[发明专利]通过跨层读取来自更高级控制平面协议层的信息优化无线电资源使用

说明书

技术领域

本发明一般涉及蜂窝无线电通信有关的方法和设备。具体地说，本发明涉及使用支持诸如控制信令、业务控制等过程并管理无线电网络资源的多个协议层的小区中操作的用户设备与蜂窝无线电通信网络中节点之间无线电网络资源的优化。

背景技术

全球移动通信系统(GSM)的高级版本、所谓的用于全球演进的增强数据率(EDGE)无线电接入网络(GERAN)及宽带码分多址(WCDMA)和长期演进(LTE)系统设计成提供多种多样的多媒体服务。此类服务包括因特网(IP)话音和视频、IP多媒体、游戏、电子邮件、各种存在和消息传递服务、聊天等。另外，这些网络也允许订户同时接入多个服务。新服务的开发是正在进行的过程。因此，涉及相当大资本支出(包括硬件和传送成本)的网络基础设施必须能够在满足其相应服务质量(QoS)目标方面支持这些和将来的服务。

从QoS角度而言，服务在广义上被分类为实时和非实时服务。由于服务开发的最近进展，这两个类别均包含大量的服务，这些服务已得到了最终用户的关注。此外，甚至属于相同广义类别(实时或非实时)的服务一般在业务型式、最终用户预期、延迟和分组错误率目标、可靠性/安全性要求等方面有相当大的不同。

通常，高效的无线电资源管理(RRM)是优化无线电资源的使用所必需的。RRM算法的复杂性由于存在大量不同服务而增大。例如，基于超文本传输协议(HTTP)的服务及许多存在服务能被视为广义类别“非实时”。然而，接纳控制要求有极大的不同：HTTP分组一般大于存在服务的分组。另一方面，存在服务可能对时间要求更严格。矛盾的是，视订户要检索的信息类型而定，HTTP分组有时能够更小(但与存在服务的分组一样对时间要求严格)。直观上，在无线电基站(RBS)的“服务感知”(与传统“广义类别感知”相反)接纳控制实体(和算法)不只带来网络资源的更高效使用，而且也能产生更佳的订户满意度。

在跨层工程设计领域中，已广泛认识到，在设计更低级用户平面协议层算法时将更高级用户平面协议层特定信息考虑在内。这些工作一般集中在改进用户平面协议性能上。例如，跨层通信已在联合源和信道编码的上下文中得到广泛研究，以改进各种实时和非实时应用的用户平面的比特错误率性能和谱效率。

在现有技术资源分配方法和RRM机制中，基站收发信台(BTS)或无线电网络控制器(RNC)中的网络调度器或资源指派器根据如核心网络(CN)所配置的业务优先级和要求的QoS来指派资源。这些优先级相应地由于应用服务器与CN和/或无线电接入网络(RAN)之间的协商结果而设置。如果来自订户的服务请求有任何更改，则在应用服务器与网络之间重新协商后能够修改相关联优先级。

在现有技术中，当订户与应用服务器之间以及应用服务器与无线电或CN之间的服务协商或重新协商在操作中时，一般是无线电接入网络、并且具体而言是RAN的RRM实体不能执行相关过程。这是因为诸如接纳控制、连接重定向、资源分配和信道重新配置等大多数RRM功能高度依赖资源量，而这又取决于特定的服务请求(由相关联QoS参数的集合来表征)。现有技术布置的结果是在一些RRM过程的执行中带来了额外的延迟(从用户启动服务的某一时刻开始测量，直至能够传送第一用户数据包)。

最终，无线电网络被请求给定服务的某个优先级(和其它QoS参数)，并且也可与给定用户或用户类相关联。明显的是，这并不会使无线电网络感知订户发送到应用服务器的实际服务请求。这要求无线电网络判定(RRM、调度等)基于属于所谓广义类别的现有技术QoS参数，而不是为其建立无线电承载的实际服务的详细知识。在设计现有技术QoS架构时，有几个服务的大类别，如话音、视频、流传送、数据等。然而，过去的几年见证了新服务的空前增长和产生。至今天为止，甚至服务的单一广义类别(如实时或分组数据)能够在带有至少一些区别性特性的服务的子集中进一步分类。

EP-1798897 A1(NTT DOCOMO INC)(2005年12月12)涉及一种用于确定包括定义传送参数的传送策略等不同类型应用的策略的设备，并且第一和第二分数(score)之和达到最大以便在连续传送间隔中传送。这产生了网络架构的优化，以使网络容量达到最大和向可能的最大数量的用户提供高质量服务。此外，跨所有用户和应用的资源的分配得到优化，以确保在最低资源成本使用户满足。此外，为跨层优化开设一种高度灵活的框架，如使应用适应传输、网络、数据链路及物理级协议层特性，以及使物理、数据链路或网络级协议层适应应用要求。