293.doc -15- 1374629 由於頻繁使用該等數量Ui(t)，故其較佳儲存在不同的存 取請求之間。由此’當改變資源使用率時，此等數量必須 進行更新。若接受該存取請求，則該Ui(t)會更新爲··
Ui⑴— ⑴。 " 較佳地，亦儲存數量gUi⑴且亦在接受一存取請求時更新 之0 所儲存的利用率〜⑴亦會受到其它活動之影響。當斷開 -屬於利I資源單元之運營商之連接時，該利用率必須按 照以下進行更新： ui ⑴-u〆!：）。 上述程序在該資源分配呈線性或接近祕之狀態下運作 良好。然而，若一系統内之非線性資源分配增加’則上述 基本程序不得不進行猶許改變。在此一情形下，可應用本 I月之#交佳實施例之更新機構。由此，可使用上述線性 共用：源分配模型仿製在某些情形下呈非線性之分配方 案:若在上述模粗與另一可維持該非線性資源利用之更精 確S别之模組之間存在某些通訊，則可改良該系統之性能。 ，設一模經根據一線性模型運作，然而，實際系統具有 “午非線!·生灯爲。進一步假設在該納入有共用資源管理的 模組外部存在另-模組，其可獲得更準確的資源利用率資 讯。此資訊可自—細 〇 a ，用路之不同部分收集。基本模組具有此 新製貝源'貝訊且亦包括此資訊以使效率及公平性最大 Α。冑形’其中該資源管理模塊所接收資訊表示全 心前可用資源之單元數量係c,而此時基本模組卻感覺其 97293.doc -16 - ^374629 爲c。於此情形下，對於每個運營商;ί而言^該利用率Ui(t) 必須更新爲： C'i^t)/c->Ui(t) 於諸多行動通訊網路内，呼叫通常係與不同的優先順序 等級相關聯高優先順序之呼叫應優先於低優先順序之 呼叫。存在諸多不同的用於管理不同系統内優先順序連接 之方法’其中某些方法甚爲複雜。此外，端視運營商選擇 如何運作該網路，可以不同之方式組態優先順序機構。 —本發明之資源管理方法及裝置可輕易地修改爲亦納入 有優先順序處置。下文中將闡釋一實施例，該實施例在必 要時可以犧牲低優先順序連接爲代價允許高優先順序連接 °月求存取該資源。由於此可涉及呼叫之預先清空故其可 用於將此與該等知曉資源之共用性質之功能整合在一起， 以嘗4確保根據該等運營商所協議之政策共用該資源。在 此情形下，需要作出的最重要決定係確定需要過早終止哪 二呼叫。具體而s，較佳能夠依據連接係與哪一運營商相 關聯來區分連接。 儘管此處之意圖係能夠將共用機構以一合理之通
亦確保該系統不會變得太複雜。 本實施例中所建議之方案係設計用於 優先順序連接之環境， 一其中僅具有少量 即除少數具有較高優先順序之外， 97293.doc 1374629 大多數連接具有相同的優先順序。此係當今大多數現有行 動網路内之狀況。此甚爲重要：優先順序連接請求可獲准 存取該網路（通常用於緊急用途）且由此可預先清空較低優 - 先順序呼叫。 . 該適用於優先順序連接情形之准入控制之擴展方法遵循 圖3之基本流程圖’然而’其包括步驟2 12與210之間的流程 路徑（在圖3中，其係以一虛線圖示）。優先順序問題之處置 係納入拒絕程序之步驟212中。步驟212之詳細部分流程圖 籲 圖示於圖4中。主要步驟212在此處係圖示爲一斷開的匣框 且包括若干子步驟。該程序流程自圖3中之步驟204或208 進入步驟212(其亦可自步驟2〇7到達，下文將進一步討論）。 於第一子步驟（步驟213)中，判定該存取請求是否具有最低 優先順序。在此一情形下，不使用預先清空程序且該存取 請求應在步驟218中被拒絕。若該優先順序非最低優先順 序，忒程序繼續至步驟214，在此，對一較該新存取請求之 優先順序爲低之優先順序當前所佔用之全部資源進行求 _ 和，且將任何閒置資源加至此和中。此給出該存取請求可 使用的一可用資源總量。於步驟216中，檢查該和是否大於 "亥新存取请求所需資源量。若非如此，則任何預先清空皆 毫無意義且儘管該存取請求具有高優先順序，但仍會在步 驟2 1 8中被拒絕。若預先清空將會解決資源缺乏問題，則在. 7驟220中實施一預先清空程序’且隨後該程序流程將繼續丨 至圖3之步驟210，由於現已具有可用資源，故在此步驟可 最終接受該存取請求。 97293.doc •18· 1^/4029 述*IL程圖亦可表示爲：於優先順序連接之情形下，喊 定^亥系、统中疋否具有充足之未使用容量不A以作爲確定該 系統疋否可容納新連接請求之標準可能會出現下述情形： 儘音系統中沒有充足之閒置容量來接受連入連接，但由於 其係一高優先順序連接，故應將其接受至系統中。如此， 若對閒置容量之初始測試得出一否定結果，則實施一檢查 來察看低優先順序連接所使用的累計容量是否較該連入連 接所需容量爲Λ|、。若是，則可藉由預先清空某些低優先順 序連接來接觉該南優先順序連入連接。該確定低優先順序 連接所耗用累計容量之方法極易實施。此部分步驟之一實 施例圖示於圖5中。 該程序流程來自於步驟213。於步驟230中，將一和初始 化爲零且將一優先順序參數設定爲最低優先順序。在步驟 232中，將其優先順序等同於該優先順序參數的連接所佔用 之資源量加入該和中。隨後，在步驟234中將該優先順序參 數提高一個步階》在步驟236中，調查該優先順序參數是否 等於該存取請求之優先順序。若非如此，則該流程將返回 至步驟232來增加更多資源。若達到該存取請求之優先順 序，該程序繼續至步驟23 8，在此，任何閒置資源皆加至該 和。隨後，該程序繼續進至圖4之步驟216。 若該等低優先順序所使用之容量係小於該連入連接所需 之容量’則不能接納該連入連接請求。然而，若相反，在 自系統中逐出某些現有連接至狀況下可接受該連入連接請 求。 97293.doc •19· 1374629 。在圖4之步驟22q中’實施—程序來確定應自系統中移除 ^些連接°此步驟之—實施例圖示於圖6卜該程序流程來 ^步Γ6。在步驟222中，將—和初始化爲系統内之閒 貝源里，且將一優先順序參數？設定爲該存取請求之優先 順序。於步驟224中，確定具有任何較p爲低之連接或呼叫 的運營商中哪-運營商最大程度超出其所分配部分或所協 議目標貧源利用率。在步驟2 2 6中，選擇_來自此運營商之 呼叫，其較佳具有可能的最低優先順序等級。在步驟228 中，斷開此連接且將所釋放之資源量加至該和中。在步驟 229中’隨之確定所實施的預先清空是否足夠或是否必須實 施進一步的預先清空動作。當達到足夠之閒置資源時，該 程序繼續至圖3之步驟21〇。 任一熟悉此項技術者皆會認識到：此處可設想出程序之 數個變型。上述實施例係""在確定自該系統中移除哪些連 接時嘗試於運營商之間維持合適之負載平衡的程序。該程 序糟由確定哪個運營商係最大程度地超出其目標利用率來 工作。此運營商必須藉由自該系統移除其一連接來給連入 連接騰出空間。爲此可選擇任一規則，但本實施例所使用 之合理規則係拒絕一具有可能的最低優先順序之連接。另 一選擇係尋找一連接，其恰好使用足以允許該高優先順序 呼叫之容量。重複此程序，每次移除一個連接，直到有充 足的容量供該連入連接使用。 應注意，無法擔保此方法一定會按照確定政策共用該等 資源，此原因係具有較高優先順序之呼叫可預先清空其它 97293.doc -20· 1374629 運營商之較低優先順序之呼个舉例而言，在極端狀態下， 某時間& 丨營商僅産生高優先順序呼叫而另一運 營商則僅Μ低優先順序連接。若料㈣足夠高，則正 産生高優先順序連接之運f商終究會消耗掉全部資源。 此係上述實施例中之設計決策。因假設高優先順序呼叫 之頻率相當低’故無需具有一整合有資源共用及優先順序 兩者之非常複雜之機構。 在某些情形下，-終端或該網路可能期望再協商分配至 -特；t連接之資源4。該等共用資源分配功能應能夠對付 此偶然事件。於—第—方法中，該共用資源分配管理不會 影響調整分配至該連接之㈣的決定。隨之，假設此等調 整通常甚少且-般相對較小。於此一情形下，方可實施該 等調整。 然而，在該系統達到擁塞狀態時，可能會出現問題。因 而，此處闡释一在共用資源之框架内處理此問題之程序之 實施例。隨之，該等共用資源分配功能尚會影響調整分配 至該連接之資源的決定。 此實施例可視爲圖3實施例之一變型，其中步驟2〇2具有 某些額外功能。隨之，步驟202與299之間的流程路徑變得 有用。該再協商實施例之步驟202圖示於圖7中。在步驟24〇 中，計算該連接之當前資源容量與所需資源容量之間的差 額。若在步驟242中確定該再協商涉及一資源容量減小，則 其不會影響剩餘的共用資源程序。隨後，該連接在步驟244 中進行更新且該程序直接繼續至步驟299(圖3)。然而，若請 97293.doc •21 - 1374629 求增加資源量，則必須以與新連接同樣之方式做出一決 疋。在步驟246中，提供一額外存取請求之請求，其資源需 求等於所請求資源容量與當前資源容量之間的差額。隨 後，如圓3所示，藉由正常程序來處理該額外存取請求。 該等原理甚爲簡單。若擬降低一特定連接之位元速率， 則僅適當地更新該等利用率參數。若擬提高一特定連接之 位元速率，則需要以不同的速丰作爲輸入速率來實現該等 共用資源分配原理。做出一是否允許增加資源利用率的決< 定。藉由將ArVC=(r，-r)/C加至相應運營商之當前利用率，來 相應地更新該等利用率參數，其中r，係再協商連接所需之資 源量’而r係原始連接所使用之資源量。 於結合圖3所闡釋之本發明之實施例中，該擁塞臨限值可 闡釋爲一硬臨限值。此乃因在達到該擁塞點之前，任一運 營商的任—大小之連接均會被接受。當然，此意味著在接 近硬擁塞時一運營商可占取一大塊可用資源此可能與在 擁塞時遵循協議資源劃分之意向相抵觸。於本發明之另一丨 實施例中，引入一軟擁塞臨限值概念。軟臨限值係一較硬 擁塞值爲低之臨限值。當超出該軟擁塞臨限值時，並非所 有存取請求均會被拒絕，而僅拒絕彼等最大之請求。換言 之，僅接受不到某一資源容量之連接。可設定若干軟擁塞 臨限值。對於每—錄值，亦可組態最大允許連接之大小。· 此等參數較佳係靜態且可由一管理系統定義。 ： 圖8圖解閣釋軟擁塞臨限值之基本原理。於表示資源總量. 之矩形内，5亥硬擁塞臨限值β仍存在，相對接近於最大值。 97293.doc -22· 1374629 然而’圖中亦圖解闡釋了 3個額外篩選擁塞臨限值㈨h及 α3。對於此等臨限值之每一個，分別設定一最大可接受大 小ξι、ξΖ及ξ3。若該總利用程度超出臨限值α3’僅可接受大 小小於ξ3之存取請求。同樣地，若總利用程度超出臨限值 012 ’僅接受大小小於ξ2之存取請求，及若總利用程度超出臨 限值α丨，僅接受大小小於ξ〗之存取請求。 此等軟擁塞臨限值可納入一圖9所示流程圖中。圖9中之 某些步驟係與圖3基本相同，此處不再贅述。主要不同係步 驟2〇7。若在步驟2〇6中斷定不存在硬擁塞，則該流程繼續 至步驟207。於此步驟中，根據該等軟擁塞原理實施一大小 區別。若該存取請求所需之資源容量太大，該存取請求會 成爲-拒絕程序(步驟212)之目#。若該存取請求係足夠 小，該存取請求將被接受且該程序繼續至步驟幻〇。 在圖10中，圖解聞釋了步驟207之詳情。在步驟250中， 系’洗確（自限值等級，其基本上表示擬使用的軟擁塞 臨限值《π。4-臨限值等級皆與一表示擬接受t最大資源 大小之最大成本$11相關聯。若在步驟252内確定該連接成本 (即β亥存取请求之大小)大於彼特定臨限值等級之最大成 本’則拒絕該存取請求（㈣212)。㈣接受該存 驟 210h ^ | “ v卜丁、咏今取擁处咖取值 :數量十Lm皆係臨限值等級識別符，係臨限 專級j之軟擁塞臨限值，ξη係在處於臨限值等級】之軟擁夷 癌時的最大允料接，且其巾料軟擁塞值分類爲諸如 97293.doc 1374629
Kk<j，ak<cij ’ ，該等軟擁塞臨限值低於該硬擁塞臨 限值α』<β »接受一存取請求且在步驟2〇4及2〇6中斷定具有 充足之閒置資源且該系統未硬擁塞。以j=m開始且每次遞減 一個步階直到滿足以下條件： Σ^(〇>τ;» Μ 其中Τ丨係一與該軟擁塞臨限值α』相關聯之臨限值其較佳 具有以下關系式：
T;=aj 或 若滿足該條件，則可求出』（否則立刻接受該存取請求）。 此時確定臨限值等級』是否允許此連接。若 r>sj 則該連接之成本超出臨限值等級〗之最大允許成本且該 存取請求被拒絕。否則，接受該存取請求。
該等上文所討論之方法皆可在該行動通訊系統内以不同 的方式來貫施。然:而，於—具有—共用UTRAN之系統内， 較佳結合節點B之資源f理功能於職内實施該方法。 於-共用UTRAN内’每個運營商皆具有其自己的頻寬及 小區。隨後’如圖1所示，各運營商可共用無線電基地台(節 點B)及無線電網路控制器（RNC)兩者之場所、傳輸、硬體、 軟體、報警及事件處置…共用節f±B可具有來自—個以上 運營商之小區。節點B内之基頻資源係—受約束資源，可在 即點B内所有小區之間共用。圖U圖解闡釋-共用資源系統 97293.doc * 24 - 1374629 内的-節點B25及-RNC22。節點B25與一行動台（例如， 該Ue介面）之間的連接管理係於一節點B 25内的ue連接管 理單元40内實施。資源之分配係由RNC22内一容量管理= 能42來控制。 節點B 25將可用資源以信用總數形式報告&RNc 22。節 點B 25亦以若干所謂信用形式報告藉—特^擴展因數分二 -無線電通道之成本。RNC22可使用此資訊做出容量管理 決定。RNC 22可基於所用信用數量維持一節點B 25資源利 用率概況。此概況可與實際資源使用率不一致且節點B乃 可藉由發送總信用&擴展因數成本的新數值I通知咖 22。此規定於3G TS 25:433 NBAp傳訊協定標準，8刀.7， 8.2.15，9.2.1.9A，及 9.2.1·20Α[2]章内。 上述共用資源管理問題反應出於一節點Β 25内管理該等 基頻資源之問題。於UTRAN内，節點3之硬體資源管理\ 主要在RNC22内實施。當今’—典型RN(：22之設計會包括 某些節點B容量管理功能’但此等功能可能—直設計用於單 -運營商情I爲在共用環境内管理該等資源，必須提供 用於共用資源管理46之額外魏，其既可作爲硬體資源管 理44之-整合部分亦可作爲―額外功能。當節點B需要一新 連接時，-新連接請求或存取請求即可發送至該rnc。該 R N C利用功能4 4及4 6並將一回應傳送回節點B。 9 在應用本發明之程序前’需要先滿足兩個先決條件：節 點B分別逐上行鏈路及下行鏈路報告總信用資訊；當該等程 序係設計用於共用小區組内的資源時，節點B報告—小區組 97293.doc •25- 1374629 的總信用資訊。 若RNC的資源利用率概況不同於節點b的資源利用率概 況，節點B能夠通知RNC。每當RNC接收到此一更新，即可 調用上述更新程序。無論係由網路引起或由終端引起，每 當需要再協商一連接之容量時，即可調用上述再協商程 序最後，6亥軟擁塞解決方案係一任選方案，且若期望， 可將其作爲該機構之一部分引入。 本發明係一於共用網路内管理共用資源之方法。如此， 其適用於任一其中具有可於一共用網路情況下使用線性或 接近線性資源分配方法之情況。 該方法可直接應用於在一共用UTRAN内管理共用節點B 基頻資源之具體方案中。此於RNC内實施且上述揭示内容 闡釋了該等新功能如何與現有容量管理功能交互作用來對 共用資源實施控制。 彼等熟悉此項技術者應瞭解，在不脫離唯由隨附申請專 利範圍所界定的本發明範圍之前提下，可對上述較佳實施 例做各種修改及改變。 參考文獻 [1] Shared Networks for WCDMA, Solution Description, April 2003, URL · http://productselector.ericsson.se [2] 3 GPP TS 25:433 ; 3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network; UTRAN Iub interface NBAT signaling (release 5)，sections 8.2.7，8.2.15，9.2.1.9A and 9.2.1.20A. 97293.doc -26- 1374629 【圖式簡單說明】 藉由結合隨附圖紙參閱上文闡釋可最佳地瞭解本發明及 其進一步之目標及優點，其中： 圖1係一行動通訊系統之方塊圖，其中一個以上運營商共 用UTRAN(通用行動通訊系統地面無線電接取網路）内之硬 體。 圖2係一圖解闡釋一共用資源系統内資源之分配及使用 之示意圖。 圖3係一圖解闡釋根據本發明之一實施例之方法的主要 步驟流程圖。 圊4係一圖解闡釋本發明一支援優先順序等級之進一步 實施例的部分流程圖。 圖5係一圖解闡釋圖4實施例之一部分的流程圖。 圖6係一圖解闡釋圖4實施例之另一部分的流程圖。 圖7係一圖解闡釋本發明另一支援資源再協商之實施例 的部分流程圖。 圖8係—圖解闡釋本發明一軟擁塞系統内臨限值位準之 示意圖。 圖9係-圖解闡釋本發明—實施例中—利用軟擁塞區分 之方法的主要步驟流程圖。 圖1〇係一圖解闡釋圖9實施例之一部分的流程圖❶ 圖11係-圖解闡釋本發明一裝置構建方案實施例之方塊 圖。 【主要元件符號說明】 97293.doc •27· 1374629 ίο 12 14 20 22 23 24 25 26 27 30 行動通訊網路 核心網路 核心網路
地面無線接取網路 無線電網路控制器 邏輯無線電網路控制器 邏輯無線電網路控制器 節點B 邏輯節點B:s 邏輯節點B: s 小區
97293.doc -28-

Claims (1)

137462-9 仰年斗月χ日修正本 十、申請專利範圍： 第093134544號專利申請案 一中文申請專利範圍替換本(101年4月） 一種在一通訊系統（10)内管理資源之方法，該通訊系統 (1〇)内具有由至少兩個運營商（12、14)共用之資源，該方 法包括該等步驟： 接收一對該等至少兩個運營商（12、14)中一第一運營商 的存取.請求；及 執行一第一決策，用於確定該通訊系統（1〇)内是否具有 充足之可用閒置資源量，
其特徵在於該等進一步之步驟： 執仃一第二決策，用於確定該通訊系統（1〇)内使用之資 源總量是否超出一第一臨限值； 執行一第三決策，用於確定供用於該第一運營商之資 源總量是否超出一第二臨限值；及 基於該等第一、第二及第三決策之結果決定是否接受 該存取請求。 2·如凊求項丄之方法’其中僅在該第一決策顯示該通訊系統 (10)内具有充足之可用閒置資源之情況下才執行該實施癱 該第一決策之步驟。 3.如凊求項1之方法’其中若該第二決策顯示該通訊系統（1〇) 内使用之資源總量未超出該第一臨限值，則接受該存取 4.如明求項I之方法’其中若該第二決策顯示該通訊系統(1〇) 内使用之資源總量未超出該第一臨限值，則端視該通訊 系統（10)内使用之資源總量並基於連入連接所要求之容 97293-丨 010425.doc 1374629 量來進行大小區別。 5.如請求項4之方法，其中該大小區別包括下述步驟： 依據該通訊系統（10)内使用之資源總量確定一臨限值 等級；. 將—該存取請求所需之資源量與一該所確定之臨限值 等級相關聯之最大可接受大小（ξ〗、w進行比較； 若該存取請求所需之資源量（ra-rd)係小於或等於該最 大可接受大小’則接受該存取請求；及 若該存取請求所需之資源量（ra_rd)係大於該最大可接 受大小（ξι、ξ2、，則拒絕該存取請求。 6.如凊求項2至5中任一項之方法其中僅若該第二決策顯 示該通訊系統⑽内使用之資源總量超出該第一臨限 值’才執行該實施該第三決策之步驟。 求項6之方法，其中若該第三決策顯示供該第一運營 商使用之資源總量未超出該第二臨限值，則接受該存取 請求。 8. 如請求項1 # 士 方法’其中該第一臨限值係等於一預定擁塞 臨限值（β)。 9 ·如請求項1 、土 之方法’其中該第一臨限值係等於一預定擁塞 臨限值（Ρ)減去該存取請求所需之資源量（r/C)。 10. 如請求項1之大土 一， 古’其中該第二臨限值係等於分配給該第 ^ S商之總f源之—預定部分（Pi、p2、p3)。 11. 如請求項丨之方法， 电其中該第二臨限值係等於分配給該第 一運營商之總眘·％ + …貧'原之一預定部分（P丨、P2、p3)減去該存取 97293-1010425.doc -2 - 1374629 請求所需之資源量（r/c) β 12·如請求項丨之方法，其中健存該等至少 個當前正使用資源中一相應百分比 營商之母一 拉成斗士 刀比里值（屮）之資源，一曰 :::存取請求或當终止一針對該第一運營商的已建： 連接時，更新該第一運營商之量值（Ui)。 13.如請求項12之方法，其中藉助 办次 ▲ o|S /原的資源利用 率資訊來更新該等相應量值（Uj)。 M.如請求項1之方法’其中若該第_決策顯示該通訊系統 ⑽内沒有充足之可用閒置資源，或若該第三決策顯示供 該第-運營商使用之資源總量超出該第二臨限值，則拒 絕該存取請求。 15·如請求項】之方法，其中若該第一決策顯示該通訊系統 (10)内沒有充足之閒置資源可用，或若該第三決策顯示供 該第一運營商使用之資源總量超出該第二臨限值，執行 一評估該存取請求之優先順序之步驟。 16.如請求項15之方法，其中該評估該優先順序之步驟包括 下列步驟： 執行一第四決策，用於確定該通訊系統（1〇)内可用閒置 資源與訊務所佔用資源總量之和是否小於對該第一運營 商之存取清求所需之資源量’其中該訊務具有一較對該 第一運營商之存取請求之優先順序爲低之優先順序； 若該第四決策顯示該通訊系統（1〇)内可用閒置資源與 訊務所佔用資源總量之和小於對該第一運營商之存取請 求所需之資源量，則拒絕該存取請求，其中該訊務具有 97293-101°425^ 1374629 一較對該第一運營商之存取請求之優先順序爲低之優先 順序；及 若該第四決策顯示該通訊系統（10)内可用資源與訊務 所佔用資源總量之和等於或大於對該第一運營商之存取 請求所需之資源總量’則預先清空足以允許接受對該第 一運營商之存取請求的進行中訊務，並且接受該存取請 求’其中該訊務具有一較對該第一運營商之存取請求之 優先順序爲低之優先順序。 17.如請求項16之方法，其中該預先清空步驟依次包括下列 步驟： 確定該等至少兩個運營商（12、14)中哪個運營商當前係 最大程度超出其目標資源利用率； 選擇該等至少兩個運營商（12、14)中當前最大程度超出 其目標資源利用率的運營商的一連接，該連接具有一較 對該第-運營商之存取請求之優先順序爲低之優先順 序； 斷開該所選擇之連接； 確定該存取請求所需之資源是否大於該通訊系統⑽ 内可用閒置資源；及 若該存取請求所需之資源大於該通訊系統（ι〇)内可用 閒置資源’則重複該等先前步驟。 18.如請求項1之方法，其中該對該第一 炎 商接收一存取請 水之步驟依次包括下列步驟： 自該第一運營商接收一對進行中呼 τ 1之再協商請求； 97293M01〇425.d〇c -4- 若所靖求之大小大於該當前大小，則提供一對該第一 運營商之補充存取請求，該補充存取請求具有一對應於 所明求大小與該進行中呼叫之一當前大小之間差額的 存取請求大小；及 右該當前大小大於該所請求大小，則對該進行中呼叫 實施一資源利用率改變。 19·—種管理一通訊系統（10)内資源的裝置，該通訊系統（10) 具有由至少兩個運營商（12、14)共用之資源，該裝置包括： 接收構件，用於接收一對該至少兩個運營商（12、14) 中一第一運營商之存取請求；及 執行第一決策構件，用於確定在該通訊系統（1〇)内是否 具有充足之閒置資源量，其特徵在於： 執仃第二決策構件，用於確定於該通訊系統（10)内使用 之資源總量是否超出一第一臨限值； 執行第三決策構件，用於確定供該第一運營商使用之 資源總量是否超出一第二臨限值；及 決定構件，用於根據該等第一、第二及第三決策之結 果決定是否接受該存取請求。 2〇’如β月求項19之裝置，其中該佈置係一共用通用行動電話 通訊系統地面無線電接取網路且該裝置係包括在一無線 電網路控制器内。 21·如請求項19之裝置，其中該佈置係該通訊系統⑽。 97293-10 丨 0425.doc
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