CN1582054A - 多无线接入技术蜂窝电话网络中公共无线资源管理方法 - Google Patents

多无线接入技术蜂窝电话网络中公共无线资源管理方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及采用不同无线接入技术移动无线通信网络中公共无线资源管理方法，不同无线接入技术在属于相应的、经相关接口在重叠或相邻域内相互连接并连接到核心网络的控制器的小区的地理域上重叠。控制器计算要交换的新业务相关信息单元以向相同/不同RAT相邻小区切换和/或重新选择小区。IE中还指定小区和移动终端能力。新IE包括对各承载业务当前允许的有/无保证最大比特率的小区内承载业务“可用性”指示。对UTRA技术，对对话外的承载业务采用HSDPA子技术。对GERAN技术，有对话HSCSD，对话ECSD，流传输、交互和后台EGPRS。最大比特率为最大取值范围为零到表示该承载业务的总不可用性或最大容许比特率的整数。

Description

多无线接入技术蜂窝电话网络中公共无线资源管理方法
技术领域
本发明涉及公用陆地移动网络(PLMN)领域，更准确地说，涉及一种多RAT蜂窝电话网络中的公共无线资源管理(CRRM)方法。为了便于理解下文起见，最相关的首字母缩略词及其简短功能描述的列表包括在附录6中。
背景技术
随着第3代UMTS(通用移动电信***)***的引入，多RAT(无线接入技术)的机会随之出现。先前的第2代PLMN(公用陆地移动网络)包括：GSM 900MHz、DCS 1800MHz(数字蜂窝***)、GSM EDGE(GSM演进增强型数据速率)、GPRS(通用分组无线服务)；PCS(个人通信***)等。在新型第3代UMTS中，定义了两种CDMA无线接入技术，它们分别称作：TDD(时分双工)UTRA(UMTS地面无线接入)，其中传输方向在时域内区分；以及FDD(频分双工)UTRA，其中传输方向在频域内区分。FDD UTRA由WCDMA(宽带码分多址)***使用。TDD UTRA技术预计依次采用两个选项：3.84Mcps的HCR(高码片速率)TDD和1.28Mcps的LCR(低码片速率)TDD。本申请人和CWTS(中国无线电信标准)委员会还从事于开发TD-SCDMA(时分-同步码分多址)，该标准基于3GPP 1.28McpsTDD物理层和GSM-GPRS高层功能和过程的复用，从而向运营商提供能够在大部分已部署的GSM网络单元上运行的技术。
第2代和第3代PLMN由其目标在于使各家制造商的***的操作相互兼容的国际主管机构标准化。具体地说，GSM在由欧洲电信标准协会(ETSI)的特别移动组(SMG)发行的相关技术报告(TR)中有描述，而UMTS在由ITU-T(国际电信联盟)范围内的第3代伙伴计划(3GPP)发行的技术规范(TS)中有描述。在撰写本文的时候，SMG已不再存在，而相关的GSM工作已被合并GSM和UMTS***的标准化的3GPP接替。
图1示出很快将在欧洲完成的多RAT(无线接入技术)PLMN。该新型通用移动电信***(UMTS)与GPRS服务共享现有GSM(全球移动通信***)核心网络CN。图1中的相关GSM RAN(无线接入网络)是所谓的GERAN(GSM EDGERAN)，其对应于基于允许GSM中的更高数据速率的新型EDGE(GSM演进增强型数据速率)技术例如更高调制的最终GSM RAN。核心网络CN连接到GSM的一个或多个BSS(基站子***)以及UTRAN(通用地面无线接入网络)的一个或多个RNS(无线网络子***)。图1的UMTS***在TS 23.002(CN)和TS25.401(UTRAN)中有描述。UTRAN和BSS在空中连接到多个用户设备UE/MS，其中每一个都包括具有各自USIM卡(UMTS用户标识模块)的移动设备ME。本发明应用于单标准类型但优选是多标准类型的UE：从而它们被表示为UE/MS(不加限制，经常仅表示术语UE)。UTRAN包括多个节点B块，其中每一个通过Iub接口连接到相应的无线网络控制器RNC。节点B包括通过空中Uu接口连接到UE的基站收发信机BTS。上方RNC是通过用于电路交换的第一Iu(CS)接口以及用于GPRS分组交换的第二Iu(PS)接口连接到核心网络CN的服务S-RNC。它还连接到操作和维护中心(OMC)。位于下方的RNC可以是漂移D-RNC(Drift D-RNC)，并且通过Iur接口连接到上方S-RNC。具有被服务UE的UTRAN组成在TS 23.110中公开的无线网络子***(RNS)。
GSM-BSS块包括通过Abis接口连接到基站控制器BSC且通过空中Um接口连接到UE的多个BTS。BSC通过Gb接口(分组交换)连接到核心网络CN，并且还连接到码型转换器(transcoder)和速率适配器单元TRAU，码型转换器和速率适配器单元TRAU还通过A接口连接到核心网络CN。BSC还连接到操作和维护中心(OMC)。
CN网络包括下面网络单元：交换中心MSC/来访者位置寄存器VLR、网关MSC GMSC、互工作功能IWF/码型转换器TC、Camel服务环境CSE、设备标识寄存器EIR、归属位置寄存器HLR、认证中心AuC，服务GPRS支持节点SGSN以及网关GPRS支持节点GGSN。下面接口在CN块内是可见的：A、E、Gs、F、C、D、Gf、Gr、Gc、Gn和Gi。IWF块将Iu(CS)接口转换成朝向MSC/VLR块的A接口。TC单元执行有关UTRAN的语言压缩/扩展的码型转换功能(不同于GSM，其中该功能在CN网络之外执行)，TC单元还通过A接口连接到MSC块。GMSC通过E接口连接到MSC/VLR，并且连接到公用交换电话网络PSTN和综合服务数字网络ISDN。块CSE、EIR、HLR、AUC依次通过Gs、F、C和D接口连接到MSC/VLR，并且通过Gf和Gr接口连接到SGSN节点。SGSN块在一侧通过Iu(PS)接口连接于UTRAN块内的S-RNC，并且通过Gb接口连接于GSM-BSS块内的BSC。在另一侧，SGSN节点通过Gn接口连接到GGSN节点。最后块通过Gi接口连接到IP(网际协议)类型和/或X.25类型的分组数据交换网络。如TS 23.101所述，图1的核心网络CN由具有电路交换CS部分和分组交换部分(GPRS)的增强型GSM阶段2+组成。另一个重要的阶段2+是在MSC与用于智能网络(IN)应用的CSE之间使用的CAMEL(移动网络增强型逻辑的定制化应用)。CAP描述于TS 29.078中。
在工作中，MSC以及SGSN节点记录移动设备的各个位置，并且执行安全和接入控制功能。多个BSS和RNS块连接到CN网络，该CN网络能够执行相邻RNS之间或相邻BSS之间的***内切换，以及RNS和相邻BSS之间的***间切换。UTRAN相对于GSM还通过使得更大吞吐量和典型于网际协议(IP)的非对称通信量成为可能来改善数据服务。图1的网络仅表示全球网的极小部分，它应该允许在细分成国家服务区域的国际UMTS/GSM服务区域内对电话呼叫进行路由选择。利用网络的分层结构，每个国家服务区域细分成以下递减区域的嵌套域：PLMN服务区域；MSC/SGSN服务区域；由其LAI码(位置区域标识)唯一规定的位置区域LA(CS域)；作为CS位置区域分区的SGSN服务区域内的路由选择区域RA；小区区域，其中，UE实际上位于目标节点B或BTS的无线覆盖范围内。
很多协议用来管理图1的多RAT网络各接口上的信息交换。这些协议大部分基于CCITT(国际电报电话咨询委员会)开放***互连(OSI)参考模型应用(建议书X.200)。OSI模型分成七层。从特定层的角度来看，相邻低层提供具有特定特性的“传输服务”。低层的实现方式对于高层是无关紧要的。相应地，低层不关心来自高层的信息的含义或者其传输的理由。在历史上，设计可靠性高的信令***的问题在PSTN领域中就已被提出。为此，CCITT信令***N07被开发出来以提供国际标准化通用公共信道信令(CCS)***。CCS是单个信道通过带标注消息传达与例如多个电路相关的信令信息或诸如用于网络管理的其他信息的信令方法。公共信道信令可以被认为是专用于电信网络内处理器之间的各种信令和信息传输的数据通信形式。该信令***使用多个信令链路，以在由该***服务的电信网络中的电话交换或其他节点之间传输信令消息。相关SS7标准作为ITU-T Q.7xx建议书被公布并且被定期更新。SS7信令随着适于即将到来的数字PLMN、智能网络和分组交换服务的新功能的加入而逐渐丰富。为了支持PLMN，ETSI开发了移动应用部分(MAP)。MAP(TS 29.002)是最重要的第4层应用部分，因为它规范用户的移动性方面。典型的MAP功能例如是：在HLR寄存器中存储路由选择信息，更新和清除VLR位置信息，在HLR和VLR中传送和更新用户简档(profile)、IMEI(国际移动设备标识)检查、MSC间切换等。
用于网络中的信令的一般协议架构包括具有叠加非接入分层(Non-AccessStratum，NAS)的接入分层(Access Stratum)。接入分层包括用于在CN和UE之间交换用户数据和控制信息的接口协议和无线协议。这些协议包含用于透明传输NAS消息的机制，即所谓的直接传输DT过程。NAS分层包括用来处理控制方面的高层协议，例如：连接管理CM、移动性管理MM、GPRS移动性管理GMM、会话管理SM、短消息服务SMS等。所述一般协议架构以在逻辑上相互独立的水平层和垂直面设计。在各个RAT接口上，存在两个主要水平层：上方无线网络层和下方传输网络层，在后者中，存在对应于第1层的物理层。一般存在三个垂直平面，它们分别是：控制平面、用户平面和传输网络控制平面。用户平面包括数据流及其数据承载(data Bearer)。每个数据流的特征在于为那些接口指定的一个或多个帧协议。用户平面用来传输所有用户数据例如语音数据或分组数据。控制平面包括若干应用协议，其用于特定于过程的所有控制信令。控制平面还包括用于传输应用协议消息的信令承载。传输网络控制平面用于传输网络层内的所有控制信令；它不包含任何无线网络层信息。传输网络控制平面担当控制平面与用户平面之间的平面，它使得控制平面中的应用协议能够完全独立于为用户平面中的数据承载选择的技术。第1层功能是与物理介质(例如，光纤、无线链路、铜缆)进行接口来提供时钟提取能力和传输质量控制的功能。物理介质应当遵循一些公知的标准即SDH、SONET、Ex、Tx等。ATM(异步传输模式)用于UTRAN的传输网络层的第2层上；也就是说，对于Iu(TS 25.412)、Iur(TS 25.422)和Iub(TS 25.432)接口的所有三个平面。ATM模式允许传输实时(RT)数据如语音和视频以及非实时(NRT)数据如分组数据、计算机文件和图形。
图2示出参考但不限于图1的唯一UMTS网络的CS和PS控制平面的主协议栈。类似的图甚至对于GSM部分也存在。在图2的底部，示出了下面单元：UE、节点B、D-RNC、S-RNC、CN和各自的接口Uu、Iub、Iur、Iu[Iu(CS)、Iu(PS)]。控制平面的底部包括其上驻留有无线协议和非接入分层协议的传输层。传输层包括传输网络层单元，也就是说：L1和L2层以及接入链路控制应用部分(ALCAP)。NAS协议也在图2中示出。参照图2，Uu接口上的传输平面与在用户平面中所述的相同，它包括第1层UTRA FDD或TDD模式和第2层协议MAC(介质访问控制)和RLC(无线链路控制)。Iub、Iur和Iu接口上的传输平面又包括与在用户平面中所述相同的第1层。ATM和AAL 1-3用作第2层信令协议，特别是ALCAP应用部分。所指示的无线协议如下：RRC(无线资源协议)、NBAP(节点B应用部分)、RNSAP(无线网络子***应用部分)、RANAP(无线接入网络应用部分)。在工作中，RRC被用作第3层协议，用于控制UE和UTRAN之间的信息传输。RRC消息包含设置、修改或释放无线链路(RL)所需的所有信息，其在有效荷载中包含高层NAS信令，并且支持RRC连接模式下的UE移动性。NBAP用作Iub接口上的第3层协议。它包含C-RNC与节点B之间的公共信令或专用信令。RNSAP用作Iur接口上的第3层协议。它支持基本RNC间移动性和DCH业务，以及CCH业务传输。RANAP用作Iu接口上的第3层协议。它用于UTRAN与核心网络CN之间的信令。RANAP在Iu上例如负责：寻呼、RAB(无线接入承载)管理、S-RNC再定位、安全和超载控制以及NAS信令传输。所指示的NAS协议如下：MM(移动性管理)、GMM(GPRS MM)、SM(会话管理)以及CM(连接管理)。MM支持如下功能：UE附连/断连、安全功能以及位置/路由选择区域更新等。SM支持PS连接的分组数据协议(PDP)上下文激活/去激活(de-activation)。CM用于电路交换呼叫控制、补充服务和SMS支持。除了RANAP和RRC之外，在UE和核心网络CN之间还包含用于透明NAS消息传输的直接传输过程。
图1的网络的主要目的是在宽广地理网络的不同点之间路由语音信号和分组数据的同时向最终用户确保尽可能好的服务质量(QoS)。因此，QoS是GSM和UMTS规范的重要方面。为了达到预定QoS，对上行链路和下行链路都不断地测量大量参数，并且将这些测量报告给该任务所涉及的各个实体。在下面，QoS概念的一些例子是针对GPRS和UMTS给出的。GPRS QoS规定于TS22.060(先前GSM 02.60)和TS 23.060(先前GSM 03.60)中。单独QoS特性(QoSprofile)与每个PDP(分组数据协议)上下文相关联。QoS特性被认为是具有多个数据传输属性的单个参数。它定义按照以下属性所期望的服务质量：
-优先类别，
-延迟类别，
-可靠性类别，
-峰值吞吐量类别，以及
-平均吞吐量类别。
存在由这些属性的组合规定的很多可能的QoS特性。PLMN可以仅支持可能的QoS特性的限定子集。在子条款“激活过程”中规定的QoS特性协商期间，MS(移动台，目前被认为是UE)有可能请求每个QoS属性的值，包括HLR存储的预订(subscribed)缺省值。网络将对与可用GPRS资源一致的一层协商每个属性。网络将总是尝试提供足够的资源来支持所协商的QoS特性。
服务优先类别表示例如在发生诸如受限资源或网络拥塞的问题时分组被丢弃的异常状态下保持服务承诺的相对重要性。优先类别采用高、中、低优先级定义。
延迟类别定义平均延迟的最大值，而百分之九十五的延迟是由于通过GPRS网络传输数据引起的。延迟参数定义在通过GPRS网络传输SDU(服务数据单元)中引起的端到端传输延迟。这包括无线信道接入延迟(上行链路上)或无线信道调度延迟(下行链路上)，无线信道运输(transit)延迟(上行链路和/或下行链路路径)和GPRS网络运输延迟(多个中继段)。它不包括外部网络中的传输延迟。存在四种延迟类别。PLMN最少应当支持最大努力(best effort)延迟类别4。
可靠性类别定义SDU丢失、重复、失序或损坏的概率。
峰值吞吐量以每秒八位位组数为单位来测量。它规定对于单独PDP上下文跨越网络传输数据所期望的最大速率。并不保证在任何时期都能达到或维持该峰值速率，这依赖于MS能力和可用无线资源。即使附加传输容量可用，网络也可能将用户限制于所协商的峰值数据速率。峰值吞吐量与确定每分组的GPRS网络运输延迟的延迟类别无关。
平均吞吐量以每小时八位位组数为单位来测量。它规定在所激活PDP上下文的剩余生命期内跨越GPRS网络传输数据所期望的平均速率。即使附加传输容量可用，网络也可能将用户限定于所协商的平均数据速率(例如，用于包价收费)。“最大努力”平均吞吐量类别可以被协商，并且意味着吞吐量将根据需要和可用性使得可用于MS。
UMTS QoS规定于TS 23.107中。存在四种不同QoS类别：
-对话类别；
-流传输类别；
-交互类别；以及
-后台类别。
这些QoS类别之间的主要不同因素是业务对延迟的敏感程度：对话类别是对延迟非常敏感的业务，而后台类别是对延迟最不敏感的业务类别。
对话类别主要关于电话语音(例如，GSM)。但是利用因特网和多媒体，多种新应用将需要该方案，例如基于IP的语言和视频会议工具。最大传输延迟由视频和音频对话的人的感觉给出。因此，对可接受的传输延迟的限制非常严格，因为不能提供足够低的传输延迟将导致不可接受的质量缺陷。因此，传输延迟要求与交互式业务情况的往返延迟相比显著更低且更严格。
流传输类别的特征在于虽然它对低传输延迟没有任何要求，但它应当保持流内信息实体(例如，样本、分组)之间的时间关系(变化)。由于流在正常情况下是在接收端(在用户设备中)时间对齐的，因此传输介质上的最高可接受延迟变化由应用的时间对齐功能的能力给定。可接受延迟变化因此远远大于由人的感觉限制给定的延迟变化。
交互类别应用于作为机器或人的最终用户在线从远程设备(例如，服务器)请求数据的情况。人与远程设备进行交互的例子包括：网络浏览、数据库检索、服务器访问。机器与远程设备进行交互的例子包括：测量记录轮询和自动数据库查询(远程机器)。交互式业务是在总体上以最终用户的请求响应模式为特征的其他经典数据通信方案。在消息目的地，存在在特定时间内期望消息(响应)的实体。往返延迟时间因此是关键属性之一。另一个特征是分组内容应当是透明传输的(具有低比特错误率)。
后台类别应用于典型地是计算机的最终用户在后台处理期间发送和接收数据文件的情况。例子包括电子邮件的后台传送、SMS、数据库下载和测量记录接收。后台业务是在总体上以目的地不在特定时间内预期数据为特征的经典数据通信方案之一。因此，该方案或多或少是传送时间不敏感的。另一个特征是分组内容应当是透明传输的(具有低比特错误率)。
这些类别可以例如分组为RT(实时)和NRT(非实时)业务的组，例如：RT业务对应于对话和流传输业务类别，而NRT业务对应于交互和后台业务类别。对于这些服务考虑单独的上行链路和下行链路值。上行链路用于从UE到节点B，或者从MS到BTS的传输。下行链路用于相反的传输方向。
在公共无线资源管理(CRRM)的范围中，允许当前GSM和UMTS***在RNC/BSC之间交换小区容量和负载信息。
在当前标准化的RNSAP(TS 25.423 v5.6.0)和RANAP(TS 25.413 v5.4.0)Rel5解决方案中，规定了在RNC/BSC之间传输的以下有关GSM和UMTS小区的信息单元(IE)。我们在此例如引用包含在RNSAP中但未反映在RANAP中的定义：
-小区容量类别值：为了在不同运营商的小区之间比较小区内可用于用户业务的容量。分成两个值(一个对应于上行链路，另一个对应于下行链路)：范围：[1..100]。
-负载值：为了表示小区中的总负载，作为由小区容量类别值表示的容量的百分比。分成两个值(一个对应于上行链路，另一个对应于下行链路)：范围：[1..100]。
-RT负载值：为了表示由于RT服务的负载相对于负载值的百分比。分成两个值(一个对应于上行链路，另一个对应于下行链路)：范围：[1..100]。NRT负载值未在该规范中显式定义，因为它可以通过100减去RT负载来直接获得。
-NRT负载信息[0..3]。由于NRT业务可以容忍延迟和非连续传输的特性，上述NRT负载值[0..100]未感觉到是充分的。因此，它被决定还定义上行链路/下行链路NRT负载信息，其中，不同值具有以下含义：
0：低，
1：中，
2：高：接纳新用户的概率低，
3：过载：接纳新用户的概率低，分组被丢弃，并且建议信源减少数据流。
小区容量类别值的目标是允许例如接收该指示的RNC断定(通过将该信息与负载值结合)小区内是否还存在空闲容量，从而判定小区是否可以被认为是用于切换的潜在目标小区。
现在描述由用于传输所述IE的当前Rel5解决方案使用的过程，一些不同方式被采用：
·在Iur接口上的RNC之间，利用以下过程
○“公共测量”过程(对于负载值、RT负载值和NRT负载信息IE)以及
○“信息交换”过程(对于小区容量类别IE)，
·在RNC和BSC之间以及BSC相互之间的Iur-g接口上，通过使用相同Iur过程，
·在GERAN与UTRAN之间，特别是在RNC与单一A/Gb模式BSC之间，通过将负载信息附加到现有RNC/BSC间切换/再定位消息上。
·在A/Gb模式BSC之间，通过将负载信息附加到现有RNC/BSC间切换/再定位消息上。
CRRM方法的改进这一工作项是下面名称为“Improvement of RRM acrossRNS and RNS/BSS(Release 6)”的3GPP TR 25.891的主题。在该文献中，提出了一种功能模型，其中运营商的无线资源全集被考虑划分成“无线资源池”。参照图3，这些无线资源池由两种不同类型的功能实体控制：
-RRM实体：负责一个无线资源池的无线资源管理的功能实体，即这特征化无线资源池；
-CRRM实体：负责公共无线资源管理即协调由不同RRM实体控制的重叠/相邻无线资源池的功能实体。该新CRRM实体被引入以允许其无线资源被链接到网络内同一地理区域的不同无线资源池之间的某种协调。
在CRRM实体与一个或多个RRM实体之间以及两个CRRM实体之间设置了多个接口和功能，但不直接在两个RRM实体之间设置。其他***上的信息(例如，***间测量GSM/UTRAN)可以通过核心网络接口或者RNC与BSC之间的Iur-g接口来检索。该功能模型的各实体之间的功能关系基于两种功能：报告信息和RRM判决支持。在CRRM和RRM与O&M(操作和维护)之间进行交互以交换配置信息是可能的。参照图4、5和6，提供以下CRRM拓扑结构：
1.集成到每一个RNC/BSC中的CRRM(图4)；
2.仅集成在一些RNC/BSC中的CRRM(图5)；
3.作为独立服务器的CRRM(图6)。
图4所示的方案的特征在于RRM和负责CRRM实体处于协同位置(co-location)。RRM与CRRM之间的功能接口在该解决方案中未被实现为开放接口。在开放接口上仅交换“报告信息”。所示解决方案是当前Rel5解决方案的基础，允许通过Iur和Iur-g接口使用信息交换/公共测量过程或者通过A/Iu接口使用切换/再定位过程在RNC与BSC之间传输小区容量和负载信息。只有不同CRRM实体之间的接口上的“报告信息”功能被标准化(主要作为小区负载交换)。CRRM与RRM实体之间的“报告信息”功能和“RRM判决支持”是特定于厂商的，因为CRRM实体必须集成到每个必须支持CRRM的RNC/BSC中。图5所示的方案的特征在于仅对于一个RNC/BSC，CRRM和RRM处于协同位置。该集成方案支持RRM与CRRM之间的开放接口(对于RRM与CRRM不处于协同位置的情况)。图6所示的方案将RRM和CRRM实体实现到分离的节点中。RRM与CRRM之间的所有接口是开放的。
由于图3-6的不同拓扑结构，基于有效CRRM策略的方案对于负载管理是可能的。引入CRRM与RNS和BSS之间的开放接口允许从若干RNC/BSC收集业务负载信息以作出有关切换和在对于数据的等价方式下重新选择小区的最优判决。CRRM实体不被期望对信道转换或者软切换进行咨询，因为RNC/BSC中的RRM应当处理这些情况。所考虑的切换为下列类型：两个RNC之间；两个BSC之间；RNC与BSC之间以及相反。“基于策略的CRRM方案”背后的基本思想是标准化RRM与CRRM实体之间开放接口上的参数和信息交换。这将使得CRRM实体能够提供CRRM策略给RRM实体，从而允许根据公共策略动态调整网络中的业务情形。在该提案中，CRRM实体仅充当顾问，从而RRM实体仍然作出最终的判决(RRM是主管)，但是基于由中心化CRRM调整的参数。根据该策略，虽然RRM实体作出每一个接入请求或切换请求所需的快速判决，但是CRRM实体以更慢的时间尺度工作，并且每当需要更新时提供策略给RRM实体。在这一意义上，策略更新的频率取决于所涉及小区内的业务变化。更新频率也可以被配置。CRRM实体将能够以比O&M更快的时间尺度工作，从而对重叠无线资源池中的业务负载变化进行动态的反应。“基于CRRM策略的方案”通过以下三种功能描述CRRM与RRM之间的功能关系：
1.CRRM触发RRM以报告测量/负载信息或者由RRM实体自身发起的RRM报告。
2.CRRM可以向RRM通知CRRM相关信息(例如，不在该RRM功能控制下的相邻小区的小区容量和负载情形)。
3.CRRM设置CRRM实体所负责的RRM功能的负载目标。
这可以通过以下四个过程来实现：
·测量发起过程(CRRM发起)：CRRM触发RRM以报告由该RRM功能控制的小区的负载测量。报告特性可以例如是周期性、“根据请求”(on demand)或者事件驱动的(例如，通过负载级别)。一次报告多个小区的负载测量的可能性应被允许。
·测量报告过程(RRM发起)：在此，RRM可以将每测量对象的负载测量报告给负责该RRM的CRRM。
·相邻小区CRRM信息过程(CRRM发起)：基于从不同RRM接收的测量，CRRM获得“相邻小区CRRM信息”(逐小区且逐服务地区别)，并且将它发送到所有可能受影响的RRM实例(在这一意义上，相邻小区仅是由相邻RRM控制的那些相邻小区，因为对于其自己RRM的小区，不需要任何支持)。然后，该信息在切换的情况下由RRM使用(如果相邻RRM的小区被涉及)，以确定目标小区的优先级。
·负载目标设置过程(CRRM发起)：当超过可以由CRRM逐小区地动态设置的负载目标时，相应小区的服务RRM根据所提供的策略采取自主RRM判决(相邻小区CRRM信息，例如，目标小区的排序)。这涉及下面RRM判决：
-由于负载原因的切换。
-由于负载原因的重定向。
该过程建议RRM针对小区内的特定负载级别，然而，所产生的作用必须不提高相应小区中呼叫的阻塞和掉线率。
由所述过程管理的小区容量和负载情形参数组成为包括在这些规范中所采用的相关消息的相应字段中的很多信息单元(IE)。
技术问题的方案
在甚至不同RAT的无线网络控制器之间交换的上列标准化小区容量和小区负载信息单元在很大程度上不足以使CRRM充分有效。所述不足的有关原因及随之发生的缺点的部分补救公开于发明人相同且申请人相同(西门子)的以下两件专利申请中，即：
1.EP 02425674.5，申请日期为2002年6月11日，发明名称为“TRAFFICLOAD MANAGEMENT METHOD BASED ON THE EXCHANGE OF SERVICESPECIFIC FREE CAPACITY INFORMATION ELEMENTS AMONG RADIOACCESS NETWORK CONTROLLERS”。
2.EP 02425675.2，申请日期为2002年6月11日，发明名称为“QoS BASEDTRAFFIC LOAD MANAGEMENT METHOD IN A MULTI-RAT NETWORK”。
在第一份专利申请(EP 02425674.5)中公开的发明，除了小区容量/负载RT/NRT的前述标准化信息单元之外，还涉及考虑新的特定于服务的空闲容量信息单元的机会。这些IE被定义为通过考虑为那个服务配置的容量和该容量的实际占用来表示给定服务的可用空闲容量。特定于服务的空闲容量IE考虑专用和共享资源的空闲容量。它们在不同无线网络控制器之间被交换以允许作出有关RAT内或RAT间切换或者对于分组数据的小区重新选择的最优判决。
在第一份专利申请中，还公开了中心化动态资源保留方法。根据该方法，这个新的特定于服务的容量设置参数由中心化CRRM实体为每一个RRM实体设置。这些设置的目的是要求RRM为特定服务保留特定数量的资源。而且，这个新的特定于服务的容量设置参数支持对特定服务进行动态资源保留，其中明显的优点是由数量变化的多模式终端接入的多RAT网络中的中央业务操纵能力。
在第二份专利申请(EP 02425675.2)中公开的发明涉及业务负载对QoS的影响。小区中的业务负载可以直接或间接地严重影响QoS。如果进入呼叫以及朝向拥塞小区的切换被拒绝，则业务拥塞情形将直接影响总体QoS。当网络被迫降级实际质量以便增加新业务时，拥塞间接影响当前QoS。例如，在旧式GSM中，可以在其中配置了双速率信道的小区内实现半速率(HR)信道TCH/H而不是全速率TCH/F的小区负载相关激活。以更高级的方式，为GSM和UMTS两者提供自适应多速率(AMR)代码。根据第二份引用的专利申请(EP 02425675.2)的方法，除为了RRM实体中的小区负载业务管理而交换的标准化信息单元(通过一个或多个CRRM实体)之外，还增加与特定于服务的小区QoS指标相对应的新信息单元。这使得能够辨别小区内的一般的特定于服务的QoS情形，从而作出有关不同无线接入网络控制器之间的切换或小区重新选择的可靠判决。最优判决是用于在相同RAT的单个小区内RT和NRT业务之间进行均衡的改进策略的结果。
技术问题概要
如前所述，通过交换小区信息，一个RNC例如可以知道相邻GSM小区的服务特定空闲/保留容量和/或QoS情形，反之亦然。
然而，即使上述提案试图通过在两个最关键问题中改进3GPP UMTS/GSM发行版本5(Rel5)解决方案来尽可能地多地保全该解决方案，但是仍然存在很多问题：
·关于“小区容量类别IE”，上述提案之一解决了特定于服务的“保留的容量”的问题。然而，另一个问题是“小区容量类别IE”用来表示“静态容量”，而容量现在是“软容量”，即动态容量，因此，难以对该IE给出合理的含义，并且难以按照可以有用于CRRM目的的方式为小区定义该容量。在确定“软容量”效应中起到主要作用的因素是：用户移动性、小区呼吸(breathing)、QoS、信令业务、较高调制和特定技术如HSDPA(高速下行链路分组接入)、EGPRS(增强型GPRS)、ECSD(增强型电路交换数据)、E-DCH(增强型专用信道)、MIMO(多输入-多输出)。所有这些因素导致不可能以足够精确度确定按照例如千比特/秒的静态容量：相同小区在某些情况下可能支持最大1220千比特/秒，而在其他情况下，它可以支持最大4880千比特/秒，而在例如使用HSDPA的其他情况下，该容量可能高达大约10000千比特/秒。最后，即使假设为给定小区的IE固定一个平均值，但其不确定性将高得其适用性将受到极端限制，并且将不可能从该值获得采用千比特/秒的特定服务的任何用户可用容量信息，而不考虑不是Rel5解决方案一部分的其他小区特定重要信息。
·关于负载值，上述提案之一解决了“所提供的对所保证的比特速率”的问题。然而，下面给出更多的问题。比较负载值的思想是自从GSM早期阶段以来的CRRM解决方案的共同基础，其中不同BSC的协调以标准化方式处理：用于此目的的“负载指示过程”规定于GSM 8.08(现在更名为TS 48.008)中。然而，我们不知道这些思想在GSM***中的任何实现。负载值公知为对随着***而不同的小区特定CAC(呼叫准许控制)算法的基本输入，并且考虑小区/***特定阈值和设置。因此，实际上不可能直接比较来自不同***的负载值而不使用其特定的CAC算法。另一方面，对于每一种可能的技术和每一种可能的小区配置实现每一种RNC/BSC CAC算法也是荒谬的。而且，Rel5负载值和RT负载值定义为百分比，并且参考小区容量类别的百分比。这使得有可能按照占用容量“计算”负载以及通过从由小区容量类别表示的总容量中减去来“计算”空闲容量，但是由于Rel5解决方案所存在的较大不确定性，这是不可能的。总而言之，直接比较不同***的负载值在概念上是不可能的，并且对负载值引用静态容量的歧义表示将更糟。
·Rel5“NRT负载信息”再次给出非常不确定且有歧义的信息。一般而言，它无助于知道小区是否能接受以最大比特速率、特定技术、特定优先级或所要作出的小区改变的特定需要为特征的特定NRT服务。
·所有Rel5解决方案都没有提及诸如HSDPA、EGPRS、HSCSD或ECSD的极其重要的技术。因此，Rel5解决方案不能在RNC/BSC内小区改变期间考虑所有这些资源类型。
因此，对该问题的当前Rel5方案如何带来损害整个解决方案的多个问题是清楚的。当前Rel5方案是不清楚的，缺少重要信息，并且其IE定义的通用性使得有可能进行不同类型的解释，这都导致加大每个IE的不确定性。即使有可能容易地对这些IE设置一些值，但是它们的不确定性还是使得不可能在接收节点中一致地使用它们，从而使整个解决方案无用。可以预料，当前Rel5解决方案尽管经过标准化但由于可实现改进的不足而将得不到实现。总而言之，下面列出现有技术特别是当前Rel5解决方案的主要问题：它试图向实际上不能解释所接收信息的不同***提供特定于某个***的受到限制且数目不足的参数。也就是：小区容量和负载以某种方式是***特定的CAC参数，并且具有其不同阈值、设置和***特定策略的每一个RNC/BSC中的CAC算法也是如此：当前Rel5解决方案基于将特定于例如UMTS的CAC参数提供给特定于例如GSM的CAC算法的错误方案，因此产生根本上的不兼容性或不确定性。在UMTS SRNC情况下，情形甚至更糟：GSM特定CAC参数被提供给通常不实现任何CAC算法的SRNC。总而言之，Rel5解决方案基于一个完全错误的方案，因为它将信息带到缺乏解释该信息的能力的地方。
发明内容
本发明的主要目的是克服现有技术中有关在若干无线接入技术的小区重叠的地理区域内以CRRM/RRM为代表的各个实体之间交换的信息单元的缺点(公开于当前标准和两个引用的专利申请中)，并且提出一种多RAT蜂窝电话网络中的公共无线资源管理(CRRM)方法。
为了实现所述目的，本发明提供了一种采用不同无线接入技术的移动无线通信网络中的公共无线资源管理方法，这些不同无线接入技术在细分成属于相应控制器的域的小区的地理区域上重叠，这些控制器通过相关接口在重叠或相邻域内相互连接并且连接到核心网络，该方法适于通过以下步骤由相应控制器针对每个受控小区来执行：
a)从所获取的有关所有与被服务的移动终端的活跃连接的QoS和吞吐量的信息开始，分别计算计划切换和/或小区重新选择所需的上行链路和下行链路的业务相关信息单元；
b)将所述信息单元包括在转发到相同或不同技术中依次考虑之一的不同小区的控制器的管理消息中；
c)检查来自其他控制器的所述信息单元，以便决定发出或防止朝向相邻小区的切换和/或小区重新选择命令；
其中，所述业务相关信息单元包括按照对于每个承载业务当前所允许的最大比特速率的小区内承载业务的可用性的指示，其中该最大比特速率为有保证或无保证的。
在上面列出了当前Rel5解决方案的主要问题之后，所公开的方法描述了一种对该问题的全新方案，其通过在根本上消除该主要问题来避开所有存在的Rel5缺点。
所公开的方法采用源***向目标***直接提供源***的有关小区中可用承载业务的描述。该描述作为利用特定于***的参数如小区容量、负载等的特定于***、类似于CAC的算法的输出，在源***中获得。
类似于CAC的算法用来进行CAC估算，即对特定小区的承载业务可用性的预测。在朝向那个特定小区的小区改变之前，应当在接收节点中考虑该信息。
小区可用性的描述包括多种基本类型的承载业务的承载业务可用性的描述。
承载业务由业务类别区分：对话、流传输、交互和后台。该区分由于这些承载业务在Eb/No、错误率、优先级、延迟等方面的不同QoS特性，对于这些特性，这些类别具有不同的典型要求，从而导致这些承载业务类型之间的显著不同。
承载业务还可以由特定无线接入技术来区分，即HSCSD、ECSD、EGPRS、HSDPA、E-DCH、MIMO，从而导致例如交互HSDPA承载业务可用性的描述。
特定承载类型的承载业务可用性可以分别针对上行链路和下行链路描述，或者在一种情况下针对上行链路和下行链路一起描述。
特定承载类型的承载业务可用性可以按照以下方面来描述：
·对任何小区改变或者只是严格必要的小区改变的承载业务的可用性。后一选项将排除由于负载原因或业务原因或者定向重试(directed retry)的小区改变的可用性。
·针对指定类型的小区改变目前可以提供给单个用户的采用千比特/秒的最大用户比特速率，或者承载业务目前不可用的指示。这将参考对话和流传输承载业务的有保证比特速率，或者交互和后台承载业务的最大比特速率。
·指定承载业务是否可以提供给大量用户或者仅仅限定数目的用户的指示。
为了允许完全利用该功能，网络可以利用以下方面的知识：
·支持以下特定技术的UE/MS能力：HSCSD、ECSD、GPRS、EGPRS、FDD、TDDhcr、TDDlcr、HSDPA、E-DCH、MIMO。
·支持以下特定技术的小区能力：HSCSD、ECSD、GPRS、EGPRS、FDD、TDDhcr、TDDlcr、HSDPA、E-DCH、MIMO。
本发明的优点如下：
1.RNC不需要知道GSM特定细节来估计负载值，而能够还考虑UE能力来只是检查特定服务的可用性。这同样适用于源和目标RAT的所有组合以及特定小区配置。
2.负载值和可用容量的估计在正确节点中进行：其中置有CAC的控制节点。而Rel5解决方案则将负载值的估计置于其中经常缺少适当CAC估计算法的服务节点中。
3.所提出的解决方案考虑每种***(GSM、UMTS、...)的最重要技术(HSDPA、EGPRS、...)。
4.所提出的解决方案是可行的，并且它避免计算和设置Rel5 IE的复杂性，并且它避免由此引起的不同***和厂商之间的互操作性问题。
5.接收节点上IE的无歧义性：接收节点可以立即估计服务是否可以置于那个小区内，并且它还可以在不同小区之间进行比较。
6.该解决方案考虑对于Rel5解决方案指出的所有公开问题(例如，保留容量、所提供的对所保证的比特速率、优先级、信令负载...)，因为它们隐含地在合适位置确定“CE可用性IE”中考虑，也就是，负责控制有关小区的控制节点是用于该估算的最合适位置。
附图说明
通过结合为了纯粹非限制性说明性目的而给出的附图对本发明的实施例进行详细描述，本发明及其进一步目的和优点将会得到理解，其中：
-图1(已经描述)示出多RAT(GSM+3G)PLMN的公知图；
-图2(已经描述)示出UMTS信令控制平面；
-图3、4、5和6(已经描述)示出业务管理的一些拓扑结构；
-图7到14示出其中应用本发明IE的CRRM过程的一些参考网络拓扑结构；
-图15示出不同环境中的小区改变判决可能涉及的受控和相邻小区的重叠区域。
具体实施方式
以下承载业务定义适用：
·对话承载业务：它是指其业务类别定义为“对话”的RAB、或GERAN语音承载业务或者GERAN CS数据承载业务、或者具有可比于其业务类别定义为“对话”的RAB的特性(优先级、有保证带宽、延迟)的GPRS/EGPRSPS数据承载业务。
·流传输承载业务：它是指其业务类别定义为“流传输”的RAB、或者具有可比于其业务类别定义为“流传输”的RAB的特性(优先级、有保证带宽、延迟)的GPRS/EGPRS PS数据承载业务。
·交互承载业务：它是指其业务类别定义为“交互”的RAB、或者具有可比于其业务类别定义为“交互”的RAB的特性(优先级、有保证带宽、延迟)的GPRS/EGPRS PS数据承载业务。
·后台承载业务：它是指其业务类别定义为“后台”的RAB、或者具有可比于其业务类别定义为“后台”的RAB的特性(优先级、有保证带宽、延迟)的GPRS/EGPRS PS数据承载业务。
IE或CRRM信息是本发明的主要特征：它们称作“UTRAN小区可用性”和“GERAN小区可用性”。根据本发明的用于下行链路和上行链路的特定UTRAN小区的小区可用性IE描述于附录1中。根据本发明的用于下行链路和上行链路的特定GERAN小区的小区可用性IE描述于附录2中。参照这些附录，承载业务可用性IE描述小区中承载业务的可用性。
参照附录3和附录4，承载业务可用性IE由链路引用、小区改变原因、最大承载业务比特速率和承载业务数指示组成。链路引用指定是针对上行链路、下行链路还是上行链路和下行链路给出指示。小区改变原因表示资源是否可用于任何类型的小区改变。最大承载业务比特速率表示服务的当前不可用性或其可用性，在这种情况下，它还给出当前允许的最大比特速率的指示。注意，在对话或流传输承载业务的情况下，对应于最大承载业务比特速率的比特速率值近似表示当前可以提供给单个用户的“有保证比特速率”(RAB属性)的最大值，而在交互或后台承载业务的情况下，它近似表示当前可以提供给单个用户的“最大比特速率”(RAB属性)的最大值。承载业务数指示可以用来表明可以在小区内提供一些或很多具有指定吞吐量的承载业务。
如果RNC/BSC知道或者被使得知道小区能力，则它可以决定检索小区可用性以便评定对UE的可能的小区改变。
应当知道的小区能力是：
·GSM小区能力：HSCSD、ECSD、GPRS、EGPRS
·UMTS小区能力：FDD、TDDhcr、TDDlcr、HSDPA。
而且，通过匹配UE能力与小区能力和可用性，可以将最佳可能的服务提供给用户。
在引用“UE”作为支持多RAT的终端站的一般性术语的情况下，应当知道的UE能力是：
·GSM UE能力：HSCSD、ECSD、GPRS、EGPRS
·UMTS UE能力：FDD、TDDhcr、TDDlcr、HSDPA。
如何在所涉及的网络节点之间传输所述CRRM信息的方法公开于借助于剩余图7到14以及图15所描述的过程部分中，下面对图15提前进行描述。
参照图15，进行以下对“受控小区和邻域”的推理。重叠区域定义为不同小区重叠的区域：在这一意义上，我们具有重叠无线接入。如果所述小区属于不同RNC/BSC，则在重叠无线接入将被协调的情况下可以接入两个***的用户将得到更好的服务。
在这一意义上，每一个RNC/BSC需要至少知道相邻于它们直接控制的小区的其他RNC/BSC小区的标识符和一些信息。这是因为这些小区可能涉及由那些RNC/BSC控制的UE/MS的小区改变。在UTRAN中，存在不同SRNC和DRNC角色：这意味着SRNC可以作出涉及不与其直接控制的小区重叠的小区的判决，也就是：根据特定UE的特定移动性情况，SRNC需要至少知道UE当前正被服务的小区及其邻域的标识符和一些信息。从上面可以作出这样的结论：在UTRAN中，SRNC不仅必须处理重叠或者如下其他RNC/BSC的相邻小区，该其他RNC/BSC可以是其中源小区由SRNC直接控制的小区改变的可能目标小区。SRNC还将十分经常地必须处理由碰巧是UE的SRNC的其他RNC/BSC控制的小区或者其邻域。在原理上，SRNC可能必须处理可以处于PLMN中的任何位置的小区。为简单起见，在图15中假定一个正方几何图形，其中RNC和BSC直接控制称作“RNC/BSC区域”的正方区域中的小区。每个RNC/BSC区域在本例中由相同尺寸的36个正方小区形成。在本例中，示出4个RNC/BSC区域。我们将引用这些区域作为A(x，y)，并且引用“A(x，y)小区”作为那个区域中的小区。假定存在两个重叠层：一个GSM和一个UMTS。假定它们的小区拓扑结构相同，并且其特征在于准确的地理重叠。因此，我们具有称作AGSM(x，y)和AUMTS(x，y)的每一种技术的4个区域。AGSM(x，y)小区由BSC(x，y)控制，而AUMTS(x，y)小区由RNC(x，y)控制。绿色区域中一层的GSM小区由BSC(1，1)控制，而绿色区域中另一层的UMTS小区由RNC(1，1)控制。基于前面对“受控小区和邻域”的推理，我们可以认为：
1)对于CRRM目的，BSC(1，1)需要知道以下信息：
·由RNC(1，1)和相同BSC(1，1)控制的绿色区域中的小区。
·由其他RNC和BSC控制的黄色区域中的小区。
2)对于CRRM目的，RNC(1，1)需要知道以下信息：
·由BSC(1，1)和相同RNC(1，1)控制的绿色区域中的小区。
·由其他RNC和BSC控制的黄色区域中的小区。
·当其碰巧是那些小区或其邻域中的UE的SRNC时，由其他RNC和BSC控制的红色区域中的小区。
就小区能力而言，设想在不久的将来存在两种不同的过程：
1.相邻小区的小区能力信息可以由RNC/BSC中的O&M配置。这特别适合于GSM，其中，BSC只需知道与其直接控制的小区重叠或相邻的小区的信息。对于RNC，为与其直接控制的小区重叠或相邻的那些小区配置小区能力也是可行的。参照图15，绿色和黄色区域中其他RNC/BSC小区的小区能力需要通过RNC/BSC(1，1)中的配置来设置。
2.对于UMTS DRNC情况，采用另一种方法也是可行的。GSM和UMTS小区和相邻小区的小区能力信息可以根据由SRNC服务的特定UE的特定移动性情况通过Iur上的适当过程从DRNC传输到SRNC。参照图15，红色区域中其他RNC/BSC小区或相邻小区的小区能力需要根据特定UE移动性情况传送到RNC(1，1)。当前标准化过程采用将小区能力包括到如下所述的现有RL设置、RL增加和上行链路信令传输过程中。
UMTS DRNC情况下的小区能力过程：
1.UMTS小区能力被：
·采用以下消息传送到“相邻UMTS小区信息”中：
I.无线链路设置响应、无线链路设置失败，
II.无线链路增加响应、无线链路增加失败。
·采用上行链路信令传输指示消息传送到特定“小区能力容器”中。
2.GERAN小区能力被：
·采用以下消息传送到“相邻GSM小区信息”中：
I.无线链路设置响应、无线链路设置失败
II.无线链路增加响应、无线链路增加失败
就小区可用性而言，RNC/BSC将通过需要标准化的适当过程从适当RNC/BSC收集小区可用性信息。设想在不久的将来存在两种不同的方法：
·在RNC之间：Iur上的“信息交换过程”
·在RNC与BSC之间，或者BSC相互之间：
○CN接口Iu/A上的“切换/再定位过程”，以及/或者
○CN接口Iu/Gb上的“RIM过程”。
在使用A/Iu“切换/再定位过程”的情况下：
·当触发切换/再定位时，源RNC/BSC可以包括将被传递到目标RNC/BSC的源小区的小区可用性。
·当答复时，目标RNC/BSC可以向源RNC/BSC通知目标小区的小区可用性。
在使用Iur“信息交换过程”或Iu/Gb“RIM过程”的情况下：存在对于报告消息要求不同“报告特性”的可能性，特别是以下两种方式是主要感兴趣之处：
·“根据请求”允许在请求之后立即报告小区可用性。
·“根据修改”允许被请求的RNC/BSC在关于有关小区中的小区可用性的情形发生改变时触发报告，也就是，它允许请求RNC/BSC对于那些小区的小区可用性保持更新。在保持请求RNC/BSC对于特定小区的小区可用性保持更新的过程中，被请求RNC/BSC可以在小区可用性IE中仅包括承载业务可用性发生改变的那些可选字段，从而意味着尚未被包括的字段自从最后一次更新以来尚未发生改变。
参照图15，存在以下情况：
·BSC和RNC在缺省情况下对于绿色和黄色区域中属于其他RNC/BSC的所有小区的小区可用性保持更新。
·RNC应该能够根据特定需要以“根据请求”的方式收集红色区域中小区的小区可用性。如果需要，RNC还应当能够要求对于这些小区的小区可用性保持更新。
就UE能力而言，UE能力需要采用以下方式在RRC协议上提供：
·MS类别标记(TS 24.008)：它们包含MS类别标记2和3中的大部分所需信息。在该IE中目前缺少HSDPA，并且需要添加它，以便BSC可以正确利用小区可用性。
·UE无线接入能力(TS25.306，仅用于UMTS)，规定UE无线接入能力的接入分层部分。在相关IE中目前缺少多种GSM技术，并且需要添加它们，以便RNC可以正确利用小区可用性。
图7到14给出有助于理解以下有关小区/UE能力的过程例子的参考网络架构。
参照图7，描述了具有SRNC服务小区和另一个RNC的相邻小区的例子。
假设：
·RNC2相邻小区为SRNC所知。
信息传输：
服务和相邻小区的小区能力：
·服务小区：已知。
·相邻小区：已知，因为O&M在RNC2小区配置时向SRNC预先配置了RNC2相邻小区能力。
UE能力：
·通过Uu RRC协议提供给SRNC。
服务和相邻小区的小区可用性：
·服务小区：已知。
·相邻小区：它们可以通过Iur上的信息交换过程来传输。
参照图8，描述了具有DRNC服务和相邻小区的例子。
假设：
·DRNC服务小区为SRNC所知，但是DRNC相邻小区未知。
·服务和相邻小区可以属于相同或不同节点B。
信息传输：
服务和相邻小区的小区能力：
·服务小区：已知。
·相邻小区：通过Iur传输到现有RL设置、RL增加或上行链路信令传输过程中。
UE能力：
·通过Uu RRC协议提供给SRNC。
服务和相邻小区的小区可用性：
·它们可以通过Iur上的信息交换过程来传输。
参照图9，描述了具有DRNC服务小区和另一个RNC的相邻小区的例子。
假设：
·DRNC相邻小区由于它是服务小区而为SRNC所知，但是相邻于DRNC服务小区的RNC2小区仅为DRNC所知。
信息传输：
服务和相邻小区的小区能力：
·服务小区：已知。
·相邻小区：通过Iur由DRNC通知给SRNC，从而传输到现有RL设置、RL增加或上行链路信令传输过程中。
UE能力：
·通过UuRRC协议提供给SRNC。
服务和相邻小区的小区可用性：
·它们可以通过SRNC与RNC2之间的Iur上的信息交换过程来传输。
参照图10，描述了具有SRNC服务小区和BSC的相邻小区的例子。
假设：
·BSC相邻小区为SRNC所知。
信息传输：
服务和相邻小区的小区能力：
·服务小区：已知。
·相邻小区：已知，因为O&M在BSC小区配置时向SRNC预先配置了BSC相邻小区能力。
UE能力：
·通过Uu RRC协议提供给SRNC。
服务和相邻小区的小区可用性：
·服务小区：已知。
·相邻小区：
○它们可以附加到A/Iu上的切换/再定位消息。
○它们可以通过Gb/Iu上的RIM过程来传输。
参照图11，描述了具有DRNC服务小区和BSC的相邻小区的例子。
假设：
·DRNC服务小区由于它是服务小区而为SRNC所知，但是相邻于DRNC服务小区的BSC小区仅为DRNC所知。
信息传输：
服务和相邻小区的小区能力：
·服务小区：已知。
·相邻小区：通过Iur由DRNC通知给SRNC，从而传输到现有RL设置、RL增加或上行链路信令传输过程中。
UE能力：
·通过Uu RRC协议提供给SRNC。
服务和相邻小区的小区可用性：
·服务小区：它们可以通过Iur上的信息交换过程来传输。
·相邻小区：
○它们可以附加到A/Iu上的切换/再定位消息。
○它们可以通过Gb/Iu上的RIM过程来传输。
参照图12，描述了具有BSC服务小区和RNC的相邻小区的例子。
假设：
·RNC相邻小区为BSC所知。
信息传输：
服务和相邻小区的小区能力：
·服务小区：已知。
·相邻小区：已知，因为O&M在RNC小区配置时向BSC预先配置了RNC相邻小区能力。
UE能力：
·通过Um RRC协议提供给BSC。
服务和相邻小区的小区可用性：
·服务小区：已知。
·相邻小区：
○它们可以附加到A/Iu上的切换/再定位消息。
○它们可以通过Gb/Iu上的RIM过程来传输。
参照图13，描述了具有BSC服务小区和另一个BSC的相邻小区的例子。
假设：
·BSC2相邻小区为BSC所知。
信息传输：
服务和相邻小区的小区能力：
·服务小区：已知。
·相邻小区：已知，因为O&M在BSC2小区配置时向BSC预先配置了BSC2相邻小区能力。
UE能力：
·通过UmRRC协议提供给BSC。
服务和相邻小区的小区可用性：
·服务小区：已知。
·相邻小区：
○它们可以附加到A上的切换/再定位消息。
○它们可以通过Gb上的RIM过程来传输。
参照图14，描述了具有SRNC服务和相邻小区的例子。
假设：
·虽然图14仅是针对UMTS而提供的，但是该图对于GSM或任何其他技术也是有效的。
·相邻和服务小区可能属于相同或不同节点B或BTS。
信息传输：
服务和相邻小区的小区能力：
·服务小区：已知。
·相邻小区：已知。
UE能力：
·通过Uu RRC协议提供给SRNC。
服务和相邻小区的小区可用性：
·服务小区：已知。
·相邻小区：已知。
到目前为止，阐述了所提出的IE以及可以如何传输它们的不同过程方式，参照所有前面附图、附录和描述，给出了有关本发明的CRRM方法的一些提示。
在必要小区改变的简单情形下，倘若服务小区不再适于特定用户，则负责特定于用户UE的RRM功能如切换和小区重新选择的SRNC/BSC需要估计相邻小区的适合性作为特定小区改变的目标小区。为此，SRNC/BSC只需根据前述过程检索相关CRRM信息，并且检查所述相邻小区是否适于特定UE。
当代替执行负载管理时，并且因此当试图断定特定用户是否可以从服务小区移动到相邻小区时，SRNC/BSC可以检索和比较服务和相邻小区的CRRM信息以进行特定的小区改变。
在执行定向重试之前，SRNC/BSC还应当针对特定用户请求比较不同可能目标小区的CRRM信息。
RNC/BSC还可以估计其自己的小区可用性以用于RRM的目的(例如，负载管理、移动性管理、CAC、...)。在这一意义上，用于CRRM的相同方法可以用于RRM。例如，对于CAC，小区可用性是目前在所有非关键性情况下可以替代CAC算法的CAC估算。
关于RNC/BSC如何确定小区可用性的方式，下面描述了一种方法。在CAC功能中，RNC/BSC使用如下特定输入参数：特定服务的负载、用于不同目的的可用容量的知识、所提供的QoS、特定阈值和其他CAC输入参数等。根据这些特定输入，RNC/BSC中的CAC在理论上能够确定其小区的“小区可用性IE”作为输出。然而，按照CAC处理的开支可能较高，并且对于小区可用性，不需要正常CAC算法所能提供的精度，也就是，只需要在数秒内有效的估算。考虑到上述情况，因此提出了以下面方式确定小区可用性：使用对于其足够数目的输入值的特定配置直接对应于“小区可用性IE”的预定配置的CAC类似算法。以这种方式，在配置期间设置所有所需信息，并且当要求小区可用性的估算时，RNC/BSC只需使用特定于***/厂商的输入参数的子集以检索小区可用性的相应配置，然后，该配置可以被任何遵循标准的实现理解。
所提出的用于确定小区可用性的方法的简化例子是针对UMTS FDD给出的，其中假定所需的唯一输入参数是特定于厂商的DL负载(下行链路负载)：CAC类似算法确定如果(0.8＜＝DL负载＜0.9)则通过附录5中的预配置表给出小区可用性。
合理的范围扩展
在前面概述的本发明实施例描述中，仅考虑了UTRAN和GERAN A/Gb模式。然而，本发明可以容易地扩展到GERAN Iu模式，因为用于UTRAN节点之间的CRRM的相同过程可以用于GERAN和UTRAN之间和GERAN节点相互之间。在这种情况下，所要使用的接口是Iur-g，其中将需要定义Iur的相同过程。
在CRRM的范围内，所提出的解决方案必须能够处理不同技术：这是本发明通过利用两个主要***：GSM和UMTS来描述的原因。然而，当考虑与其他***如cdma-2000、FOMA、WLAN***等的互操作时，所考虑的问题将会同样得到反映：即，可用承载业务的描述将使得有可能实现这些***之间的协调。
即使所提供的例子参考Rel5功能模型架构，其中在每一个RNC/BSC中实现CRRM实体，本发明也适用于中心化架构，其中，包括小区可用性的CRRM信息从不同RRM实体提供到中心化CRRM实体。基于这些描述，CRRM实体然后将处于引导用户进行最合适的无线接入的位置。该配置适于可能将来演进的具有中心化CRRM的RAN架构。
                               附录1
                     UTRAN小区可用性IE的详细资料
  IE/组名   存在性   范围   IE类型和引用 语义描述
  小区可用性
  ＞对话承载业务可用性   ○   承载业务可用性 它表示小区内对话承载业务的估计的可用性。
  ＞流传输承载业务可用性   ○   承载业务可用性 它表示小区内流传输承载业务的估计的可用性。
  ＞流传输HSDPA承载业务可用性   ○   承载业务可用性 它表示小区内流传输HSDPA承载业务的估计的可用性。
  ＞交互承载业务可用性   ○   承载业务可用性 它表示小区内交互承载业务的估计的可用性。
  ＞交互HSDPA承载业务可用性   ○   承载业务可用性 它表示小区内交互HSDPA承载业务的估计的可用性。
  ＞后台承载业务可用性   ○   承载业务可用性 它表示小区内后台承载业务的估计的可用性。
  ＞后台HSDPA承载业务可用性   ○   承载业务可用性 它表示小区内后台HSDPA承载业务的估计的可用性。
                             附录2
                   GERAN小区可用性IE的详细资料
  IE/组名   存在性   范围   IE类型和引用 语义描述
  小区可用性
  ＞对话承载业务可用性   ○   承载业务可用性 它表示小区内对话承载业务的估计的可用性。
  ＞对话HSCSD承载业务可用性   ○   承载业务可用性 它表示小区内对话HSCSD承载业务的估计的可用性。
  ＞对话ECSD承载业务可用性   ○   承载业务可用性 它表示小区内对话ECSD承载业务的估计的可用性。
  ＞流传输承载业务可用性   ○   承载业务可用性 它表示小区内流传输承载业务的估计的可用性。
  ＞流传输EGPRS承载业务可用性   ○   承载业务可用性 它表示小区内流传输EGPRS承载业务的估计的可用性。
  ＞交互承载业务可用性   ○   承载业务可用性 它表示小区内交互承载业务的估计的可用性。
  ＞交互EGPRS承载业务可用性   ○   承载业务可用性 它表示小区内交互EGPRS承载业务的估计的可用性。
  ＞后台承载业务可用性   ○   承载业务可用性 它表示小区内后台承载业务的估计的可用性。
  ＞后台EGPRS承载业务可用性   ○   承载业务可用性 它表示小区内后台EGPRS承载业务的估计的可用性。
                               附录3
                     承载业务可用性IE的详细资料
IE/组名   存在性   范围   IE类型和引用 语义描述
承载业务可用性   1到<BSA最大数>
＞链路引用   M   整数(1，2，3) 指定承载业务涉及：1：UL2：DL3：UL和DL
＞小区改变原因   ○   整数(1，2) 1：任何(缺省)2：受限：不同于负载/业务原因或定向重试的原因：即保持现有连接所需的软切换或小区改变
＞最大承载业务比特速率   M   整数(0..10，...) 0：当前不能提供该承载业务。1..10：对应于范围从1到10的值，表x中的各个比特速率值近似表示在指定承载业务上当前可以提供给单个用户以用于指定小区改变原因的小区改变的最大比特速率。见备注1。
＞承载业务数指示   ○   整数(1，2) 它指示可以向其提供指定承载业务的用户的数目：1：一些2：很多
范围界限 说明
BSA最大数 为相同小区提供的承载业务可用性信息的数目。如果一起提供用于UL和DL的信息，则它为1。如果分别提供UL和DL，则它为2。
                      附录4
       最大承载业务比特速率和比特速率值的映射
    最大承载业务比特速率     比特速率值(千比特/秒)
    1     8
    2     16
    3     32
    4     64
    5     128
    6     256
    7     384
    8     516
    9     750
    10     1000
                      附录5
        UMTS FDD的小区可用性的实际情况的例子
小区可用性
＞对话承载业务可用性 链路引用：UL和DL小区改变原因：受限最大承载业务比特速率：64k指示数目：一些
＞流传输承载业务可用性 链路引用：UL和DL小区改变原因：受限最大承载业务比特速率：64k指示数目：一些
＞流传输HSDPA承载业务可用性 链路引用：DL小区改变原因：受限最大承载业务比特速率：128k指示数目：一些
＞交互承载业务可用性 链路引用：UL和DL小区改变原因：受限最大承载业务比特速率：16k指示数目：一些
＞交互HSDPA承载业务可用性 链路引用：DL小区改变原因：受限最大承载业务比特速率：64k数目指示：一些
＞后台承载业务可用性 链路引用：UL和DL最大承载业务比特速率：不可用
＞后台HSDPA承载业务可用性 链路引用：UL和DL最大承载业务比特速率：不可用
                        附录6
          最相关缩略词和简短功能描述的列表
术语       说明A          MSC与BSC之间的接口A-bis      BTS与BSC之间的接口BSC        基站控制器：其中置有主要控制功能的GERAN节点BSS        基站子***，以包括一个BSC和若干BTS的‘GSM’RAT的RAN的一部分为特征BSSGP      Gb上的信令协议。它实现RIM过程BSSMAP     A上的信令协议BTS        基站收发信机：其中置有天线的GSM节点CAC        呼叫准许控制功能小区       无线接入覆盖单元。主要小区属性是：·所采用的无线接入·地理位置·大小，例如宏、微、皮CN         核心网络，它从MSC和SGSN节点向UTRAN和GERAN进行接口连接。CRRM       公共RRM：它描述统一考虑相同或其他无线接入的小区的RRM功能。如果经过高效设计和实现，该功能允许运营商管理其不同RAT和模式的PLMN无线资源作为单个无线资源池。DR         定向重试，呼叫设置时的初始接入小区改变DRNC       漂移RNCECSD       增强型电路交换数据。它利用多时隙能力和EDGE。它是一种无线接入。E-DCH      增强型专用传输信道-预计的UTRAN中的高比特速率上行链路信道，其将能够使用类似于HSDPA所使用的技术。预料用于Rel7。它是一种无线接入。EDGE       GSM演化增强型数据速率：允许GSM中的更高数据速率的新技术，例如，更高调制。
EGPRS     增强型GPRS。它使用EDGE。它是一种无线接入。EUDTCH    增强型上行链路专用传输信道。它是E-DCH设计研究项目的名称。FDD       频分双工，一种UTRAN模式。它是一种无线接入。Gb        BSC与SGSN之间的接口。GERAN     GSM EDGE RAN：最终的GSM RANGPRS      通用分组无线服务：它是一种无线接入。GSM       全球移动通信***HO        切换，将用户连接从一个无线信道转移到另一个无线信道HSCSD     高速电路交换数据：允许用户一次访问多个TS以达到电路交换数据目的GSM技术(多时隙能力)。它是一种无线接入。HSDPA     高速下行链路分组接入：通过使用诸如较高调制、调度和重新传输机制的特定技术实现高比特速率的UTRAN无线接入。它是一种无线接入。Iu        SGSN与RNC之间或MSC与RNC之间的接口Iub       RNC与节点B之间的接口Iur       两个RNC之间的接口负载      无线资源占用的一般性概念MIMO      多输入多输出：被预料用于Rel6或Rel7的UMTS技术，其可以通过在发射和接收实体使用多个天线来改善小区容量。它是一种无线接入。MS        移动台：引用GSM中的移动终端的一般性术语。对于可以接入UTRAN和GERAN的多模式终端，以相同的意义使用UE、MS或UE/MS。MSC       移动交换中心：与用于电路交换服务的RAN进行接口连接的CN节点节点B     其中置有天线的UTRAN节点。NRT       非实时：它是指交互或后台业务类别。O&M       操作和管理：运营商进行中心化访问特别用于进行配置和网络故障管理的网络节点。PLMN      公用陆地移动网络：运营商的一般性多RAT网络。
RAB          无线接入承载：UTRAN中用于从CN到UE的承载业务的一般性名称。无线接入     使用其作为用于标识RAT和无线接入模式或选项的特定组合或者特定接入技术的一般性术语。无线接入模式 相同RAT的不同模式，例如：用于UTRA的FDD和TDD。TDDLCR和TDDHCR是TDD的不同选项。RAN          无线接入网络，通过协调多个小区提供移动接入的***，例如：UTRAN、GERAN。RANAP        Iu上的信令协议RAT          无线接入技术，用于无线接入的技术类型，例如：GSM、UTRA、cdma2000等。一种RAT可以具有多个不同无线接入模式。RB           无线承载：UTRAN中用于从RNC到UE的承载业务的一般性名称RIM          RAN信息管理：使能在不同RAN控制器之间通信的过程集。GERAN和UTRAN之间的RIM支持被预料用于Rel6或Rel7。RL           无线链路：单个UE和单个UTRAN接入点之间的逻辑关联。其物理实现包括一个或多个无线承载传输。RNC          无线网络控制器：其中置有主要控制功能的UTRAN节点。RNSAP        Iur上的信令协议RRC          无线资源控制：向UE进行接口连接并且负责多个RRM功能的BSC或RNC实体RRM          无线资源管理功能：包括用于管理UE无线资源以及小区无线资源的多个功能的一般性术语。它包括切换/小区重新选择功能、负载管理、定向重试等。RT           实时：它引用对话或流传输业务类别。SGSN         服务GPRS支持节点：与用于分组交互服务的RAN进行接口连接的CN节点。SRNC         服务RNC：负责控制UE且对于该UE具有朝向CN的链路的RNC。TDDHCR       时分双工，高码片速率：UTRAN的一种模式和一种选项。它
          是一种无线接入。TDDLCR    时分双工，低码片速率：UTRAN的一种模式和一种选项。它是一种无线接入。TS        时隙：GSM和TDD无线接入的典型资源单位。UE        用户设备：引用UMTS中的移动终端的一般性术语。对于可以接入UTRAN和GERAN的多模式终端，以相同的意义使用UE、MS或UE/MS。Um        GER AN与MS之间的接口UMTS      通用移动电信***。UTRAN     UMTS地面RAN：UMTS RANWLAN      无线局域网：在不久的将来可能成为UMTS/GSM***的竞争者的***。DL        下行链路FOMA      移动多媒体接入自由：用于日本的3G无线电信***。UL        上行链路Uu        UTRAN与UE之间的接口
完整的定义集可以在3GPP TR 21.905中找到。

Claims (21)

1.一种采用不同无线接入技术(UTRAN、GERAN)的移动无线通信网络中的公共无线资源管理方法(CRRM)，这些不同无线接入技术(UTRAN、GERAN)在细分成属于相应控制器(RNC、BSC)的域的小区的地理区域上重叠，这些控制器(RNC、BSC)通过相关接口(Iu、Iur、A、Gb)在重叠或相邻域内相互连接并且连接到核心网络(CN)，该方法适于通过以下步骤由相应控制器针对每个受控小区来执行：
a)从所获取的有关所有与被服务的移动终端(UE/MS)的活跃连接的QoS和吞吐量的信息开始，分别计算计划切换和/或小区重新选择所需的上行链路和下行链路的业务相关信息单元；
b)将所述信息单元包括在转发到相同或不同技术中依次考虑之一的不同小区的控制器的管理消息中；
c)检查来自其他控制器(BSC、RNC)的所述信息单元，以便决定发出或防止朝向相邻小区的切换和/或小区重新选择命令；
其特征在于，所述业务相关信息单元包括按照对于每个承载业务当前所允许的最大比特速率的小区内承载业务的可用性的指示，其中该最大比特速率为有保证或无保证的。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述承载业务细分成下面的标准化服务质量类别：对话、流传输、交互和后台。
3.如前一权利要求所述的方法，其特征在于，所述被细分成服务质量类别的承载业务进一步被细分成无线接入技术类型(GSM、UMTS)。
4.如前一权利要求所述的方法，其特征在于，所述细分成服务质量类别和无线接入技术类型(GSM、UMTS)的承载业务进一步细分成多种子技术。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述无线接入技术是首字母缩略词为UTRA的技术。
6.如前一权利要求所述的方法，其特征在于，所采用的子技术是由除了对话以外的所有承载业务使用的首字母缩略词为HSDPA的子技术。
7.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述无线接入技术是首字母缩略词为GERAN的技术。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所采用的子技术是由对话承载业务使用的首字母缩略词为HSCSD的子技术。
9.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所采用的子技术是由对话承载业务使用的首字母缩略词为ECSD的子技术。
10.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所采用的子技术是由流传输承载业务使用的首字母缩略词为EGPRS的子技术。
11.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所采用的子技术是由交互承载业务使用的首字母缩略词为EGPRS的子技术。
12.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所采用的子技术是由后台承载业务使用的首字母缩略词为EGPRS的子技术。
13.如上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，对于每个承载业务当前所能允许的所述最大有保证/无保证比特速率分别由一个整数表示，其中该整数取值于从零到用于表示那种类型的承载业务的总不可用性或最大容许比特速率的最大值的给定范围。
14.如前一权利要求所述的方法，其特征在于，所述可用性指示包括可以在小区内提供的指定比特速率的承载业务数。
15.如上述权利要求之一所述的方法，其特征在于，所述可用性指示包括可以因其在小区内提供承载业务的小区改变原因的指定。
16.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述信息单元包括支持不同无线接入技术和相关子技术的小区能力的指示。
17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，与首字母缩略词为GERAN的无线接入技术相关的所述小区能力包括支持首字母缩略词为GPRS、EGPRS、HSCSD、ECSD的一个或多个附加技术的指示。
18.如权利要求16所述的方法，其特征在于，与首字母缩略词为UTRA的无线接入技术相关的所述小区能力包括支持首字母缩略词为FDD、TDDhcr、TDDlcr、HSDPA、E-DCH、MIMO的一个或多个附加技术的指示。
19.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述信息单元包括支持不同无线接入技术和相关子技术的移动终端(UE/MS)能力的指示。
20.如权利要求19所述的方法，其特征在于，与首字母缩略词为GERAN的无线接入技术相关的所述移动终端(UE/MS)能力包括支持首字母缩略词为GPRS、EGPRS、HSCSD、ECSD的一个或多个附加技术的指示。
21.如权利要求19所述的方法，其特征在于，与首字母缩略词为UTRA的无线接入技术相关的所述移动终端(UE/MS)能力包括支持首字母缩略词为FDD、TDDhcr、TDDlcr、HSDPA、E-DCH、MIMO的一个或多个附加技术的指示。
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