TWI488512B

TWI488512B - 在通用行動電信系統中進行服務品質驗證之方法

Info

Publication number: TWI488512B
Application number: TW101112596A
Authority: TW
Inventors: Ming Dao Chuang
Original assignee: Acer Inc
Priority date: 2012-02-29
Filing date: 2012-04-10
Publication date: 2015-06-11
Also published as: CN103298003A; CN103298003B; TW201336328A

Description

在通用行動電信系統中進行服務品質驗證之方法

本發明相關一種在通用行動電信系統中進行服務品質驗證之方法，尤指一種在通用行動電信系統中進行服務品質驗證以在最小化路測中提供行動最佳化之方法。

第三代合作夥伴計畫(the 3rd Generation Partnership Project,3GPP)發展了通用行動電信系統(universal mobile telecommunications system,UMTS)，其採用寬頻分碼多工存取(wideband code division multiple access,WCDMA)的無線存取方式，特色在於提供高度頻譜利用效率、高覆蓋率、高品質及高速率的多媒體資料傳輸。通用行動電信系統中通用陸地全球無線存取網路(universal terrestrial radio access network,UTRAN)可視為一無線存取網路，其包含有複數個基地台(Node-B,NB)，用來與複數個用戶端(user equipment,UE)進行通訊。此外，為了改良通用行動電信系統，3GPP進一步地制定長期演進(long term evolution,LTE)系統，以滿足使用者日益增加的需求。長期演進系統被視為提供高資料傳輸率、低潛伏時間、封包最佳化以及改善系統容量和覆蓋範圍的一種新無線介面及無線網路架構，包含有由複數個演進式基地台(evolved Node-B,eNB)所組成之演進式通用陸地全球無線存取網路(evolved universal terrestrial radio access network,E-UTRAN)，其一方面用以與用戶端進行通訊，另一方面用以與處理非存取層(non-access stratum,NAS)控制的核心網路(core network,CN)進行通訊，而核心網路包含伺服閘道器(serving gateway)及行動管理單元(mobility management entity,MME)等裝置。

為了使用戶端無論處於何處，皆能在不受到斷話或訊號嚴重衰減的影響下接收服務，無線通訊系統(如通用行動電信系統或長期演進系統)需適當地佈建基地台，以提供用戶端無縫隙及品質良好的涵蓋範圍。因此，無線通訊系統的營運商必須花費相當的人力及物力於執行基地台的訊號品質量測，在佈建基地台之前才能先依據量測結果來進行最佳化與規劃。執行量測的方式有許多種，例如在不同的時間及地理位置量測訊號的強度及/或品質。較經濟的作法係由無線通訊系統中用戶端來執行量測，以及回傳量測結果至基地台，以提供營運商所需的量測結果。換而言之，當大量的用戶端執行量測及回傳量測結果至基地台時，營運商可使用這些量測結果來進行基地台佈建的最佳化與規劃，進而減少量測所需的人力及物力。因此，3GPP規範中定義了最小化路測(minimization of drive test,MDT)，其主要目的為覆蓋率最佳化(coverage optimization)、行動最佳化(mobility optimization)、容量最佳化(capacity optimization)，和服務品質(Quality of Service,QoS)驗證。完整的通訊規範需要許多人長時間的討論、制訂及不斷的修改，而現有3GPP規範尚未針對UMTS系統定義QoS驗證方法。

本發明提供一種在通用行動電信系統中進行服務品質驗證之方法，其包含在一使用者裝置所提供之複數個資料連結中，依據一第一傳輸參數來設定複數個量測目標；選擇一特定區間；以及針對每一量測目標，分別加總在該特定區間內每一量測目標之資料流通量，並依此分別計算出每一量測目標之一上鏈結預定網際協議流通量和一下鏈結預定網際協議流通量。

本發明提供一種在UMTS系統中進行QoS驗證之方法，可由無線網路控制器(radio network controller,RNC)、基地台(Node-B,NB)、中繼節點(relay node,RN)或使用者裝置來進行預定網際協議流通量(scheduled IP throughput)量測，進而執行QoS驗證。

第1圖顯示了本發明在UMTS系統中進行QoS驗證之方法，其包含下列步驟：

步驟110：在一使用者裝置所提供之複數個資料連結中，依據一個或多個傳輸參數來設定複數個量測目標。

步驟120：選擇一特定區間。

步驟130：針對每一量測目標，分別加總在特定區間內每一量測目標之資料流通量，並依此分別計算出每一量測目標之上鏈結(uplink)預定網際協議流通量和下鏈結(downlink)預定網際協議流通量。

在步驟110之一實施例中，每一量測目標可包含單一資料連結，例如單一無線接取載送體(radio access bearer,RAB)、單一封包資料協定(packet data protocol,PDP)、單一網絡服務存取點標識符(network service access point identifier)，或單一邏輯鏈路控制服務存取點標識符(logic link control service access point identifier,LLC SAPI)等。在此實施例中，若使用者裝置提供M個資料連結，本發明會在步驟110中設定M個相對應之量測目標(M為正整數)。

在步驟110之另一實施例中，每一量測目標可包含傳輸品質相似之複數個資料連結，例如複數個無線接取載送體、複數個封包資料協定、複數個網絡服務存取點標識符，或複數個邏輯鏈路控制服務存取點標識符等。在此實施例中，若使用者裝置提供M個資料連結，本發明會在步驟110中決定N個相對應之量測目標(N為不大於M之正整數)，細節如第2圖至第4圖所示。

第2圖為3GPP規範中針對UMTS系統定義之一服務品質資料單元(quality of service information element)。封包資料協定文件(packet data protocol context,PDP context)為在UMTS內部網路中繞送封包時所需的路由資訊，而服務品質資料單元用來替封包資料協定文件定義QoS參數。服務品質資料單可包含複數個八位元組Octet 1～Octet 18，其最小長度為14個八位元組(Octet 1～Octet 14)，而最大長度為18個八位元組(Octet 1～Octet 18)。每一八位元組之編碼方式如第2圖所示，而相關參數說明如下：

Octet1：服務品質

Octet2：服務品質長度

Octet3：保留位元(spare)、延遲種類(delay class)、可靠性種類(reliability class)

Octet4：流通量峰值(peak throughput)、保留位元、優先權種類(precedence class)

Octet5：保留位元、流通量均值(mean throughput)

Octet6：交通分類(traffic class)、傳遞順序(delivery order)、傳遞錯誤服務資料單元(delivery of erroneous SDU)

Octet7：最大服務資料單元容量(maximum SDU size)

Octet8：上鏈結最大位元率(maximum bit rate for uplink)

Octet9：下鏈結最大位元率(maximum bit rate for downlink)

Octet10：殘餘位元錯誤率(residual BER)、服務資料單元錯誤率(SDU error ratio)

Octet11：傳輸延遲(transfer delay)、交通處理優先權(traffic handling priority)

Octet12：上鏈結保證位元率(guaranteed bit rate for uplink)

Octet13：下鏈結保證位元率(guaranteed bit rate for downlink)

Octet14：保留位元、訊號指示(signaling indication)、來源統計描述(source statistics descriptor)

Octet15：下鏈結最大位元率延伸(extended)

Octet16：下鏈結保證位元率延伸

Octet17：上鏈結最大位元率延伸

Octet18：上鏈結保證位元率延伸

第3圖為3GPP規範中針對UMTS系統所定義之一無線優先資訊單元(radio priority information element)。無線優先資訊單元用來指示基地台透過底層傳遞相關於PDP文件之資料或短訊服務(short message service,SMS)時所採用的優先等級，其包含一個八位元組Octet 1。其中，位元1～位元3代表無線優先等級數值(radio priority level value)，如下所示：

第4圖顯示了本發明中針對UMTS系統中資料連結所定義之服務品質對照表。依據第2圖所示之服務品質資料單元和第3圖所示之無線優先資訊單元，服務品質對照表包含來源種類參數、優先權參數、封包延遲預算參數，和封包錯誤遺失率參數。來源種類參數可包含上鏈結保證位元率、下鏈結保證位元率、上鏈結保證位元率延伸，或下鏈結保證位元率延伸。優先權參數可包含優先權種類、交通處理優先權，或無線優先等級數值。封包延遲預算參數可包含傳輸延遲或延遲種類。封包錯誤遺失率參數可包含服務資料單元錯誤率。

當依據第2圖至第4圖所示之實施例來執行步驟110時，本發明可依據第4圖所示之UMTS服務品質對照表來決定量測目標。假設使用者裝置提供3個資料連結DL1～DL3，針對第4圖所示之UMTS服務品質對照表中來源種類參數、優先權參數、封包延遲預算參數，和封包錯誤遺失率參數，若資料連結DL1和DL2之一個或多個參數數值相近，本發明會在步驟110中決定兩個量測目標，其中第一量測目標包含資料連結DL1和DL2，而第二量測目標包含資料連結DL3。若資料連結DL1～DL3並無數值相近之一個或多個參數，本發明會在步驟110中決定三個量測目標，其分別包含資料連結DL1、DL2和DL3。

在步驟120中，特定區間可由兩時間參數T1和T2來決定。T1為封包資料匯聚通訊協定(packet data convergence protocol,PDCP)服務資料單元被清空的時間點，而T2為封包資料匯聚通訊協定服務資料單元準備好傳輸資料的時間點。

在步驟130中，本發明針對每一量測目標，分別加總在特定區間內每一量測目標之資料流通量，並依此分別計算出每一量測目標之上鏈結預定網際協議流通量和下鏈結預定網際協議流通量。針對一特定量測目標，計算上鏈結預定網際協議流通量和下鏈結預定網際協議流通量之方式如下所示：(千位元/秒)，當ΣThpTimeU 1>0

(千位元/秒)，當ΣThpTimeD 1>0

其中，ThpTimeU1代表上鏈結時傳送一資料串所需時間，而ThpTimeD1代表下鏈結時傳送一資料串所需時間。當資料串長度小於單一起始混合式自動重傳請求(hybrid automatic repeat request,HARQ)傳輸時，ThpTimeU1=ThpTimeD1=0；當資料串長度大於單一起始混合式自動重傳請求傳輸時，需要多次傳輸時間間隔(transmission time interval,TTI)，此時ThpTimeU1=ThpTimeD1=(T1-T2)。ThpVolU1為定義在上鏈結傳輸中，一時間內所傳輸的資料量(data volume)。ThpVolD1為定義在下鏈結傳輸中，一時間內所傳輸的資料量(data volume)。

綜上所述，本發明提供一種在UMTS系統中進行QoS驗證之方法。依據現行3GPP規範中針對UMTS系統所定義之服務品質資料單元和無線優先資訊單元，本發明定義了包含來源種類參數、優先權參數、封包延遲預算參數，和封包錯誤遺失率參數之服務品質對照表，再依此設定複數個量測目標以進行預定網際協議流通量的量測。

以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

110~130‧‧‧步驟

第1圖為本發明在UMTS系統中進行QoS驗證方法之流程圖。

第2圖為3GPP規範中針對UMTS系統所定義服務品質資料單元之示意圖。

第3圖為3GPP規範中針對UMTS系統所定義無線優先資訊單元之示意圖。

第4圖為本發明中針對UMTS系統中資料連結所定義服務品質對照表之示意圖。

110～130．．．步驟

Claims

一種在通用行動電信系統(universal mobile telecommunications system,UMTS)中進行服務品質(Quality of Service,QoS)驗證之方法，其包含：在一使用者裝置所提供之複數個資料連結中，依據一第一傳輸參數來設定複數個量測目標；選擇一特定區間；針對該複數個資料連結中一第一資料連結，提供相關於該第一傳輸參數之一第一數值；針對該複數個資料連結中一第二資料連結，提供相關於該第一傳輸參數之一第二數值；當該第一數值和該第二數值之間的差異大於一預定值時，將該第一資料連結和該第二資料連結分別設為該複數個量測目標中一第一量測目標和一第二量測目標；以及針對每一量測目標，分別加總在該特定區間內每一量測目標之資料流通量，並依此分別計算出每一量測目標之一上鏈結預定網際協議流通量(uplink scheduled IP throughput)和一下鏈結預定網際協議流通量(downlink scheduled IP throughput)。
一種在通用行動電信系統(universal mobile telecommunications system,UMTS)中進行服務品質 (Quality of Service,QoS)驗證之方法，其包含：在一使用者裝置所提供之複數個資料連結中，依據一第一傳輸參數來設定複數個量測目標；選擇一特定區間；針對該複數個資料連結中一第一資料連結，提供相關於該第一傳輸參數之一第一數值；針對該複數個資料連結中一第二資料連結，提供相關於該第一傳輸參數之一第二數值；當該第一數值和該第二數值之間的差異不大於一預定值時，將該第一資料連結和該第二資料連結設為該複數個量測目標中一第一量測目標；以及針對每一量測目標，分別加總在該特定區間內每一量測目標之資料流通量，並依此分別計算出每一量測目標之一上鏈結預定網際協議流通量(uplink scheduled IP throughput)和一下鏈結預定網際協議流通量(downlink scheduled IP throughput)。
如請求項1或2所述之方法，其另包含：依據一第三代合作夥伴計畫(the 3rd Generation Partnership Project,3GPP)規範中針對該通用行動電信系統定義之一服務品質資料單元(quality of service information element)或一無線優先資訊單元(radio priority information element)來決定該第一傳輸參數。
一種在通用行動電信系統(universal mobile telecommunications system,UMTS)中進行服務品質(Quality of Service,QoS)驗證之方法，其包含：在一使用者裝置所提供之複數個資料連結中，依據一第一傳輸參數來設定複數個量測目標；選擇一特定區間；依據一第三代合作夥伴計畫(the 3rd Generation Partnership Project,3GPP)規範中針對該通用行動電信系統定義之一服務品質資料單元(quality of service information element)或一無線優先資訊單元(radio priority information element)來決定該第一傳輸參數；依據該服務品質資料單元或該無線優先資訊單元來決定一第二傳輸參數；針對該複數個資料連結中一第一資料連結，提供相關於該第一傳輸參數之一第一數值和相關於該第二傳輸參數之一第二數值；針對該複數個資料連結中一第二資料連結，提供相關於該第一傳輸參數之一第三數值和相關於該第二傳輸參數之一第四數值；當該第一數值和該第三數值之間的差異不大於一第一預定值，且該第二數值和該第四數值之間的差異不大於一第二預定值時，將該第一資料連結和該第二資料連結設為該複數個量測目標中一第一量測目標；以及針對每一量測目標，分別加總在該特定區間內每一量測目標之資料流通量，並依此分別計算出每一量測目標之一上鏈結預定網際協議流通量(uplink scheduled IP throughput)和一下鏈結預定網際協議流通量(downlink scheduled IP throughput)。
2或4所述之方法，其中該第一傳輸參數係為一來源種類參數、一優先權參數、一封包延遲預算參數，或一封包錯誤遺失率參數。
如請求項5所述之方法，其中：該來源種類參數係為該服務品質資料單元中一上鏈結保證位元率(guaranteed bit rate for uplink)、一下鏈結保證位元率(guaranteed bit rate for downlink)、一上鏈結保證位元率延伸(guaranteed bit rate for uplink extended)，或一下鏈結保證位元率延伸(guaranteed bit rate for downlink extended)；該優先權參數係為該服務品質資料單元中一優先權種類(precedence class)或一交通處理優先權(traffic handling priority)，或是該無線優先資訊單元中一無線優先等級數值(radio priority level value)；該封包延遲預算參數係為該服務品質資料單元中一傳輸延遲(transfer delay)或一延遲種類(delay class)；而該封包錯誤遺失率參數係為該服務品質資料單元中一服務資料單元錯誤率(SDU error ratio)。
2或4所述之方法，其中每一資料連結係為一無線接取載送體(radio access bearer,RAB)、一封包資料協定(packet data protocol,PDP)、一網絡服務存取點標識符(network service access point identifier)，或一邏輯鏈路控制服務存取點標識符(logic link control service access point identifier,LLC SAPI)。
2或4所述之方法，其中：透過該通用行動電信系統中一無線網路控制器(radio network controller,RNC)、一基地台(Node-B,NB)、一中繼節點(relay node,RN)或該使用者裝置來計算出該上鏈結預定網際協議流通量和該下鏈結預定網際協議流通量。
2或4所述之方法，其中每一量測目標係包含該複數個資料連結中一相對應之資料連結。
一種在通用行動電信系統(universal mobile telecommunications system,UMTS)中進行服務品質(Quality of Service,QoS)驗證之方法，其包含：在一使用者裝置所提供之複數個資料連結中，依據一第一傳輸參數來設定複數個量測目標；選擇一特定區間；針對每一量測目標，分別加總在該特定區間內每一量測目標之資料流通量，並依此分別計算出每一量測目標之一上鏈結預定網際協議流通量(uplink scheduled IP throughput)和一下鏈結預定網際協議流通量(downlink scheduled IP throughput)；以及依據一第三代合作夥伴計畫(the 3rd Generation Partnership Project,3GPP)規範中針對該通用行動電信系統定義之一服務品質資料單元(quality of service information element)或一無線優先資訊單元(radio priority information element)來決定該第一傳輸參數，其中該第一傳輸參數係為一來源種類參數、一優先權參數、一封包延遲預算參數，或一封包錯誤遺失率參數，而該來源種類參數係為該服務品質資料單元中一上鏈結保證位元率(guaranteed bit rate for uplink)、一下鏈結保證位元率(guaranteed bit rate for downlink)、一上鏈結保證位元率延伸(guaranteed bit rate for uplink extended)，或一下鏈結保證位元率延伸(guaranteed bit rate for downlink extended)，該優先權參數係為該服務品質資料單元中一優先權種類(precedence class)或一交通處理優先權(traffic handling priority)，或是該無線優先資訊單元中一無線優先等級數值(radio priority level value)，該封包延遲預算參數係為該服務品質資料單元中一傳輸延遲(transfer delay)或一延遲種類(delay class)，及該封包錯誤遺失率參數係為該服務品質資料單元中一服務資料單元錯誤率(SDU error ratio)。