TWI260179B - Method and system for performing call admission control in the uplink for third generation wireless communication systems - Google Patents
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Description
1260179 ⑴ 玖、發明說明 、 (發明說明應敘明:發明所屬之技術領域、先前技術、内容、實施方式及圖式簡單說明) 技術領域 本發明係關於通信領域,具體而言係關於無線通信。詳 言之,本發明係關於在第三代無線系統中的通話允許控 制。 先前技術 諸如廣頻分碼多向近接分時雙工(wideband c〇de division multiple access time division duplex ’ WCDMA-TDD)系統之類的 第三代無線通信不僅支援語音服務,而且還支援各種寬頻 段服務,例如,視訊及網際網路流量。在此類一系統中, 通話允許控制的目·的保證符合被允許進入系統之所有使 用者的服務品質(QoS)。通話允許控制直接影響行動使用 者的服務品質(QoS),並且影響系統的穩定度及容量。因 此,對於WCDMA-TDD系統設計而言,通話允許控制極為 重要。 近年來,WCDMA-FDD系統中的通話允許控制已有所進 展,但是WCDMA-TDD系統在通話允許控制進展極少。此 類系統解決問題的一項方法是,依據一固定必要訊雜干擾 比(signal to interference ratio ; SIR)來進行資源配置。然而 在WCDMA-TDD系統中,使用者的必要SIR不是固定不變, 相反地,會因為不完善的功率控制而導致SIR會隨時間變 化。在WCDMA-FDD系統中沒有時槽,而在WCDMA-TDD系 統中,使用者可以使用一個以上時槽。 1260179 (2) mmm, 因此,需要提供一種TDD系統之通話允許控制。 發明内容 本發明揭示一種執行通話允許控制的方法及系統,其中 允許決策係依據一動態SIR需求並且假設一使用者可以 使用多個時槽。實施本發明不需要使用線上措施,藉此避 免增加軟體及硬體實施成本。 實施方式 根據本發明,在WCDMA-TDD系統中執行通話允許控制 (其中使用者可以使用多個時槽),同時考慮到每個使用者 之必要訊雜干擾比(signal to interference ratio ; SIR)是一隨 機變數的事實。資龙配置經過最佳化,以便為一新使用者 產生最低總中斷可能性(PQUt-t()tal),並且確保P〇ut-t〇tal低於一 預先決定值。 較佳方式為,使用下列假設來實施本發明。首先,按照 第三代合夥專案(Third Generation Partnership Project ; 3GPP) 標準,每個訊框都被分成15個時槽。第二,WCDMA-TDD 系統的晶片速率為 3.84 Mcps,使一個時槽256 kcps的晶片 速率相同(即,3.84 Mcps/15 = 256 kcps)。第三,在基地台(BS) 使用一多使用者偵測(MUD)接收器。 在每個時槽中,通道化編碼係使用正交變數擴展因數 (Orthogonal Variable Spreading Factor ; 0VSF)編碼。在上鏈 中,通道化編碼的擴展因數可採用2、4、8及16值。基於 說明本發明之目的,一資源單位(resource unit ; RU)相當於 一特定實體通道,並且被定義為一通道化編碼,該通道化
因此,資源單位 話允許控制以適 要目標,進而為 t (QoS)需求。新 使用者已撥接的 使用者需要兩個 的新使用者需要 源單位(RU)成功 將資源單位(RU) 源單位(RU)之所 ^out是一使用者在 ά決定值的可能 ^必要SIR不是固 以計算Pout。即, .雜,並且無法即 近似結果,並且 係用於允許RNC ㈣器)計算每個時 1260179 (3) 編碼在一特定時槽中的擴展因數為16。 (RU)相當於一特定時槽中的實體通道。 對於正在請求允許通話的新使用者,通 當配置資源單位(RU)(即,實體通道)為主 新使用者及通話中的使用者保證服務品1 使用者所需的資源單位(RU)數量取決於 通話類型。例如,正在撥接語音通話的新 資源單位(RU),而正在撥接64 k資料通話 五個資源單位(RU)。 通話允許控制系統依據是否可以將資 配置給新使用者來進行決策。是否可以 成功配置給新使用者取決於已有指派資 有時槽的個別中斷可能性(Ρ。^)。因此,I 一特定時槽中之必要SIR會低於一預# 性。然而在WCDMA-TDD系統中,使用者合 定不變,而是隨著分佈而改變,而使得難 即使已知SIR之分佈,計算卩_仍然非常複 時完成。 反之,高斯(Gaussian)概算提供一充分 計算複雜度相當低。因此,高斯概算法 (Radio Network Controller ;無線電網路控 i 槽的P〇ut,並且即時進行資源配置。 可以將指派給新使用者之所有時槽的PQUt組合在一起, 以計算新使用者的PQUt-tQtai。假設將特定數量時槽中的資源 1260179
(4) 單位(RU)配置給一新使用者,則新使用者的Pout-total被定義 為該等時槽中至少一時槽發生中斷的可能性。可以視需要 計算 P0Ut_tC)tal。舉例而言’可按照 Pout-total = 1- Γ"[ ( 1-P out(i))來 计鼻 Ρ out-total ’ 其中Ω是已將資源單位(RU)配置給新使用者 的時槽集。
現在請參閱圖1,圖中所示的方法1 〇係用於在第三代無 線通信系統中的上鏈上執行通話允許控制。純粹基於說明 本發明之目的,假設一新使用者需要兩個資源單位(RU) (即,新使用者已撥出語音通話),方法1 〇從步騾12開始, 以計算每個上鏈時槽目前的PQUt。再次,PQUt是一新使用者 在一特定時槽中之,S IR低於一預先決定值的可能性,並且 會針對每個上鏈時槽計算該可能性。因此,在步騾1 2,針 對每個時槽計算該新使用者之SIR低於該預先決定值的 可能性。如解說所述,卩_考慮到使用者的SIR實際上會隨 時間而變化並且係由RNC使用高斯概算法所計算得出,以 降低計算複雜度。 一旦已計算每個時槽的PQUt,在步騾1 4,選擇具有最低 PcUt的時槽(即,時槽i)。由於時槽i是具有最低?。^的時槽, 所以時槽i中的Pout 標示為PQUt(i)。在步騾1 6,將一資源單位 (RU)指派給時槽i,並且據此更新PQUt(i)。一旦已指派第一 資源單位(RU),方法進行到步騾18。在步騾18,該方法 決定是否需要指派额外的資源單位(RU)。如所述,基於 說明本發明之目的,假設新使用者需要兩個資源單位 (RU)。因此,在步騾1 8的決策結果為肯定,並且該方法 進行到步騾2 0。 1260179
(5) 在步騾20,該方法判斷PQUt(i)是否仍然是最低P。^ (即, 儘管已指派一資源單位(RU),該方法判斷時槽i是否仍然 具有最低PcUt)。如果P〇ut(i)仍然是最低,則該方法回到 步騾16,並且將第二資源單位(RU)指派給時槽i,並且按 照指示繼續進行。反之,如果P〇ut(i)再也不是最低PcUt,則 該方法進行到步騾22。在步騾22,計算p’e()ntributi()n。假設儘 管實際上P〇ut(i)再也不是最低PQUt,時槽i仍然接受下一資源 單位(RU)(即,按照如上文所述之假設的第二資源單位 (RU)),因而 P’conuibution 會使 Pout-total 增加。P’ contribution 值相同 於時槽 i 的新 Pout。即,P’C()ntributi()n 等於 PQUt(i)’。 在步騾24,計算p_tributi()n。假設具有最低PQut的時槽(即, 時槽j)接受下一資源單位(RU)(即,按照如上文所述之假 設的第二資源單位(RU)),因而Pcontributi()n會使Pout-tota^ 加。Pcontribution 係按 Pcontribution 1 _( 1-P〇ut(i)) · ( 1-P〇ut(j))求 4于。'^ 旦已计算出 P contribution和Pcontribution ’該万法進行到步驟 26,判斷 Pcontribution是否大於或等於 P’CQntributi〇n (即,PQUt(i)·)。 如果Peontribution大於或寺於P eontribution ’该万法進彳丁到步驟 16,將下一資源單位(RU)指派給時槽i,而不管實際上時 槽i再也不具有最低Pc^t。即,儘管時槽i再也不具有最低 P〇ut,將下一資源單位(RU)指派給時槽i仍然會導致 低於將下一資源單位(RU)指派給時槽j (時槽j實際上具有 最低Pout)。反之,如果Pc ontribution 低於 P’contribution ’ 則在步驟 2 8設定i等於j,並且該方法進行到步騾1 6。該方法設定i 等於j,在步騾16,因為將下一資源單位(ru)指派給時槽j 1260179
(6) 會導致最低P^t-total,所以會將下一資源單位(RU)指派給時 槽j。 從步騾1 6,該方法再次進行到步騾1 8。請注意,如果新 使用者只需要一個資源單位(RU),則不需要步驟20到 28。但是,因為在假設的實例中使用者需要兩個資源單位 (RU),所以需要執行步騾20到28 —次,以便決定第二資 源單位(RU)的最佳配置。針對使用者所需的每個資源單 位(RU),執行步騾20到28。一旦已指派所有的資源單位 (RU),方法進行到步騾30。在步騾30,計算PcUt-tQtal,以依 據配置的資源單位(RU)來決定新使用者的中斷可能性, 如步騾1 2到2 8的配置。 在步騾32,該方法判斷是否小於或等於一預先決 定值(即,Θ)。該預先決定值Θ是一運算元相依性參數 (operator dependent parameter),並且可能是任意值,視所想 要的網路穩定度等級而定。如果PQUt_tQtal小於Θ,則新使用 者被允許(步騾34)。否則,新使用者被拒絕(步騾36)。 根據本發明,Pcut_tQtal會隨使用者數量遞增而遞增並且約 為該預先決定值Θ,藉此顯著改良系統穩定度(即,通話中 斷數量)。由於嚴格的允許標準,所以與靜態連續和隨機 通話允許控制方法相比,本發明也會導致阻塞可能性顯著 增加(也是隨使用者數量遞增而遞增)。遞增之穩定度與阻 塞可能性的組合大幅改良使用者服務品質(Q o S ),因為就 使用者觀點而言,通話阻塞比通話中斷好很多。 現在請參考圖2,圖中顯示根據本發明之用於實施通話 -10 - 1260179
⑺ 允許控制的系統1 00。該系統1 00包括一無線電網路控制器 (RNC) 102、一基地台(BS)或節點B 104及使用者設備(UE) 1〇6,其中基地台(BS)和使用者設備(UE)分別具有一多使 用者偵測(MUD)接收器103、108。 當使用者利用該使用者設備(UE) 106撥出通話時,無線 電網路控制器(RNC) 102將執行通話允許控制,旅且按該新 通話所需的資源單位(RU)配置給適合的時槽,以便確保 最低可能性PQUt_tQtal並且確保PQUt_t()tal維持低於該預先決定 參 臨限值。 為了執行通話允許控制,無線電網路控制器(RNC) 102 計算所有上鏈時槽的PQut,並且將一資源單位(RU)指派給 具有最低P〇ut的時槽。如果必須配置新使用者所需的額外 資源單位(RU),則該無線電網路控制器(RNC) 102將後績資 源單位(RU)指派給相同於已有指派先前資源單位(RU)的 時槽,只要該時槽仍然具有最低PQUt。如果該時槽再也不 具有最低P〇ut,則該無線電網路控制器(RNC) 102判斷是否 φ 仍然應將後續資源單位(RU)指派給該時槽,或是指派給 現在具有最低Ρ。"的時槽。為了作出該項判斷,該無線電 網路控制器(RNC) 102判斷哪一個時槽會使
Pout-total 增加取 少。該無線電網路控制器針對新通話所需的所有資源單位 (RU)來重複此項分析。 一旦已將新使用者所需的所有資源單位(RU)配置給特 定時槽,該無線電網路控制器(RNC) 102判斷配置結果是否 會導致Pout-total低於該預先決定值。如果P〇ut_t()tal低於該預先 -11- 1260179
⑻ 決定值,則該新使用者被允許。否則,新使用者被拒絕。 雖然已詳細說明本發明,但是應明白本發明不限定於所 說明的内容,而是可對本文進行各種變更,而不會脫離如 隨附申請專利範圍定義的本發明精神及範疇。 圖式簡單說明 圖1顯示根據本發明較佳具體實施例,在第三代無線通 信系統之上鏈中執行通話允許控制的方法。
圖2顯示根據本發明較佳具體實施例之通話允許控制系 統。 圖式代表符號說明 100 系統 102 無線電網路控制器(RNC)
104 基地台(BS)或節點B 106 使用者設備(UE) 1〇3, 108 多使用者偵測(MUD)接收器
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Claims (1)
1260179 拾、申請專利範圍 1. 一種用於執行通話允許控制方法,包括: 依據每個個別時槽的一中斷可能性來指派一新使用 者所需的資源單位; 計算該新使用者的一總中斷可能性; 判斷該總中斷可能性是否低於一預先決定值;以及 如果該總中斷可能性低於該預先決定值,則允許該 新使用者。 2. 如申請專利範圍第1項之方法,其中指派資源單位之步 驟的執行方式為: 計算每個時槽的一中斷可能性; 將一第一資源單位指派給具有最低中斷可能性的時 槽;以及 將後續資源單位指派給會導致該新使用者之最低中 斷可能性的時槽。 3·如申請專利範圍第2項之方法,其中會依據會使該總中 斷可能性增加之每個時槽之個別中斷可能性來選擇會 導致最低總中斷可能性的時槽。 4. 一種用於執行通話允許控制方法,包括: 計算每個上鏈時槽的一中斷可能性; 將一新使用者所需的一第一資源單位指派給具有最 低中斷可能性的時槽; 將該新使用者所需的後續資源單位指派給會導致該 新使用者之最低中斷可能性的時槽; 1260179 依據已有指派資源單位的時槽來計算一總中斷可能 性的時槽;以及 如果該總中斷可能性低於一預先決定值,則允許該 新使用者。 . 5. 如申請專利範圍第4項之方法,其中識別會導致該新使 用者之最低中斷可能性的時槽之方式為,識別會使該 新使用者之總中斷可能性增加最少的時槽。 6. —種用於執行通話允許控制方法,包括: 0 計算每個時槽的一中斷可能性; 識別一具有最低中斷可能性的時槽; 將一新使用者所需的一第一資源單位指派給該識別 的時槽; 將該新使用者所需的後續資源單位指派給一時槽群 組,用以最小化該新使用者的總中斷可能性; 依據已有指派資源單位的時槽來計算一總中斷可能 性的時槽;以及 φ 如果該總中斷可能性低於一預先決定值,則允許該 新使用者。 7·如申請專利範圍第6項之方法,其中會依據會使該總中 斷可能性增加之每個時槽之個別中斷可能性來選擇該 時槽群組中的每個時槽。 8.如申請專利範圍第6項之方法,其中指派後續資源單位 之步騾進一步包括: 如果將一後續資源單位指派給該識別的時槽,則計
1260179 算使該總中斷可能性增加的一第一值指示; 如果將一後續資源單位指派給除該識別的時槽之外 的時槽,則計算使該總中斷可能性增加的一第二值指 示; 只要該第二值不大於或等於該第一值,繼績將後續 資源單位指派給該識別的時槽;以及 只要該第二值大於或等於該第一值,繼續將後續資 源單位指派給除該識別的時槽之外的時槽。 # 9. 一種通話允許控制系統,包括: 使用者設備; 一基地台;认及 一無線電網路控制器,其中該無線電網路控制器被 調節以執行下列動作: 依據使該總中斷可能性增加之每個時槽之個別中 斷可能性,將一新使用者所需的資源單位指派給複數 個時槽;以及 φ 如果該新使用者的總中斷可能性低於一預先決定 值,則允許該新使用者。 10. 如申請專利範圍第9項之通話允許控制系統,其中該無 線電網路控制器被調節以執行下列動作: 每當一新使用者請求允許時,計算每個上鏈時槽的 一中斷可能性; 將該新使用者所需的一第一資源單位指派給具有最 低中斷可能性的時槽;
1260179 將該新使用者所需的後續資源單位指派給會導致該 新使用者之最低中斷可能性的一時槽群組;以及 如果該總中斷可能性低於一預先決定值,則允許該 新使用者。 11. 如申請專利範圍第1 0項之通話允許控制系統,其中會 依據會使該總中斷可能性增加之每個時槽之個別中斷 可能性來選擇該時槽群組中的每個時槽。 12. 如申請專利範圍第1 0項之通話允許控制系統,其中該 無線電網路控制器被配置以藉由下列動作來選擇該時 槽群組: 如果將一後續資源單位指派給該識別的時槽,則計 算使該總中斷可能性增加的一第一值指示; 如果將一後續資源單位指派給除該識別的時槽之外 的時槽,則計算使該總中斷可能性增加的一第二值指 不 , 只要該第二值不大於或等於該第一值,繼續將後續 資源單位指派給該識別的時槽;以及 只要該第二值大於或等於該第一值,繼續將後續資 源單位指派給除該識別的時槽之外的時槽。
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