Согласование ресурсов в сетях радиосвязи и способ его реализации
Изобретение относится к системам радиосвязи. Технический результат заключается в оптимизации пропускной способности канала. Способ для осуществления в сетях радиосвязи содержит передачу сообщения (520) о назначении радиоресурсов в устройство радиосвязи в ответ на запрос (510), передачу информации о блокировке по превышению времени назначения радиоресурса в устройство радиосвязи, например в сообщении (520) о назначении, при этом информация о блокировке по превышению времени назначения радиоресурса определяет продолжительность времени, в течение которого назначение радиоресурса для устройства радиосвязи остается действительным после того, как устройство радиосвязи прерывает связь на назначенном радиоресурсе. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 5 ил., 2 табл.
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится, в основном, к радиосвязи и более конкретно к согласованию радиоресурсов в сетях радиосвязи, например к запросам и назначениям канала передачи данных в сетях сотовой связи, и к способам.
Уровень техники
В сетях передачи данных посредством радиосвязи мобильные станции должны, в основном, перед передачей данных запрашивать назначение канала передачи данных. В протоколе CDMA 2000, например, мобильная станция (MS, МС) запрашивает назначение канала передачи данных, посылая Сообщение о Запросе на Дополнительный Канал (SCRM, СЗДК) в сеть связи, указывающее сколько данных имеется в буфере MS. Сообщением с назначением канала из сети связи в протоколе CDMA 2000 является Сообщение о Назначении Дополнительного Канала (SCAM, СНДК) или Расширенное Сообщение о Назначении Дополнительного Канала (ESCAM, РСНДК), которое содержит большее количество информации. E/SCAM содержит период планирования, в течение которого MS может передавать данные на назначенной скорости передачи данных. В существующем протоколе CDMA 2000 передача сообщений с запросом и назначением канала передачи данных происходит на Уровне 3 в архитектуре.
В проекте 2 партнерства (по сетям связи) третьего поколения (3GPP2) Рабочая Группа 3 (WG3) Группы C Технической Спецификации (TSG-C) предложила альтернативное планирование данных и схему управления скоростью, включая каналы дополнительной служебной сигнализации, которые могут заменить существующее E/SCAM. На фиг.1 предшествующего уровня техники согласно предложению WG3 в ответ на сообщение 110 запросом из MS по обратной линии связи (RL, ОЛС) сеть связи передает сообщение 120 с планированием (предоставлением) по Каналу Предоставления (F-GCH) прямой линии связи (FL, ПЛС). Сообщение с предоставлением назначает скорость передачи данных, например 76,8 Кбит/с, для передачи мобильной станцией MS одного кодированного пакета. Затем после успешной передачи кодированного пакета MS может продолжать передавать данные, подвергнутые команде управления скоростью, отправленной из сети связи по прямой линии связи. Команда регулирования скорости передачи позволяет сети корректировать скорость передачи данных выше или ниже на одну единицу (шаг) по превышению времени, например фрейм 1 бит в 10 ms. Команда управления скоростью отправляется до фрейма, скоростью которого она должна управлять. На фиг.1 команда (RC, УС) 130 управления скоростью, отправленная в продолжении фрейма 140, управляет скоростью передачи будущего фрейма 142, RC 132, отправленная в продолжении фрейма 142, управляет скоростью передачи фрейма 144 и т.д. В предложенной схеме скорость передачи данных может поддерживаться от одного фрейма к следующему.
Альтернативным предложением 3GPP2 TSG-C WG3 является измененное сообщение предоставления, имеющее дополнительный бит для блокировки команды управления скоростью после передачи одного кодированного пакета. Эффект блокировки команды скорости обеспечивает возможность ограничения сети связи назначения канала передачи данных одним кодированным пакетом. Соответственно, MS должна запросить назначение нового канала передачи данных для передачи пакетов в дополнение к первоначальному кодированному пакету.
В существующем протоколе назначения канала передачи данных CDMA 2000 назначение канала имеет место для фиксированного периода, начинающегося в указанное время. В предложениях TSG-C WG3, описанных выше, назначение канала теряется, когда существует промежуток в передаче. Фиг.1 иллюстрирует потерю назначения канала после завершения передачи данных в фрейме 144, например когда освобождается буфер MS, или после прерывистой передачи (DTX), например из-за отсутствия достаточной мощности передачи из-за замирания канала. На фиг.1 передача данных возобновляется в фрейме 146 только после приема нового предоставления 122 в ответ на новый запрос 112, переданный MS по обратной линии связи. Совокупное согласование назначения канала в основном имеет неблагоприятное воздействие на пропускную способность обратной и прямой линии связи и может привести к задержке. Протокол CDMA 2000 позволяет MS передавать данные без назначения канала, но скорость передачи данных относительно низка, согласно теории о том, что сеть связи имеет неадекватное предупреждение, что необходимо распределение ресурсов для компромисса передачи.
Различные аспекты, признаки и преимущества предлагаемого изобретения станут более очевидны для специалистов в данной области техники после рассмотрения его последующего подробного описания с приложенными чертежами, описанными ниже.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг.1 иллюстрирует известные схемы использования и запрос на канал передачи данных.
Фиг.2 иллюстрирует возможную сеть радиосвязи.
Фиг.3 является возможной диаграммой процесса.
Фиг.4 является возможным сообщением с назначением радиоресурса.
Фиг.5 является возможными схемой использования и запросом радиоресурса.
Осуществление изобретения
Фиг.2 является возможной сетью 200 радиосвязи, содержащей множество базовых станций 210, соединенных с возможностью передачи данных с контроллером 220. Устройство 230 радиосвязи осуществляет связь с другими устройствами через одну или большее количество базовых станций, когда оно соединяется с сетью. Возможная сеть 100 связи также соединена с сервером 240 данных обычно посредством не проиллюстрированного, но известного шлюза, соответственно, обеспечивая службы данных для устройства радиосвязи в сети связи. В одном варианте осуществления сетью радиосвязи является сеть связи CDMA 2000, хотя в других вариантах осуществления сеть связи соответствует некоторым другим протоколам связи, например, среди прочих, системам связи W-CDMA радиосвязи третьему (3GPP) Универсальной Системы Мобильной Телефонной Связи (UMTS) проекта партнерства (по сетям связи) третьего поколения.
В основном сеть связи распределяет радиоресурсы для устройства радиосвязи в сети связи. На фиг.2, например, одна из базовых станций 210, обслуживающая устройство 230 радиосвязи, назначает радиоресурсы, например осуществляет назначение канала передачи данных, и возможно скорости передачи данных для устройства 230 радиосвязи. В некоторых вариантах осуществления назначение
радиоресурса делают в ответ на запрос радиоресурса из устройства радиосвязи, хотя в других вариантах осуществления запрос скорее может быть выражен неявно, чем явно.
В возможной диаграмме 300 процесса фиг.3, в блоке 310, устройство радиосвязи запрашивает назначение радиоресурса, например назначение канала передачи данных, выделенный ресурс и т.д. Как предлагается выше, запрос на назначение радиоресурса может быть выражен неявно. В схематической диаграмме 500 связи фиг.5, в возможном приложении CDMA 2000 устройство радиосвязи передает запрос 510 в сеть связи по обратной линии связи (RL). В других протоколах связи линия связи, по которой осуществляет связь устройство радиосвязи, известна под другим названием, например в некоторых протоколах радиосвязи WCDMA восходящая линия связи "uplink".
На фиг.3, в блоке 320, сеть связи передает назначение радиоресурса в устройство радиосвязи, обычно, но не обязательно, в ответ на запрос на назначение
радиоресурса. В одном варианте осуществления назначение радиоресурса передают в устройство радиосвязи в сообщении с назначением радиоресурса или сообщении с предоставлением, дополнительно описанном ниже. На фиг.5 сеть связи отвечает на запрос 510 на радиоресурс предоставлением 520 радиоресурса по прямой линии связи (FL), также в некоторых протоколах связи, определенной как нисходящая линия связи "downlink".
Фиг.4 иллюстрирует возможное сообщение 400 о назначении радиоресурса, содержащее, в некоторых вариантах осуществления, часть 410 заголовка и часть 420 назначения радиоресурса, например, кодированных полей битов данных. В возможном варианте осуществления, где назначением радиоресурса является назначение канала передачи данных, сообщение 400 о назначении может содержать, по меньшей мере, в некоторых вариантах осуществления, скорость передачи данных или связанный параметр, поле назначения. На фиг.4 назначение скорости передачи данных также определено в поле 420 данных сообщения. В других вариантах осуществления, где сообщение содержит скорость передачи данных, скорость передачи данных может быть кодирована в отдельном поле. Формат возможного сообщения на фиг.4 не определен для какого-либо определенного протокола связи и не предназначен для ограничения. Назначение радиоресурса и любая информация назначения скорости передачи данных, содержащиеся в сообщение, должны быть, в общем, определены или кодированы в соответствии с определенным протоколом передачи сообщений связи.
В некоторых вариантах осуществления раскрытия сеть связи также передает информацию блокировки по превышению времени назначения радиоресурса для устройства радиосвязи, как иллюстрировано в блоке 330 на фиг.3. В одном варианте осуществления информация блокировки по превышению времени назначения радиоресурса определяет продолжительность времени, в течение которого назначение радиоресурса для устройства радиосвязи остается действительным после того, как устройство радиосвязи разрывает связь с назначенным радиоресурсом. Назначение ресурса является недействительным после периода блокировки по превышению времени.
В одном варианте осуществления, иллюстрированном на фиг.4, информация блокировки по превышению времени радиоресурса содержится в поле 430 продолжительности блокировки по превышению времени в сообщении 400 о назначении радиоресурса вместе с назначением какой-либо скорости передачи данных и канала. Соответственно, назначение радиоресурса и информация блокировки по времени радиоресурса могут передаваться в устройство радиосвязи одновременно в одном и том же сообщении. Однако в других вариантах осуществления назначение радиоресурса и информация блокировки по превышению времени могут передаваться в устройство радиосвязи в отдельных сообщениях. В возможном приложении CDMA 2000, например, назначение канала может передаваться в сообщении о назначении радиоресурса, и информация блокировки по превышению времени может передаваться отдельно в сообщении Уровня 3.
В одном варианте осуществления информацией блокировки по превышению времени назначения радиоресурса является одна из множества интервалов или продолжительностей блокировки по превышению времени, определенных или кодированных одним или большим количеством битов, которые передают в устройство радиосвязи. В основном сеть связи выбирает интервал блокировки по превышению времени радиоресурса как функцию одной или большего количества переменных. В одном варианте осуществления, например, интервал основан на нагрузке системы и/или изменчивости нагрузки. То есть чем больше пространства нагрузки в системе и чем медленнее нагрузка изменяется, тем больше предоставляемое значение блокировки по превышению времени. В другом варианте осуществления интервал блокировки по превышению времени радиоресурса основан на количестве резервной мощности или свободном пространстве в устройстве радиосвязи. Альтернативно интервал может быть основан на виде трафика и/или качестве обслуживания (QoS). Например, абонентам с более высоким качеством обслуживания может быть обеспечен более продолжительный интервал блокировки по превышению времени, чтобы обеспечить большее количество времени для ожидания пакета перед удалением назначения радиоресурса.
В вариантах осуществления, где интервал блокировки по превышению времени радиоресурса определен одним битом, интервал блокировки по превышению времени может принимать одно из двух различных значений, например интервал заданной по умолчанию продолжительности и интервал нулевой продолжительности. В другом варианте осуществления, где период блокировки по превышению времени определен одним битом, период блокировки по превышению времени принимает значение, заданное по умолчанию, которое остается фиксированным в одном состоянии бита, и в другом состоянии бита значение блокировки по превышению времени принимает значение, заданное по умолчанию, которое обновляет или может быть обновлено посредством другого сообщения, например сообщения Уровня 3.
Таблица I, приведенная ниже, иллюстрирует другой определенный пример.
| Таблица I | |
| 1 бит | Функция |
| 0 | Предоставление истекает после передачи мобильной станцией одного фрейма. |
| 1 | Предоставление истекает после промежутка (времени блокировки по превышению времени) фреймов X, где X определено в соответствии с сообщением L3. |
В Таблице I, когда бит блокировки по превышению времени установлен в "0", предоставление радиоресурса истекает после того, как MS передает один фрейм. В соответствии с этой схемой согласно фиг.5, когда бит блокировки по превышению времени установлен в "0", как в Таблице I, назначение радиоресурса, назначенное в предоставлении 520, истекает после завершения передачи фрейма 530.
В Таблице I, когда бит блокировки по превышению времени установлен в "1", продолжительность блокировки по превышению времени установлена в некоторое значение, заданное по умолчанию, и период блокировки по превышению времени начинается, когда устройство радиосвязи прерывает связь с радиоресурсом, например после прерывающейся передачи (DTX), или когда опустошается буфер данных. Соответственно, когда бит блокировки по превышению времени установлен в "1", назначение радиоресурса является действительным, пока промежутки в передаче не превышают периода блокировки по превышению времени радиоресурса. В другом варианте осуществления одно или большее количество значений периода блокировки по превышению времени могут сохраниться в устройстве радиосвязи и, когда бит блокировки по превышению времени устанавливают в "1", может быть осуществлен выбор из них, где выбор основан на параметрах системы, как описано выше.
Альтернативно интервал блокировки по превышению времени радиоресурса может быть определен двумя или большим количеством бит, отображенных в практический диапазон интервалов блокировки по превышению времени, как иллюстрирует Таблица II, приведенная ниже. Возможный период блокировки по превышению времени начинается, когда устройство радиосвязи заканчивает связь, например прерывает передачу.
| Таблица II | |
| 2 бита | Функция |
| 00 | 1 фрейм (приблизительно 10 ms/фрейм) |
| 01 | 4 фрейма |
| 10 | 8 фреймов |
| 11 | 16 фреймов |
Согласно Таблице II, когда биты блокировки по превышению времени установлены в "00", MS должна возобновить связь на назначенном радиоресурсе в пределах периода в 1 фрейм. Когда биты блокировки по превышению времени установлены в "01", MS должна возобновить связь на назначенном радиоресурсе в пределах периода в 4 фрейма и т.д. С 3 битами диапазон может быть расширен до 256 фреймов. Альтернативно могут также использоваться другие значения.
На фиг.3, в блоке 340, устройство радиосвязи осуществляет связь на радиоресурсе, назначенном сетью связи при назначении радиоресурса, например устройство радиосвязи передает данные на назначенном канале передачи данных на назначенной скорости передачи данных.
На фиг.5 при предположении, что интервал блокировки по превышению времени превышает 1 фрейм, назначение радиоресурса, назначенное предоставлением 520, остается действительным в течение интервала 560 фрейма, в течение которого передача прерывается, например, из-за промежутка в данных, после передачи данных в фреймах 530, 540 и 550. Устройство радиосвязи может возобновлять передачу данных в фрейме 570 после интервала 560 без запрашивания назначения нового радиоресурса, так как интервал 560 фрейма меньше интервала блокировки по превышению времени радиоресурса. Точно также устройство радиосвязи может возобновить передачу данных в фрейме 590 после замирания 582, вызванного интервалом 580 передачи в фрейме, без запрашивания назначения нового
радиоресурса, обеспеченный интервал 580 DTX меньше интервала блокировки по превышению времени. В любом случае, когда интервалы 560 или 580 передачи превышают интервал блокировки по превышению времени, устройство радиосвязи должно запросить назначение нового радиоресурса перед возобновлением передачи фреймов 570 и 590.
В одном варианте осуществления при отсутствии запрашивания назначения нового радиоресурса скорость передачи данных, при которой связь возобновлена, не превышает скорости, при которой происходила последняя связь. На фиг.5, например, скорость, при которой возобновляется передача в фреймах 570 и 590, не превышает скорости передачи данных в предыдущих фреймах 550 и 570, соответственно.
Использование интервала блокировки по превышению времени радиоресурса обеспечивает возможность автоматического удаления сетью назначения
радиоресурса, когда устройство радиосвязи для которого ресурс был назначен терпит неудачу при осуществлении связи, например при передаче в течение предварительно определенного интервала времени, например одного или большего количества фреймов. Интервал блокировки по превышению времени также обеспечивает возможность сохранения сетью связи назначения радиоресурса, когда существует короткое прерывание или промежутки в осуществлении связи устройства радиосвязи, соответственно, сокращая передачу сигналов, которая бы иначе требовалась для запроса и назначения нового радиоресурса для устройства радиосвязи. Дополнительно при обеспечении возможности динамического выбора сетью связи интервала блокировки по превышению времени радиоресурса сеть связи может корректировать пропускную способность, зарезервированную для устройства радиосвязи, на основе соображений режима нагрузки и/или качества обслуживания, как предложено выше.
Например, в ситуациях большой нагрузки или когда канал изменяется быстро, продолжительность предоставленной блокировки по превышению времени может быть уменьшена. В условиях меньшей загрузки или где требуется более высокое качество обслуживания, можно обеспечивать большие интервалы блокировки по превышению времени. Также когда устройство радиосвязи имеет информацию об интервале блокировки по превышению времени, устройство может интеллектуально выбирать времена передачи в пределах окна, обеспеченного чтобы избежать глубокое замирание, что уменьшит потребляемую мощность.
Интервал блокировки по превышению времени радиоресурса настоящего раскрытия может также дополнить существующие и предложенные схемы назначения радиоресурса. На фиг.5, например, сеть связи отправляет команду 522 управления скоростью (RC) по прямой линии связи для корректировки скорости передачи данных, назначенной во время назначения радиоресурса.
Хотя варианты осуществления изобретения были описаны в виде, обеспечивающем специалистов в данной области техники возможностью произвести и создать тождественное, очевидно, что существует много эквивалентов вариантам осуществления, раскрытым здесь, и что, не удаляясь от сути и не выходя из объема притязаний изобретения, в него могут быть внесены различные изменения и модификации, которые также должны быть включены в объем притязаний изобретения, который определен приложенной формулой изобретения, а не вариантами его осуществления.
1. Способ назначения радиоресурсов в сети радиосвязи, содержащий:
передачу о назначении радиоресурса в устройство радиосвязи,
передачу об информации о блокировке по превышению времени назначения радиоресурса в устройство радиосвязи, информация о блокировке по превышению времени назначения радиоресурса имеет по меньшей мере два состояния, первое состояние определяет первый интервал, в течение которого назначение радиоресурса для устройства радиосвязи остается действительным после того, как устройство радиосвязи прерывает связь на назначенном радиоресурсе, второе состояние определяет второй интервал, в течение которого назначение радиоресурса для устройства радиосвязи остается действительным после того, как устройство радиосвязи прерывает связь на назначенном радиоресурсе.
2. Способ по п.1, в котором передача информации о блокировке по превышению времени назначения радиоресурса содержит передачу по меньшей мере одного бита, определяющего один первого и второго интервалов.
3. Способ по п.1, в котором назначение радиоресурса и информацию о блокировке по превышению времени назначения радиоресурса передают в одном сообщении.
4. Способ по п.1, в котором указывают продолжительность блокировки по превышению времени назначения радиоресурса для устройства радиосвязи в терминах фреймов.
5. Способ по п.1, в котором выбирают по меньшей мере один из первого и второго интервалов продолжительности блокировки по превышению времени назначения радиоресурса на основе по меньшей мере одного из нагрузки сети радиосвязи или изменчивости нагрузки сети радиосвязи.
6. Способ по п.1, в котором выбирают по меньшей мере один из первого и второго интервалов назначения радиоресурса на основе по меньшей мере одного из резервной мощности устройства радиосвязи или качества обслуживания устройства радиосвязи.
7. Способ по п.1, в котором в первом состоянии указывают, что первый интервал истекает, при передаче определенного количества кадров, во втором состоянии указывают, что второй интервал истекает, после того, как интервал определен в другом сообщении.
8. Способ приема назначения радиоресурса в устройстве радиосвязи, способ содержащий:
прием назначения радиоресурса,
прием информации о блокировке по превышению времени назначения радиоресурса,
информация о блокировке по превышению времени назначения радиоресурса имеет первое и второе возможные состояния, первое состояние указывает первый интервал, в течение которого назначение радиоресурса для устройства радиосвязи остается действительным после того, как устройство радиосвязи прерывает связь на назначенном радиоресурсе, второе состояние указывает второй интервал, в течение которого назначение радиоресурса для устройства радиосвязи остается действительным после того, как устройство радиосвязи прерывает связь на назначенном радиоресурсе.
9. Способ по п.8, по которому
принимают назначение радиоресурса в ответ на запрос,
осуществляют связь на назначенном радиоресурсе,
прерывают связь на назначенном радиоресурсе,
возобновляют связь на назначенном радиоресурсе в пределах продолжительности времени блокировки по превышению времени назначения радиоресурса без запрашивания назначения нового радиоресурса.
10. Способ по п.9, по которому возобновляют связь на назначенном радиоресурсе на скорости передачи данных, не превышающей скорости передачи данных, имеющей место, когда связь была прервана.
11. Способ по п.8, по которому
принимают назначение радиоресурса в ответ на запрос,
осуществляют связь на назначенном радиоресурсе,
прерывают связь на назначенном радиоресурсе,
запрашивают назначение нового радиоресурса, если передача данных не возобновлена в пределах продолжительности времени блокировки по превышению времени назначения радиоресурса.
12. Способ по п.8, по которому продолжительность времени начинается, когда устройство радиосвязи прерывает связь на назначенном радиоресурсе.
13. Способ по п.8, по которому
запрашивают назначение радиоресурса,
принимают назначение радиоресурса в ответ на запрос, при этом назначение радиоресурса содержит назначение канала передачи данных, осуществляют связь на назначенном канале,
прерывают связь на назначенном канале,
возобновляют передачу на назначенном канале в пределах продолжительности времени блокировки по превышению времени назначения радиоресурса без запрашивания назначения нового радиоресурса,
запрашивают назначение нового радиоресурса, если передача не возобновлена на назначенном канале в пределах продолжительности времени блокировки по превышению времени назначения радиоресурса.
14. Способ по п.8, по которому времена передачи выбирают на основе информации о блокировке по превышению времени назначения радиоресурса.
15. Способ по п.8, в котором избегают глубокого замирания, выбирая времена передачи на основе информации о блокировке по превышению времени назначения радиоресурса.
16. Способ по п.10, в котором в первом состоянии указывают, что первый интервал истекает, при передаче устройством радиосвязи определенного количества кадров, во втором состоянии указывают, что второй интервал истекает, после того, как интервал определен в другом сообщении, принятом устройством радиосвязи.
17. Способ передачи сообщения от сети радиосвязи устройству радиосвязи, содержащий передачу одного бита интервала блокировки по превышению времени радиоресурса, имеющего по меньшей мере первое состояние и второе состояние, в первом состоянии бит интервала блокировки по превышению времени радиоресурса определяет первый интервал, в течение которого назначение радиоресурса действительно после того, как устройство радиосвязи, для которого назначен ресурс, прерывает связь на назначенном радиоресурсе, и во втором состоянии бит интервала блокировки по превышению времени радиоресурса определяет второй интервал, в течение которого назначение радиоресурса действительно после того, как устройство радиосвязи, для которого назначен радиоресурс, прерывает связь на назначенном радиоресурсе.
18. Способ по п.17, в котором сообщение является сообщением о назначении радиоресурса, содержащем назначение канала.
19. Способ по п.18, в котором сообщение является сообщением о назначении радиоресурса, содержащем назначение скорости передачи данных.
20. Способ по п.17, в котором в первом состоянии первый интервал является одним кадром, во втором состоянии второй интервал является количеством кадров, определенным в другом сообщении.
