專利名稱：用于管理通信網(wǎng)絡(luò)中資源變化的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的領(lǐng)域在于通信網(wǎng)絡(luò)，特別是管理支持通信網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，也稱為實(shí)體之間的，在非零傳輸差錯率條件下連接的資源或邏輯信道變化的領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
通信網(wǎng)絡(luò)，特別是蜂窩網(wǎng)絡(luò)，一般包括一個由節(jié)點(diǎn)組成的無線接入網(wǎng)絡(luò)，所述節(jié)點(diǎn)也稱為無線網(wǎng)絡(luò)控制器(RNC)或基站控制器(BSC)，用于管理資源和邏輯信道例如信道代碼和無線連接信道，的分配，以使網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與其本地網(wǎng)絡(luò)建立連接，也稱為信道。這些連接能夠支持從網(wǎng)絡(luò)向網(wǎng)絡(luò)設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)，這一發(fā)送方向稱之為下行鏈路方向，或者從設(shè)備向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送數(shù)據(jù)，這一發(fā)送方向稱之為上行鏈路方向。
本領(lǐng)域技術(shù)人員明白如果在與無線接入網(wǎng)絡(luò)連接期間，分配到這些網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的資源能夠被動態(tài)地改變，可以使得通信網(wǎng)絡(luò)，尤其是蜂窩網(wǎng)絡(luò)的容量和效率能夠顯著地增長，而只有最低限度的通信中斷以及原資源和新資源或邏輯信道的最小重疊使用周期。
接入網(wǎng)絡(luò)控制器(節(jié)點(diǎn))于是通常適用于在必要時啟動一個用于改變分配到它們所管理的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上的資源或信道的過程。該過程包括首先，一個資源分配請求(例如，請求一個新的信道)，接著中斷原信道上的數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)量并發(fā)送一個消息到該原信道上的有關(guān)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，這個消息指示該網(wǎng)絡(luò)設(shè)備更改信道。當(dāng)該網(wǎng)絡(luò)設(shè)備已經(jīng)確認(rèn)接收了原信道上的消息時，數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)量被發(fā)送到新信道上的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，原信道被釋放，從而使其能夠被重新分配。在一些實(shí)施例中，只有在原信道上接收到確認(rèn)之后，網(wǎng)絡(luò)才能將業(yè)務(wù)發(fā)送到新信道上。然而，如果在原信道上沒有接收到確認(rèn)，網(wǎng)絡(luò)控制器必須再次，也可能幾次發(fā)送消息到原信道和新信道上的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，這是由于沒有方法知道該網(wǎng)絡(luò)設(shè)備是否仍然與原信道連接，或是已經(jīng)與新信道連接。實(shí)際上，所有網(wǎng)絡(luò)控制器所能知道的是在某一時刻網(wǎng)絡(luò)設(shè)備只能接收一個信道，不是原信道就是新信道。
由于這個過程，以及因?yàn)橛捎趥鬏敳铄e率而造成失敗的固有可能性，業(yè)務(wù)被中斷的時間可能比網(wǎng)絡(luò)設(shè)備改變信道或資源所需要的時間長很多。由于直到完成了這個過程之后，原資源才能被釋放，因此，原資源和新資源的重疊使用的平均持續(xù)時間使管理網(wǎng)絡(luò)所有資源的全過程放慢。因此，網(wǎng)絡(luò)容量被降低并且與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的需要有關(guān)的業(yè)務(wù)負(fù)荷不能被最佳的分配。
而且，上面的過程既不考慮資源改變失敗的危險性也不考慮由于原資源和新資源的特定特征引起的任何時序和/或容量差別。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個目的就是救濟(jì)上面提到的一些或全部缺點(diǎn)。
為此目的，本發(fā)明提供一種管理在通信網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(例如移動電話，或者更一般地說，任何類型的數(shù)據(jù)交換終端)之間的資源或邏輯信道的改變的方法。
該方法特征在于，當(dāng)利用一個第一或原信道或第一或原資源在網(wǎng)絡(luò)和至少一個網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間建立連接時，則通過第一信道指示網(wǎng)絡(luò)設(shè)備利用一個第二或新信道或第二或新資源繼續(xù)連接并在第二信道上從所述設(shè)備接收到數(shù)據(jù)和/或數(shù)據(jù)的確認(rèn)之前，保持該第一信道。一旦第一信道不再被該移動站使用，即一旦網(wǎng)絡(luò)從所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備在所述第二信道上接收了數(shù)據(jù)和/或數(shù)據(jù)的確認(rèn)，則第一信道的資源被釋放。
如果當(dāng)網(wǎng)絡(luò)指示其改變信道時，設(shè)備正在發(fā)送上行數(shù)據(jù)到網(wǎng)絡(luò)，則直到網(wǎng)絡(luò)在第二信道上從網(wǎng)絡(luò)設(shè)備接收到數(shù)據(jù)之前，網(wǎng)絡(luò)保持第一信道。
如果當(dāng)網(wǎng)絡(luò)指示該設(shè)備改變信道時，網(wǎng)絡(luò)正在發(fā)送下行數(shù)據(jù)到該設(shè)備，該網(wǎng)絡(luò)繼續(xù)在第一和第二信道或資源上發(fā)送數(shù)據(jù)到該網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，并且當(dāng)它在第二信道上從該網(wǎng)絡(luò)設(shè)備接收到確認(rèn)時中斷第一信道。
如果在改變信道指令期間，該網(wǎng)絡(luò)同時發(fā)送下行和上行數(shù)據(jù)，則該過程恰恰是同樣的。網(wǎng)絡(luò)保持第一信道并繼續(xù)在第一信道和第二信道或資源上發(fā)送下行數(shù)據(jù)到網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，并且當(dāng)它在第二信道上接收到來自網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的數(shù)據(jù)或數(shù)據(jù)的確認(rèn)時中斷該第一信道。
因?yàn)闃I(yè)務(wù)量是在第一和第二信道上發(fā)送的，網(wǎng)絡(luò)不需關(guān)心何時網(wǎng)絡(luò)設(shè)備改變信道，而這不一定能準(zhǔn)確知道。
最好根據(jù)一個選定的時間計劃，如一個周期表來重復(fù)選定(并且可能預(yù)先設(shè)定)次數(shù)的第一信道上的消息。在一個優(yōu)選實(shí)施例中，將重復(fù)次數(shù)選為在網(wǎng)絡(luò)中使用和測量的信道或資源上的所必需的成功率的函數(shù)和/或作為一個差錯率的函數(shù)。
在另一個優(yōu)選實(shí)施例中，選擇第一信道上的重復(fù)周期以便防止與連續(xù)接收的兩個消息有關(guān)的差錯率之間的相關(guān)性。
此外，確定時間周期是有利的，該時間周期使信道或資源改變消息提前一定的時間到達(dá)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，該提前時間至少等于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備需要改變信道的時間，以便延遲利用第一和第二信道或資源來發(fā)送數(shù)據(jù)一定的量，該量是所述時間的函數(shù)。這種確定也可以考慮數(shù)據(jù)比特率和/或第一和第二信道或資源的數(shù)據(jù)發(fā)送速度。
只要沒有在第二信道上沒有從網(wǎng)絡(luò)設(shè)備收到數(shù)據(jù)的確認(rèn)，則選定次數(shù)的消息重復(fù)就會繼續(xù)?；蛘?，消息的重復(fù)可以伴隨基本上同步的網(wǎng)絡(luò)觀察，以便檢測消息發(fā)送到的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備狀態(tài)的任何變化。在這種情況下，所檢測到的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備狀態(tài)的改變可能存在于在第二信道上來自網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的數(shù)據(jù)接收中或者一個參數(shù)變化中，該參數(shù)特別地是從一個操作模式、一個頻率、一個位置的改變或轉(zhuǎn)態(tài)(polling)之后一個確認(rèn)的接收中選擇的。
本發(fā)明還提供一種用于管理通信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)一個節(jié)點(diǎn)或網(wǎng)絡(luò)控制器(例如一個RNC或一個BSC)和至少一個網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的信道或資源的改變的系統(tǒng)。
該系統(tǒng)特征在于，它包括管理裝置，在建立了用于利用第一信道或資源發(fā)送和/或接收所述網(wǎng)絡(luò)控制器和所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的數(shù)據(jù)的連接的情況下，適于指示所述網(wǎng)絡(luò)控制器首先，在所述第一信道上發(fā)送一條消息到所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，指示它在一個第二信道上繼續(xù)所述連接，并直到它在所述第二信道上接收到來自所述設(shè)備的數(shù)據(jù)和/或數(shù)據(jù)的確認(rèn)之前，保持所述第一信道；其次，在接收所述數(shù)據(jù)和/或數(shù)據(jù)的所述確認(rèn)后，釋放與所述第一信道相關(guān)聯(lián)的資源。
根據(jù)本發(fā)明的另一個特征，如果數(shù)據(jù)被發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，管理裝置適于指示網(wǎng)絡(luò)控制器繼續(xù)在第一和第二信道上發(fā)送數(shù)據(jù)到那個設(shè)備，直到它在第二信道上接收到來自所述設(shè)備的數(shù)據(jù)和/或數(shù)據(jù)的確認(rèn)。
本發(fā)明的管理系統(tǒng)能夠具有其它補(bǔ)充特征，例如下面的單獨(dú)的和/或組合的特征-管理裝置，適于利用第一信道或資源，根據(jù)一個選定的時間計劃，如一個周期性時間計劃以選定的(可能是預(yù)先確定的)次數(shù)重復(fù)該消息；在這種情況下，重復(fù)的數(shù)量可以作為所需的成功率和/或測量出的差錯率的函數(shù)被選定(例如，通過一種概率計算方法確定)；此外，兩次重復(fù)之間的間隔能夠被選定以避免與兩個連續(xù)的消息關(guān)聯(lián)的差錯率之間的相關(guān)性；-管理裝置，適于確定一個時間周期，使信道或資源改變消息提前一定的時間到達(dá)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，該時間至少等于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備需要改變信道的時間，其次，在下行數(shù)據(jù)情況下，指示節(jié)點(diǎn)或網(wǎng)絡(luò)控制器利用第一和第二信道或資源，以前面提到的時間的函數(shù)延遲數(shù)據(jù)的發(fā)送，也可能作為第一和第二信道或資源的數(shù)據(jù)比特率和/或數(shù)據(jù)發(fā)送速度的函數(shù)來確定延遲量；-管理裝置，適于在第二信道上接收到來自所述設(shè)備的數(shù)據(jù)的確認(rèn)之前，以選定次數(shù)重復(fù)該消息；以及-管理裝置，適于以所選定的次數(shù)重復(fù)該消息，并基本同步地觀察網(wǎng)絡(luò)以便檢測引起消息被發(fā)送的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備狀態(tài)的任何變化；在這種情況下，檢測到的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備狀態(tài)的改變可能存在于在第二信道上來自網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的數(shù)據(jù)的接收中或者一個參數(shù)的變化中，該參數(shù)特別地是從一個操作模式、一個頻率、一個位置的改變或輪詢之后一個確認(rèn)的接收中選擇的。
本發(fā)明還提供一種配備有前面定義的管理系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)控制器或節(jié)點(diǎn)。一般而言，管理系統(tǒng)最好安裝在每個網(wǎng)絡(luò)控制器或其它設(shè)備中用于控制分組模式數(shù)據(jù)傳輸?shù)牟糠种?。在GPRS蜂窩無線網(wǎng)絡(luò)的情況下，這個部分是支持分組控制單元(PCU)功能的部分。
本發(fā)明的系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)控制器、以及方法適合于各種類型的通信網(wǎng)絡(luò)，尤其是蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)和特別是TDMA，CDMA，CDMA-One，PHS和FOMA網(wǎng)絡(luò)。


本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)在閱讀下面的詳細(xì)描述和研究附圖的基礎(chǔ)上變得更加明白，其中圖1示出了具有安裝在其網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)或控制器中的本發(fā)明的管理系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)的部分；以及圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的改變信道或資源的方法的主要步驟。
附圖既構(gòu)成了本發(fā)明說明書的一部分，如果需要，用于限定本發(fā)明。
優(yōu)選實(shí)施例詳細(xì)說明本發(fā)明涉及一種管理網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)間的邏輯信道或資源改變的系統(tǒng)和方法。該系統(tǒng)和方法被安裝和使用在通信網(wǎng)絡(luò)中，特別是蜂窩公用陸地移動網(wǎng)(PLMN)，例如GPRS網(wǎng)絡(luò)的2G和2.5G網(wǎng)絡(luò)，或諸如通用移動電話系統(tǒng)(UMTS)的3G網(wǎng)絡(luò)。然而，本發(fā)明并不限于這些網(wǎng)絡(luò)，并一般可應(yīng)用于任何類型的通信網(wǎng)絡(luò)。
參見圖1，圖中概括地、但足夠詳細(xì)地以使本發(fā)明能夠被理解的方式示出了一個蜂窩網(wǎng)絡(luò)，它包括一個連接到一個無線接入網(wǎng)(RAN)的核心網(wǎng)絡(luò)(CN)，無線接入網(wǎng)包括-多個節(jié)點(diǎn)，也通稱為無線網(wǎng)絡(luò)控制器，通過一個接口連接到核心網(wǎng)絡(luò)CN；這些節(jié)點(diǎn)在GPRS網(wǎng)絡(luò)中被稱為基站控制器(BSC)，在UMTS網(wǎng)絡(luò)中被稱為無線網(wǎng)絡(luò)控制器(RNC)；以及-多個基站，通過一個接口單獨(dú)地或成組地連接到多個節(jié)點(diǎn)之一，它們中的每一個與一個或多個小區(qū)相關(guān)聯(lián)，每個小區(qū)覆蓋一個無線區(qū)域；基站在GPRS網(wǎng)絡(luò)中被稱為基站收發(fā)信機(jī)站(BTS)，在UMTS網(wǎng)絡(luò)中被稱為節(jié)點(diǎn)B。
下面的說明通過非限制性例子涉及一個TDMA網(wǎng)絡(luò)，更準(zhǔn)確的說是一個GPRS網(wǎng)絡(luò)。此外，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備是移動站MS-i(i＝1至3)，其能夠，例如根據(jù)無線應(yīng)用協(xié)議(WAP)、短消息服務(wù)(SMS)、擴(kuò)展消息服務(wù)(EMS)、多媒體消息服務(wù)(MMS)、或者傳輸控制協(xié)議(TCP)，與其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備交換數(shù)據(jù)。在本文中表達(dá)“移動站”指移動電話、個人數(shù)字助理(PDA)、或者配備有無線接口的便攜式計算機(jī)，更通常的指配備有無線接口的任何類型的移動或活動的機(jī)器，其尤其適合于遠(yuǎn)程監(jiān)視、遠(yuǎn)程維護(hù)、或者公路或鐵路交通監(jiān)視應(yīng)用。然而，本發(fā)明通常被應(yīng)用于所有能夠交換數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。
為了說明的目的，每個基站BTSj(j＝1或2)控制一個單個小區(qū)Cj，它定義一個相應(yīng)的在下面可以與小區(qū)Cj互相交換地對待的地理區(qū)域。當(dāng)然，基站能夠控制多個小區(qū)，和一個能夠由多個小區(qū)，并且一個地理區(qū)域可以由多個小區(qū)或小區(qū)的部分定義。最后，每個BSCn(n＝1或2)只控制一個BTS。
如上面所表示的，本發(fā)明的系統(tǒng)D適于管理在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和通信網(wǎng)絡(luò)之間，或更準(zhǔn)確的說其無線接入網(wǎng)絡(luò)RAN之間建立的信道或資源的改變。管理系統(tǒng)D因此被安裝在無線接入網(wǎng)絡(luò)RAN的一個或多個網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中，最好在每個網(wǎng)絡(luò)控制器中，如附圖中所示，這個例子中的每個BSC中。在這種情況下，最好將其集成到用于控制分組模式數(shù)據(jù)傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)控制器部分中，換句話說，在GPRS網(wǎng)絡(luò)的情況下，集成到每個網(wǎng)絡(luò)控制器的分組控制單元(PCU)功能中。通常，如果BSC支持PCU功能，則最好將本發(fā)明的系統(tǒng)安裝在BSC中；如果該BSC不支持PCU功能，本發(fā)明的系統(tǒng)被安裝在支持PCU功能的另一個單元中。
管理系統(tǒng)D主要包括一個管理模塊M，適于管理由無線接入網(wǎng)RAN決定的信道的改變(從第一信道到第二信道)。更準(zhǔn)確地說，如果無線接入網(wǎng)RAN決定由安裝有管理系統(tǒng)D的BSCn管理的一個或多個網(wǎng)絡(luò)設(shè)備必須改變信道或資源，該管理模塊M指示BSCn在其第一或舊的信道C1上發(fā)送一個消息給每個指定的MS-i，該消息指示其繼續(xù)在一個第二或新的信道C2上的連接。
在下行數(shù)據(jù)的情況下，管理模塊M也指示基站控制器BSCn繼續(xù)在第一信道和第二信道C1、C2上發(fā)送數(shù)據(jù)到每個指定的移動站MS-i；這是因?yàn)樗袛嗔嗽诘谝恍诺繡1上數(shù)據(jù)的發(fā)送，保持了第二信道C2上數(shù)據(jù)的發(fā)送，并且它一旦在第二信道C2上接收到數(shù)據(jù)或來自移動站MS-i的數(shù)據(jù)的確認(rèn)就釋放與第一信道C1相關(guān)聯(lián)的資源。
如果管理模塊M被告知必須進(jìn)行信道或資源的改變，那么它最好先確定該BSCn在第一信道C1上必須重復(fù)的信道改變消息的次數(shù)，并根據(jù)一個選定的時間計劃，以便實(shí)現(xiàn)一個具體的所需要的成功率，該成功率是可變的。改變信道所需的成功率可以依賴于該過程的重要性，例如在資源管理方面，或者依賴于它對釋放原始信道的必要性。
例如，可以用概率計算將把重復(fù)次數(shù)確定為所需要的成功率和/或測量出的差錯率的函數(shù)，該概率計算假定，例如重復(fù)消息的錯誤概率與在前消息的錯誤概率無關(guān)。
例如，在周期性的時間計劃的情況下，預(yù)先假定在兩次重復(fù)之間的一個統(tǒng)計學(xué)上說足夠長的時間，使發(fā)送第一消息時的錯誤不影響第二消息。換句話說，這個時間必須大于傳輸錯誤的統(tǒng)計平均持續(xù)時間。有可能根據(jù)已知網(wǎng)絡(luò)的本地條件降低這個周期，例如在蜂窩移動無線網(wǎng)絡(luò)的情況下，根據(jù)與無線傳輸錯誤相似的已知的無線傳播或其它的干擾。然而，這個時間能夠被選擇為優(yōu)先權(quán)(a priori)。
當(dāng)然，對于一個給定的BSCn，可以預(yù)先設(shè)定重復(fù)次數(shù)并將其保持為常數(shù)。
如果管理模塊M被通知必須進(jìn)行信道或資源的改變，在計算完重復(fù)次數(shù)之后，如果必要，最好確定一個時間，使信道改變消息在第一信道C1上相對于信道C2的啟動提前一定量的時間到達(dá)移動站MS-i，該時間至少等于需要執(zhí)行改變信道或資源的“不可抵達(dá)時間”(TNR)周期。因此，如上所述，利用所需的成功率，就可以保證在信道或資源改變的消息在第一信道C1上到達(dá)移動站MS-i以及接收了該消息之后的TNR周期過去之后，下行數(shù)據(jù)流在第二信道C2上到達(dá)移動站MS-i。
由于第一和第二信道C1和C2的比特率T1和T2以及傳播時間D1和D2可以不同，因此，可以在上述時間上加一段補(bǔ)充時間或從上述時間減去一段補(bǔ)充時間，以便最大限度地減小在此之后相對于在第一信道C1上的數(shù)據(jù)接收，設(shè)備在第二信道C2上接收數(shù)據(jù)的時間延遲，并仍舊保證不丟失數(shù)據(jù)。
如果所確定的時間是正的，管理模塊M指示BSCn立即在第一信道C1上發(fā)送信道或資源的改變消息到指定的移動站MS-i。接著，在下行數(shù)據(jù)的情況下，為了滿足上面提到的時間條件，管理模塊指示BSCn繼續(xù)在第一信道和第二信道或資源C1和C2上發(fā)送數(shù)據(jù)到指定的移動站MS-i。
如果所確定的時間是負(fù)的，在第二信道C2上的下行數(shù)據(jù)流的發(fā)送應(yīng)當(dāng)已經(jīng)開始了。由于這是不可能的，在下行數(shù)據(jù)的情況下，管理模塊M指示基站控制器BSCn先在第二信道長2上發(fā)送數(shù)據(jù)，在此之后第一信道C1的比特率下降了一個特定量以滿足上面提到的條件。管理模塊M接著指示基站控制器BSCn在一個等于D2-D1-TNR的時間周期(如果是正的)之后，在第一信道C1上發(fā)送信道或資源的改變消息到指定的移動站MS-i，以便確保信道或資源的改變消息相對于在第二信道C2上發(fā)送的任何數(shù)據(jù)提前一定的時間被移動站MS-i接收到，這個時間至少等于移動站MS-i改變信道所必需的TNR周期。這保證了移動站MS-i在其接收業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)之前能夠重新配置其信道或資源。
如上所示，在任何一種情況下，管理模塊M都指示基站控制器BSCn在其在第二信道C2上接收到數(shù)據(jù)或來自移動站MS-i的數(shù)據(jù)的確認(rèn)后，就中斷第一信道C1并保持第二信道C2。
由基站控制器BSCn最初分配給移動站MS-i的、由第一信道C1所使用的網(wǎng)絡(luò)資源可以被再次利用，并能分配給另一個移動站MS。
根據(jù)上述說明，當(dāng)有關(guān)的基站控制器BSC在第二信道C2上收到來自一個設(shè)備MS-i的數(shù)據(jù)或數(shù)據(jù)確認(rèn)時，分配給第一信道C1的資源被釋放。
如果基站控制器BSC在發(fā)送第一消息到設(shè)備MS-i的一個預(yù)定時間內(nèi)在第二信道上沒有收到數(shù)據(jù)確認(rèn)或消息，則資源保持分配給第一信道C1。在這種情況下，一旦預(yù)定的時間過去，管理模塊M(并因此基站控制器BSC)必須再發(fā)送同樣的消息到網(wǎng)絡(luò)設(shè)備至少一次。
目前，如在介紹部分中提到的，發(fā)送到一個設(shè)備的消息或命令，在這種情況下為一個移動站MS-i，可能不能達(dá)到它。此外，由于網(wǎng)絡(luò)差錯率是非零的，設(shè)備MS-i可能發(fā)送一個沒有到達(dá)基站控制器BSC的消息的確認(rèn)。
在發(fā)送第一消息和發(fā)送下一個消息之間的預(yù)定時間與網(wǎng)絡(luò)差錯率成正比例增長。因此，網(wǎng)絡(luò)差錯率越高，被管理確認(rèn)的機(jī)構(gòu)消耗的上行鏈路資源和時間越多，并且這能夠降低提供給網(wǎng)絡(luò)用戶或客戶的服務(wù)質(zhì)量。
為了救濟(jì)這個缺點(diǎn)，本發(fā)明因此提出用檢測設(shè)備MS-i的狀態(tài)改變的機(jī)構(gòu)來代替用于管理確認(rèn)的機(jī)構(gòu)。例如，如上面提到的，該機(jī)構(gòu)能夠檢測信道C2上數(shù)據(jù)的發(fā)送。
因此，可以就此對系統(tǒng)D的管理模塊M進(jìn)行適應(yīng)性調(diào)整。
在這種情況下，管理模塊M最好適于確定基站控制器BSC根據(jù)消息必須占用的信道上平均差錯率的變化和給定所需成功率，被允許重復(fù)發(fā)送一個消息或命令的次數(shù)。
平均的差錯率既可以由管理模塊M確定，例如從由基站控制器BSC提供的和由網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商執(zhí)行的測量，諸如差錯率測量，或者由網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商提供給管理模塊M。
此外，成功率也能夠由運(yùn)營商提供給管理模塊M或者由管理模塊M在一個或多個所選擇的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的基礎(chǔ)上估算出來。
在本文中，術(shù)語“參數(shù)”指由運(yùn)營商提供的可配置的參數(shù)和網(wǎng)絡(luò)內(nèi)有效的測量。因此，一個參數(shù)可以是，例如，操作模式參數(shù)(從該網(wǎng)絡(luò)內(nèi)相鄰小區(qū)的無線測量的發(fā)送中得到的)、一個頻率、一個位置(在位置請求之后得到的)的變化、或者在轉(zhuǎn)態(tài)(polling)之后的一個確認(rèn)的接收。
一旦確定了重復(fù)次數(shù)，管理模塊M必須確定兩個重復(fù)消息之間的等待時間，它可以是恒定的或者是可變的。
在恒定等待時間的情況下，即在周期性重復(fù)的情況下，例如，選定重復(fù)周期以便保證誤差不相關(guān)或?qū)嵸|(zhì)上不相關(guān)。換句話說，選定重復(fù)周期以便避免與連續(xù)接收的兩個消息關(guān)聯(lián)的差錯率之間的相關(guān)。如上所示，這預(yù)示著兩個重復(fù)之間的時間在統(tǒng)計學(xué)上足夠長，使發(fā)送第一消息時的錯誤不影響第二消息。有可能根據(jù)已知網(wǎng)絡(luò)的本地條件降低這個周期，例如在蜂窩移動無線網(wǎng)絡(luò)的情況下，根據(jù)與無線傳輸錯誤相似的已知的無線傳播或其它的干擾。然而，這個時間能夠被選擇為優(yōu)先權(quán)(a priori)。
一旦涉及消息重復(fù)的所有信息已經(jīng)被確定，管理模塊M能夠發(fā)送消息或命令到設(shè)備MS-i并接著根據(jù)接收到的信息重復(fù)N次，而不必等待設(shè)備MS-i發(fā)送給它一個確認(rèn)。同時，管理模塊M觀察網(wǎng)絡(luò)以便確定設(shè)備MS-i狀態(tài)的任何改變。
如果設(shè)備MS-i已經(jīng)接收并執(zhí)行了消息之一，其狀態(tài)改變，反之如果設(shè)備MS-i沒有接收到N個消息中的任何一個，其狀態(tài)保持不改變。這里考慮到了設(shè)備MS-i忽略到達(dá)的重復(fù)消息，該消息對應(yīng)于在接收到前面同樣消息之后所建立的配置。
檢測到的狀態(tài)的改變可以特定的是在第二信道C2上接收來自有關(guān)設(shè)備MS-i的數(shù)據(jù)。然而，如上所述，檢測到的改變可以同樣是與到設(shè)備MS-i的連接有關(guān)的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)值的變化。
管理模塊M將發(fā)送一連串的N個重復(fù)消息之后設(shè)備MS-i狀態(tài)的任何改變解釋為對那些消息的確認(rèn)。在另一方面，如果在發(fā)送一連串的N個重復(fù)消息之后，設(shè)備MS-i狀態(tài)沒有改變，管理模塊M知道設(shè)備MS-i沒有收到這些消息。依靠其配置，管理模塊能夠嘗試再次發(fā)送N個重復(fù)消息到設(shè)備MS-i或開始適當(dāng)?shù)男袆?，例如給內(nèi)部計數(shù)器增加一個單位，以向運(yùn)營商報告一連串的失敗。
這種操作模式是特別有優(yōu)勢的，因?yàn)樗苊饬擞糜诎l(fā)送確認(rèn)的上行鏈路方向(從設(shè)備到網(wǎng)絡(luò))的資源消耗。
此外，就成功率和設(shè)備的狀態(tài)改變所占用的時間之間的比例來說，這個過程比傳統(tǒng)的包括接收確認(rèn)的過程更加有效。這在無線網(wǎng)絡(luò)中是特別有益的，在這種網(wǎng)絡(luò)中差錯率可能較高并且變化所需的時間可能相對較長。
本發(fā)明系統(tǒng)D的管理模塊M能夠以數(shù)據(jù)處理模塊(軟件)的形式，或者至少部分的，以電子電路(硬件)的形式，或者以軟件和硬件結(jié)合的形式被實(shí)現(xiàn)。
根據(jù)本發(fā)明的、可以由上面描述的管理系統(tǒng)D執(zhí)行的改變信道或資源的方法的主要步驟可以用圖2概括說明，其中細(xì)箭頭表示第一信道C1上的連接，寬箭頭表示第二信道C2上的連接。
小區(qū)Cj內(nèi)的移動站MS已經(jīng)在第一信道C1上建立了到通信網(wǎng)絡(luò)的連接，該小區(qū)由基站控制器BSC管理的基站BTSj控制，更準(zhǔn)確的說移動站MS已經(jīng)建立了到網(wǎng)絡(luò)的所述基站控制器BSC的連接。信道C1上的連接允許數(shù)據(jù)的交換或下行或上行通信。
當(dāng)無線接入網(wǎng)RAN決定改變信道或資源，并且系統(tǒng)D已經(jīng)發(fā)送指示到基站控制器BSC時，后者在第一信道C1上發(fā)送信道或資源的改變消息到移動站MS(箭頭F3)，然后，在第一信道和第二信道C1和C2上發(fā)送業(yè)務(wù)量數(shù)據(jù)到移動站MS(箭頭F4和F4′)。當(dāng)它沒有在第二信道C2上接收到來自移動站MS的數(shù)據(jù)的時候，基站控制器BSC在第一信道C1上重復(fù)信道或資源的改變消息(箭頭F5)。在這個例子中，移動站MS接收信道或資源的第一改變消息并且被重新配置以便在基站控制器BSC重復(fù)其第二個消息之后立刻使用第二信道C2。因此，移動站MS在第二個消息到達(dá)它之前，開始在第二信道C2上發(fā)送數(shù)據(jù)或數(shù)據(jù)的確認(rèn)到基站控制器BSC(箭頭F6)。
在基站控制器再次重復(fù)消息之前，由移動站MS發(fā)送的數(shù)據(jù)到達(dá)基站控制器BSC。因此，在第二信道C2上接收到數(shù)據(jù)后，基站控制器BSC中斷第一信道C1上的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的發(fā)送并在第二信道C2(箭頭F7)上保留它，這樣完成了信道或資源的改變過程。
本發(fā)明可以被應(yīng)用于任何類型的信道或資源的改變，與信道或資源的容量、他們帶來的時間延遲、以及基礎(chǔ)技術(shù)無關(guān)。本發(fā)明因此能夠被用于改變支持不同技術(shù)的通信網(wǎng)絡(luò)之間的信道或資源，例如在2G和4G網(wǎng)絡(luò)之間或者在一個3G網(wǎng)絡(luò)和藍(lán)牙連接之間。它同樣能被很好的用于任何類型的邏輯信道的改變，特別是在GSM/GPRS網(wǎng)絡(luò)中改變無線資源和在UMTS/UTRAN網(wǎng)絡(luò)中的信道編碼。
此外，本發(fā)明通過提供以下幾點(diǎn)優(yōu)化每個網(wǎng)絡(luò)設(shè)備使用的信道或資源的改變，第一，一個最小的但有保證的第一和第二信道重疊使用的周期，第二，有保證的信道或資源改變的成功率，以及，第三，最小的帶寬消耗。
此外，本發(fā)明至少從統(tǒng)計上講降低了信道或資源改變過程的持續(xù)時間以及持續(xù)時間中的變化。
最后，本發(fā)明限制上行鏈路資源的消耗。
本發(fā)明并不限制于系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、基站、網(wǎng)絡(luò)控制器等的實(shí)施例，并且不限于上面僅作為例子描述的方法，本發(fā)明包括下面的權(quán)利要求書的范圍內(nèi)本領(lǐng)域技術(shù)人員可以想象的所有變種。
因此，已經(jīng)描述了安裝在一個網(wǎng)絡(luò)控制器中以便管理它所決定的信道的改變的一個管理系統(tǒng)的例子。然而，系統(tǒng)能夠被安裝在其它設(shè)備中，例如安裝在一個路由器中以便優(yōu)化路由的改變。
此外，已經(jīng)描述了將本發(fā)明用于蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)，但是本發(fā)明并不限于這種類型的網(wǎng)絡(luò)，并且能夠應(yīng)用于任何類型的通信網(wǎng)絡(luò)，其中建立在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)之間的連接具有非零差錯率。
權(quán)利要求
1.一種用于管理通信網(wǎng)絡(luò)和至少一個網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(MS-i)之間信道的改變的方法，其特征在于，在所述網(wǎng)絡(luò)和所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(MS-i)之間建立在第一信道(C1)上發(fā)送和/或接收數(shù)據(jù)的連接之后，在所述第一信道(C1)上給所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(MS-i)發(fā)送一個消息，指示它在一個第二信道(C2)上保持所述連接直到在所述第二信道(C2)上從所述設(shè)備(MS-i)接收到數(shù)據(jù)和/或數(shù)據(jù)的確認(rèn)，據(jù)此，與所述第一信道(C1)相關(guān)聯(lián)的資源被釋放。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，在發(fā)送數(shù)據(jù)到設(shè)備(MS-i)的情況下，在所述第一信道(C1)和所述第二信道(C2)上發(fā)送數(shù)據(jù)到所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(MS-i)將繼續(xù)，直到在所述第二信道(C2)上接收到來自所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(MS-i)的數(shù)據(jù)和/或數(shù)據(jù)的確認(rèn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，根據(jù)一個選定的時間計劃，在所述第一信道(C1)上重復(fù)所述消息選定的次數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其特征在于，重復(fù)的次數(shù)是作為需要的成功率和/或測量的差錯率的函數(shù)被選定的。
5.根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其特征在于，所述時間計劃是周期性計劃。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其特征在于，選定消息重復(fù)周期是為了避免在與兩個連續(xù)的消息相關(guān)聯(lián)的差錯率之間的相關(guān)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，確定一個時間，使信道改變消息提前一定時間到達(dá)所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(MS-i)，該時間至少等于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(MS-i)改變信道所需的時間，所述第一信道(C1)和所述第二信道(C2)上數(shù)據(jù)的發(fā)送被延遲一個量，該延遲量是所述時間的函數(shù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其特征在于，所述時間也是所述第一信道(C1)和所述第二信道(C2)的數(shù)據(jù)比特率和/或數(shù)據(jù)發(fā)送速度的函數(shù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其特征在于，消息被重復(fù)所選定的次數(shù)，直到在所述第二信道(C2)上從所述設(shè)備(MS-i)接收到數(shù)據(jù)和/或數(shù)據(jù)的確認(rèn)。
10.根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其特征在于，消息被重復(fù)所選定的時間周期，同時觀察所述網(wǎng)絡(luò)以便檢測所述消息被發(fā)送到的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(MS-i)狀態(tài)的任何變化。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其特征在于，所檢測到的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(MS-i)狀態(tài)的改變在于在第二信道(C2)上接收來自網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(MS-i)的數(shù)據(jù)。
12.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其特征在于，所檢測到的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(MS-i)狀態(tài)的改變在于從一組參數(shù)中選擇的參數(shù)的變化，所述一組參數(shù)至少包括一個操作模式參數(shù)、一個頻率、一個位置的改變，以及確認(rèn)的接收。
13.一種用于管理通信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)網(wǎng)絡(luò)控制器(BSCn)和至少一個網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(MS-i)之間信道的改變的系統(tǒng)(D)，該系統(tǒng)的特征在于它包括管理裝置(M)，在所述網(wǎng)絡(luò)控制器(BSCn)和所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(MS-i)之間建立在第一信道(C1)上發(fā)送和/或接收數(shù)據(jù)的連接的情況下，適于要求所述網(wǎng)絡(luò)控制器(BSCn)i)在所述第一信道(C1)上發(fā)送一條消息到所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，指示它在一個第二信道(C2)上繼續(xù)所述連接，并保持所述第一信道(C1)直到它在所述第二信道(C1)上接收到來自所述設(shè)備(MS-i)的數(shù)據(jù)和/或數(shù)據(jù)的確認(rèn)，以及ii)在接收所述數(shù)據(jù)和/或數(shù)據(jù)的確認(rèn)之后釋放與所述第一信道(C1)關(guān)聯(lián)的資源。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的系統(tǒng)，其特征在于，在發(fā)送數(shù)據(jù)到設(shè)備(MS-i)的情況下，所述管理裝置(M)適于要求所述網(wǎng)絡(luò)控制器(BSCn)在所述第一信道(C1)和所述第二信道(C2)上繼續(xù)發(fā)送數(shù)據(jù)到網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(MS-i)，直到在所述第二信道(C2)上接收到來自所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(MS-i)的數(shù)據(jù)和/或數(shù)據(jù)的確認(rèn)。
15.根據(jù)權(quán)利要求13的系統(tǒng)，其特征在于，所述管理裝置(M)適于根據(jù)一個選定的時間計劃，在所述第一信道(C1)上重復(fù)所述消息選定的次數(shù)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的系統(tǒng)，其特征在于，所述管理裝置(M)適于根據(jù)需要的成功率和/或測量的差錯率選擇重復(fù)的次數(shù)。
17.根據(jù)權(quán)利要求15的系統(tǒng)，其特征在于，所述時間計劃是一個周期性計劃。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的系統(tǒng)，其特征在于，所述管理裝置(M)適于確定消息重復(fù)周期以便避免在與兩個連續(xù)的消息相關(guān)聯(lián)的差錯率之間的相關(guān)。
19.根據(jù)權(quán)利要求13的系統(tǒng)，其特征在于，所述管理裝置(M)適用于確定一個時間，使信道改變消息提前一定時間到達(dá)所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(MS-i)，該時間至少等于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(MS-i)改變信道的所需要的時間，并指示所述網(wǎng)絡(luò)控制器(BSCn)將在所述第一信道(C1)和所述第二信道(C2)上數(shù)據(jù)的發(fā)送延遲一個量，該延遲量該時間的函數(shù)。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的系統(tǒng)，其特征在于，所述管理裝置(M)適于也根據(jù)所述第一信道(C1)和所述第二信道(C2)的數(shù)據(jù)比特率和/或數(shù)據(jù)發(fā)送速度的變化確定所述時間。
21.根據(jù)權(quán)利要求15的系統(tǒng)，其特征在于，所述管理裝置(M)適于以所選定次數(shù)重復(fù)該消息，直到在所述第二信道(C2)上從所述設(shè)備(MS-i)接收到數(shù)據(jù)和/或數(shù)據(jù)的確認(rèn)。
22.根據(jù)權(quán)利要求15的系統(tǒng)，其特征在于，所述管理裝置(M)適于以所選定次數(shù)重復(fù)該消息，并完全同時的觀察所述網(wǎng)絡(luò)以便檢測所述消息被發(fā)送到的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(MS-i)狀態(tài)的任何變化。
23.根據(jù)權(quán)利要求22的系統(tǒng)，其特征在于，在所述第二信道(C2)上從所述設(shè)備(MS-i)接收到數(shù)據(jù)的情況下，所述管理裝置(M)檢測網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(MS-i)狀態(tài)的改變。
24.根據(jù)權(quán)利要求22的系統(tǒng)，其特征在于，在一個參數(shù)變化的情況下，該參數(shù)選自一組包括至少一個操作模式參數(shù)、一個頻率、一個位置的改變、以及確認(rèn)接收的參數(shù)，所述管理裝置(M)檢測網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(MS-i)狀態(tài)的改變。
25.一個通信網(wǎng)絡(luò)的接入網(wǎng)(RAN)中的網(wǎng)絡(luò)控制器(BSCn)，其特征在于包括一個根據(jù)權(quán)利要求13的系統(tǒng)(D)。
26.一個通信網(wǎng)絡(luò)的接入網(wǎng)(RAN)的設(shè)備，所述接入網(wǎng)包括至少一個網(wǎng)絡(luò)控制器(BSCn)，其特征在于所述設(shè)備包括一個根據(jù)權(quán)利要求13的系統(tǒng)(D)。
27.一個通信網(wǎng)絡(luò)，包括一個接入網(wǎng)絡(luò)(RAN)，所述接入網(wǎng)包括至少一個網(wǎng)絡(luò)控制器(BSCn)，其特征在于所述通信網(wǎng)絡(luò)包括至少一個根據(jù)權(quán)利要求13的系統(tǒng)(D)。
28.在蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)中根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)(D)、方法、網(wǎng)絡(luò)控制器(BSCn)、和接入網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(RAN)的使用。
29.根據(jù)權(quán)利要求28的在蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)中的使用包括從TDMA，CDMA，CDMA-One，PHS和FOMA網(wǎng)絡(luò)中選擇的蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)中的使用。
全文摘要
一種用于管理通信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)網(wǎng)絡(luò)控制器(BSCn)和至少一個網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(MS－i)之間信道的改變系統(tǒng)(D)。該系統(tǒng)包括管理裝置(M)，當(dāng)在第一信道(C1)建立了用于發(fā)送和/或接收所述網(wǎng)絡(luò)控制器(BSCn)和所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(MS－i)之間的數(shù)據(jù)的連接時，適于指示所述網(wǎng)絡(luò)控制器(BSCn)首先，在所述第一信道(C1)上發(fā)送一條消息到所述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(MS－i)，指示它在一個第二信道(C2)上繼續(xù)所述連接，并保持所述第一信道(C1)直到它在所述第二信道(C2)上接收到來自所述設(shè)備(MS－i)的數(shù)據(jù)和/或數(shù)據(jù)的確認(rèn)，其次，在所述第二信道(C2)上接收所述數(shù)據(jù)和/或數(shù)據(jù)的所述確認(rèn)之后，釋放與所述第一信道(C1)相關(guān)聯(lián)的資源。
文檔編號H04B7/00GK1505359SQ200310120449
公開日2004年6月16日 申請日期2003年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2002年10月21日
發(fā)明者D·拉克魯瓦, F·迪阿梅爾, A·蘇利耶, D-3 申請人:埃沃柳姆公司