УПРАВЛЕНИЕ РАДИОРЕСУРСАМИ Российский патент 2006 года по МПК H04Q7/38 

Изобретение относится к устройству управления радиоресурсами и способу управления радиоресурсами.

Уровень техники

Предполагается, что в будущем сети беспроводной связи будут состоять из более чем одной технологии радиодоступа, такой как ШМДКР (WCDMA) (Широкополосная система Множественного Доступа с Кодовым Разделением каналов), GSM/EDGE (Глобальная система для мобильной связи, Электронная система сбора данных) или тому подобное. За счет применения разных технологий радиодоступа сеть как целое может приобретать преимущество в характеристиках охвата и пропускной способности от каждой технологии. Это в результате может привести к более экономному решению и предоставить наибольшее число подходящих однонаправленных радиоканалов для множества различных услуг.

В известных сетях радиодоступа управление радиоресурсами между системами выполняется распределенным способом. Радиосетевые контроллеры различных систем управляют радиоресурсами каждой системы независимо. Эффективность функций управления ресурсами ограничивается зоной под управлением контроллеров радиоресурсов соответствующих систем.

Изобретатели поняли, что для использования существующих ресурсов наиболее эффективно нужно управлять трафиком в различных системах. Известное из уровня техники размещение ресурсов, управляемых радиосетевыми контроллерами соответствующих систем, представляет собой частную проблему с принятием решения о передаче обслуживания между этими системами. Это происходит потому, что информация, которая может учитываться для выполнения передачи обслуживания, ограничивается ресурсами под управлением каждого контроллера радиоресурсов. В единственной системе основным ограничением является малое количество информации, которым можно обмениваться между разными контроллерами радиоресурсов. Это затрудняет управление радиоресурсами в границах контроллеров радиоресурсов, т.к. информация в сотовых ячейках под управлением соседнего контроллера(ов) радиоресурсов ограничена. В многосистемной среде информация, доступная от сотовых ячеек другой системы радиодоступа, ограничивается даже еще больше, и нет стандартизированного пути проверить состояние сотовой ячейки другой системы. Кроме того, если бы, например, между двумя известными контроллерами радиоресурсов был бы стандартизирован такой интерфейс, новая система радиодоступа, которую могли было бы ввести позже, потребовала бы отдельных интерфейсов для соответствующих контроллеров радиоресурсов.

Дополнительной проблемой является то, что раздельная работа и эксплуатация множества систем неэффективна по стоимости и может привести к низкому использованию ресурсов и плохому качеству сети.

В сетях беспроводной связи третьего поколения конечному пользователю может быть предоставлено множество разнообразных услуг. В противоположность существующим сетям второго поколения непрерывный охват или качество обслуживания (КО) (QoS) не может быть гарантировано для всех услуг повсюду в сотовой ячейке из-за более высоких отношений сигнал/помеха, требуемых услугами третьего поколения с высокими скоростями передачи в битах. Если сотовая ячейка, к которой направлен вызов, осуществила передачу обслуживания или не поддерживает требуемое качество обслуживания, это может означать, что рассматриваемая услуга не может поддерживаться или поддерживается неадекватно.

Сущность изобретения

Задача вариантов выполнения настоящего изобретения состоит в обращении к одной или нескольким обсуждавшимся выше проблемам.

Согласно одному аспекту изобретения предлагается способ для использования в сети, охватывающей регион, который содержит множество зон, причем пользователь назначен по меньшей мере одной из упомянутых зон, которая имеет множество связанных с ней зон-кандидатов, которым может быть назначен пользователь, заключающийся в том, что принимает информацию, идентифицирующую упомянутое множество зон-кандидатов; оценивают параметр для каждой зоны-кандидата, причем параметр предполагает, что пользователь назначен упомянутой зоне-кандидату; и присваивают приоритеты упомянутому множеству зон-кандидатов с учетом оцененного значения упомянутого параметра.

Согласно еще одному аспекту изобретения предлагается устройство управления радиоресурсами для использования в сети, охватывающей регион, содержащий множество зон, причем пользователь назначен по меньшей мере одной из упомянутых зон, которая имеет множество связанных с ней зон-кандидатов, которым может быть назначен пользователь, содержащий: средство для приема информации, идентифицирующей упомянутое множество зон-кандидатов; средство для оценивания параметра для каждой зоны-кандидата, причем параметр предполагает, что пользователь назначен упомянутой зоне-кандидату; и средство для присвоения приоритетов упомянутому множеству зон-кандидатов с учетом оцененного значения упомянутого параметра.

Краткое описание чертежей

Для лучшего понимания настоящего изобретения и того, как оно может быть выполнено, будут сделаны ссылки посредством примеров на сопровождающие чертежи, на которых:

Фиг.1 показывает сеть, содержащую множество систем с различными технологиями радиодоступа;

Фиг.2 показывает устройство общего управления радиоресурсами (ОУРР) (CRRM), управляющее множеством систем радиодоступа;

Фиг.3 показывает концепцию ОУРР для функции передачи обслуживания;

Фиг.4 показывает последовательность событий в процессе передачи обслуживания;

Фиг.5 иллюстрирует алгоритм присвоения приоритетов в решении о передаче обслуживания;

Фиг.6 иллюстрирует один вариант выполнения изобретения, содержащий множество устройств ОУРР;

Фиг.7 иллюстрирует второй вариант выполнения изобретения, содержащий множество устройств ОУРР;

Фиг.8 иллюстрирует первый способ определения пропускной способности;

Фиг.9 иллюстрирует отображение отношений несущей к помехе Н/П в пропускную способность;

Фиг.10а-с иллюстрируют второй способ определения пропускной способности;

Фиг.11 показывает график мощности передачи по нисходящей линии связи от нагрузки в третьем способе определения пропускной способности;

Фиг.12 иллюстрирует четвертый способ определения пропускной способности;

Фиг.13 показывает модификацию способа, проиллюстрированного на фиг.12;

Фиг.14 показывает нагрузку сотовой ячейки GSM;

Фиг.15 показывает график коэффициент ошибки в битах как функцию от отношения несущей к помехе.

Описание предпочтительных вариантов выполнения настоящего изобретения

Обратимся к фиг.1, которая показывает сеть, содержащую множество различных технологий радиодоступа. Мобильная станция (МС) 2 или аналогичное пользовательское оборудование способно использовать более чем одну технологию радиодоступа. Следует понимать, что мобильная станция может быть стационарной, а может, к примеру, быть персональным компьютером (ПК) (РС), персональным цифровым ассистентом (ПЦА) (PDA) или тому подобным.

В показанном примере технологиями радиодоступа являются макро-, микро- или пикосистемы 4, 6 или 8 соответственно. Эти различные системы будут иметь различные размеры сотовых ячеек, причем сотовые макроячейки во много раз больше, чем сотовые пикоячейки. Обычно зона охвата одной сотовой макроячейки перекрывается несколькими сотовыми микро- и/или пикоячейками. В сотовых макро-, микро- и пикоячейках могут также использоваться системы с различными технологиями радиодоступа. В показанном примере различные технологии радиодоступа включают в себя GSM/EDGE 10, ШМДКР 12, БЛС (беспроводная локальная сеть) (WLAN) 14 или ДВР (дуплекс с временным разделением) (TDD) 16. Следует понимать, что это всего лишь пример и что любые из этих систем или технологий радиодоступа можно опустить, и/или любые иные подходящие технологии или тому подобное можно использовать в вариантах выполнения настоящего изобретения.

Мобильная станция 2 выполнена с возможностью осуществления связи с различными подобными системами. Чтобы получить наилучший выход различных ресурсов, для выполнения этих задач предлагается устройство (модуль) общего управления радиоресурсами (ОУРР) (CRRM). ОУРР снабжается сервером, но в данном документе модуль, обеспечивающий функцию ОУРР, будет именоваться ОУРР. Это представлено на фиг.2.

ОУРР 20 снабжается сервером. Следует понимать, что хотя функция ОУРР описывается в этом варианте выполнения как обеспечиваемая единственным модулем, эта же самая функция может обеспечиваться в альтернативных вариантах выполнения изобретения несколькими различными модулями. Эти различные модули могут быть частью разных систем. Интерфейс lur может использоваться с распределенным подходом, чтобы обмениваться необходимой информацией о нагрузке сетевых элементов и/или любой другой информацией. Информация о нагрузке может обмениваться между радиосетевыми контроллерами через интерфейс lur. Этот интерфейс определяется между радиосетевыми контроллерами. Следует, однако, понимать, что такой же или сходный интерфейс может быть определен, например, между радиосетевым контроллером и интерфейсами контроллеров базовой станции и контроллером базовой станции с интерфейсами контроллеров базовой станции.

ОУРР 20 выполнен с возможностью подключения к каждой из различных систем, которые в варианте выполнения, показанном на фиг.2, содержат систему 12 ШМДКР, систему 10 GSM/EDGE, систему 16 ДВР и систему 22 СРДМП (система радиодоступа с межсетевым протоколом) (IP RAN). ОУРР 20 также принимает информацию от и посылает информацию к модулю 24 эксплуатации и технического обслуживания (ЭТО) для сети как целого.

Интерфейсы между ОУРР 20 и различными системами 10, 12, 16, 22 предпочтительно выполнены из элементов, которыми управляет в этих системах устройство управления радиоресурсами. Эти элементы представляют собой радиосетевой контроллер (РСК) в сетях ШМДКР, контроллер базовой станции (КБС) в сетях GSM/EDGE и серверы ресурсов сотовой ячейки (СРЯ) или какой-нибудь иной контроллер радиоресурсов в сетях СРДМП. Эти элементы упоминаются только как примеры контроллеров, а термин «контроллер радиоресурсов» предназначен включать в себя все эти элементы в данном документе.

ОУРР 20 является устройством управления стратегией, которое управляет доступом к радиоресурсам. Как будет подробнее описано далее, одна из его задач состоит в присвоении приоритетов конечным сотовым ячейкам-кандидатам обслуживания при передаче и установках вызовов. Основными преимуществами ОУРР 20 являются:

совместное использование нагрузки для эффективного использования ресурсов;

распределение помех, чтобы обеспечить более высокую спектральную эффективность;

улучшенное управление качеством обслуживания (КО). При объединении радиотехнологий на основании управления КО могут достигаться оптимальные характеристики конечных пользователей.

Поскольку характеристики различных систем радиодоступа в общем случае совершенно различны, должен быть предпочтительно определен общий язык для сигнализации, алгоритмов передачи обслуживания, индикаторов гармонизированной нагрузки и тому подобного между разными системами и модулем(ями) в подчинении функции общего управления радиоресурсами, чтобы избежать введения новых интерфейсов, если потребуется использование сетью новой системы радиодоступа.

Далее будет описан алгоритм присвоения приоритетов сотовым ячейкам, который может использоваться в ОУРР для выбора или назначения оптимальной конечной сотовой ячейки для подключения при установлении вызова, в режиме ожидания и при передаче обслуживания/повторных выборов сотовой ячейки или тому подобного.

В среде мобильной связи, когда мобильная станция, которая поддерживает подключение, выходит из некоторой зоны охвата, или сеть имеет какие-то другие причины переместить мобильную станцию в другую сотовую ячейку, требуется передача обслуживания/повторный выбор сотовой ячейки. В ситуации, когда существуют более, чем одна технология радиодоступа и/или более, чем одна услуга с разными требованиями КО, решение о передаче обслуживания/повторном выборе сотовой ячейки (решение, следует ли и к какому подключению или подключениям передавать обслуживание) не является таким же простым, как в случае существующей, известной из уровня техники мобильной среды, когда существует только одна система радиодоступа и когда трафик в значительной степени состоит из речевых услуг. Аналогичная проблема существует при установлении вызова, когда вызов размещается в сотовой ячейке, к которой он подключался в режиме ожидания.

В последнем случае кандидаты установления вызова могут быть отосланы к ОУРР 20, который выбирает оптимальную сотовую ячейку для подключения.

Порог нагрузки может использоваться для запуска направленной повторной попытки вместо использования направленной повторной попытки только когда сотовая ячейка полностью перегружена. Если надежные мобильные измерения в режиме ожидания из доступных сотовых ячеек известны в системе перед распределением канала сигнализации при установлении вызова, этот вызов с самого начала может быть направлен в оптимальную сотовую ячейку.

Выбор конечной сотовой ячейки в ОУРР 20 основан на алгоритме присвоения приоритетов, который будет упорядочивать сотовые ячейки, включенные в список конечных сотовых ячеек-кандидатов, посылаемый соответствующими контроллерами радиоресурсов разных систем радиодоступа к ОУРР 20. Список конечных сотовых ячеек-кандидатов затем перестраивается согласно степени пригодности каждой сотовой ячейки удерживаться на подключении. Может также учитываться и некоторая дополнительная информация, например, влияет ли на передачу обслуживания/повторный выбор сотовой ячейки изменение технологии радиодоступа, местоположение или зона маршрутизации. Переупорядоченный список сотовых ячеек-кандидатов будет послан назад к контроллеру радиоресурсов, который будет командовать реальным процессом передачи обслуживания/повторного выбора сотовой ячейки.

Способ, воплощающий настоящее изобретение, позволяет мобильной станции быть всегда подключенной к большинству пригодных сотовых ячеек путем объединения различных систем радиодоступа таким образом, чтобы выполнялись требования КО пользовательского подключения(ий), а характеристики сети оптимизировались с точки зрения спектральной эффективности и эффективности группирования. На практике это может означать, что: 1) можно допустить большее число пользователей (и/или можно достичь более высоких скоростей передачи в битах) при поддержании качества подключений; 2) можно минимизировать число неудовлетворенных пользователей; 3) процедуры передачи обслуживания/повторного выбора сотовой ячейки могут быть более надежными с минимизацией в то же время ненужных передач обслуживания/повторных выборов сотовой ячейки; и 4) можно оптимизировать использование аппаратурных ресурсов в различных системах радиодоступа. Процесс, выполняемый посредством ОУРР20, для функции принятия решения о передаче обслуживания условно показан на фиг.3. Ниже более подробно описываются различные входы в ОУРР 20 и какие из них используются алгоритмами ОУРР.

ОУРР будет периодически по требованию принимать информацию о состоянии ресурсов 30 сотовой ячейки. Эта информация может содержать, например, следующее:

1. Текущая нагрузка трафика в сотовой ячейке. Эта информация может использоваться для проверки того, ожидается ли, что новое подключение введет высокую нагрузку в конечную сотовую ячейку. Информация о нагрузке может подразделяться на:

- нагрузку в реальном времени (РВ) (RT). Нагрузка РВ может просто измеряться как:

- процент использования аппаратного обеспечения (АО) (HW) (например, с учетом пропускной способности в основной полосе частот, пропускной способности передачи, производительности процессора цифровых сигналов процессора (ПЦС) (DSP), ограничений расширяющего кода в ШМДКР и т.п.);

- в ШМДКР это может быть соотношение между мощностью передачи/приема (Пер/Пр), используемой пользователями РВ, измеренной системой, к мощности Пер/Пр конечной сотовой ячейки. Могут посылаться одно или другое из отношений восходящей линии связи (Пр) и нисходящей линии связи (Пер), либо они оба;

- нагрузку не в реальном времени (НРВ) (NRT). Нагрузка НРВ может измеряться путем измерения средней задержки пользователей НРВ. Среднюю задержку следует предпочтительно посылать отдельно для каждого типа комбинации класс КО/приоритет трафика НРВ. Это означало бы, что нужно извещать о следующих средних задержках:

- средняя задержка, испытываемая пакетом класса интерактивного трафика с приоритетом 1 обработки трафика;

- средняя задержка, испытываемая пакетом класса интерактивного трафика с приоритетом 2 обработки трафика;

- средняя задержка, испытываемая пакетом класса интерактивного трафика с приоритетом 3 обработки трафика;

- средняя задержка, испытываемая пакетом класса фонового трафика с приоритетом 1 обработки трафика.

Извещение об этих значениях может быть соотношением средней задержки и времени повторной передачи кадров более высокого уровня (подуровень управления установлением логического соединения (УУЛС) (LLC)). Другими опциями для извещения о задержке могут быть:

- среднее значение задержки (по различным классам приоритетов);

- взвешенная средняя задержка, где весовой коэффициент может относиться к приоритету планирования для каждого класса приоритета.

2. Полная нагрузка. Полное использование АО сотовой ячейки, либо, в ШМДКР, соотношение между полной мощностью Пер/Пр, измеренной системой, и мощностью Пер/Пр конечной сотовой ячейки. Информация о восходящей линии связи (Пр) или нисходящей линии связи (Пер) либо они обе могут быть отосланы к ОУРР.

3. Состояние помех сотовой ячейки. Статистика помех сотовой ячейки может использоваться для выбора большинства подходящих сотовых ячеек с точки зрения помех. Для услуг передачи данных в реальном времени с гарантированной пропускной способностью это измерение помех можно использовать для оценки того, как много ресурсов новой услуги собираются занять конечную сотовую ячейку. При этом способе ОУРР, при присвоении приоритетов разным сотовым ячейкам в случае пользователя в реальном времени, может аппроксимировать новое реальное время и полные нагрузки каждой сотовой ячейки-кандидата на основании вышеупомянутой информации о нагрузке и помехах.

Состояние помех сотовой ячейки может быть отослано, к примеру, в виде:

- отношения несущей к помехе (Н/П) (C/I) при 95%-ном выходе, что означает, что 95% пользователей в сотовой ячейке испытывают более высокое Н/П, нежели это значение. Естественно, можно использовать любое иное значение или статистическое измерение выхода;

- альтернативно, измерение помех может быть, например, выходом коэффициента ошибки в битах (КОБ) (BER) или вероятности ошибки в битах (ВОБ) (ВЕР) (либо иной статистической мерой этого);

- значение помех может также отображаться в контроллере радиоресурсов в значение пропускной способности, которое можно затем использовать для оценивания новой реальновременной и полной нагрузки сотовых ячеек-кандидатов.

Другая опция для оценивания помех, испытываемых пользователем в разных сотовых ячейках-кандидатах, состоит в посылке оценки помех на одно подключение, относящейся к каждой сотовой ячейке-кандидату, когда запускается такое событие, как направленная повторная попытка (НПП) (DR), передача обслуживания, повторный выбор сотовой ячейки или тому подобное. НПП означает средство в сотовой радиосистеме, позволяющее мобильному абоненту иметь вторую попытку получить доступ, если первая попытка сорвалась из-за переполнения (перегрузки).

Способы оценивания помех или потенциальной пропускной способности описываются более подробно далее.

ОУРР 20 может также, периодически или по требованию, принимать информацию 32 о состоянии элементов другой сети радиодоступа (СРД) (RAN), такую как информация, относящаяся к нагрузке шлюзов и т.п. Для того чтобы отображать процентное значение нагрузки сотовых ячеек к числу доступных/зарезервированных временных интервалов или к конкретной мощности передачи, ОУРР 20 должен знать информацию конфигурации различных сотовых ячеек и/или информацию конфигурации различных элементов СДР. Эта информация конфигурации должна предпочтительно включать в себя пропускные способности сотовых ячеек. К примеру, она включала бы информацию о том, поддерживает ли конкретная сотовая ячейка ОУПР (общие услуги пакетной радиопередачи) (GPRS) и/или EDGE (модуляцию 8-ФМн) в GSM. Эта информация может приниматься, например, от модуля эксплуатации и технического обслуживания сети.

Помимо информации конфигурации ОУРР 20 должен знать значения параметров, таких как границы запасов по мощности, для передачи обслуживания между различными сотовыми ячейками (особенно для GSM) для подключений с коммутацией каналов (КК) (CS) и коммутацией пакетов (КП) (PS) (или РВ и НРВ). Граница передачи обслуживания относится к запасам по мощности и используется для исключения пинг-понгового эффекта между смежными зонами.

Другая информация, которая может использоваться в ОУРР 20 при присвоении приоритетов сотовым ячейкам-кандидатам, включает в себя следующее.

Уровень принятого сигнала или информация качества линии связи (например, ПрУр (уровень принятого сигнала) (RxLev) в GSM, мощность кода принятого сигнала (МКПС) (RSCP) или отношение энергии на элементарный сигнал к помехе (Ec/I) в ШМДКР) из обслуживающей сотовой ячейки и направленная повторная попытка, прямой доступ, передача обслуживания или повторный выбор сотовых ячеек-кандидатов перед таким событием. Т.е. важный (но не существенный для всех вариантов выполнения изобретения) вход при выборе оптимальной сотовой ячейки, как здесь, определяет, находится ли мобильная станция в зоне охвата конкретной сотовой ячейки-кандидата.

Требования по качеству обслуживания (КО). Требования КО, такие как требование гарантированной пропускной способности, должны учитываться при выборе оптимальной сотовой ячейки. Пропускная способность может измеряться как число битов (или битов данных), переданных в одном направлении через секцию за единицу времени (к примеру, бит/с).

Следует учитывать и относящийся к требованиям КО тип класса(ов) трафика, связанный с подключением. Может быть несколько контекстов протокола передачи данных (ППД) (PDP), связанных с одним подключением. В таких случаях присвоение приоритета конечной сотовой ячейке должно предпочтительно учитывать все связанные контексты.

Любой параметр, относящийся к пропускной способности сотовой ячейки, может использоваться в вариантах выполнения изобретения, например число приемопередатчиков (ПрПд) (TRX), отношение переданной к принятой мощности (Пер/Пр) конечной сотовой ячейки, пропускная способность EDGE/GPRS, списки соседних сотовых ячеек или начальные пороги/границы передачи обслуживания (ПО) (НО).

ОУРР 20 также принимает информацию, определяющую список сотовых ячеек-кандидатов, информацию мобильной станции и информацию 34 подключения. Как будет подробнее описано дальше, ОУРР использует информацию, которую он принимает, чтобы получить пересмотренный список конечных сотовых ячеек-кандидатов, в котором сотовые ячейки-кандидаты задаются весовым или приоритетным рейтингом.

Теперь будет описан способ воплощения настоящего изобретения со ссылкой на фиг.4, которая иллюстрирует процесс передачи обслуживания.

Когда ОУРР 20 примет список конечных ячеек-кандидатов, он придаст значение приоритета или весовой коэффициент каждой включенной в этот список сотовой ячейке. Чтобы вычислить это значение приоритета, ОУРР 20 использует алгоритм, состоящий из линейной и нелинейной комбинации его входов, нечеткой логики, нейросетей или любых иных процедур. Пример алгоритма присвоения приоритетов показан на фиг.5. Приоритет Wn назначается каждой сотовой ячейке, которая является конечной сотовой ячейкой, для которой получена передача обслуживания, как сказано, в качестве функции нескольких входов:

Wn=f(Состояние_Ресурсов_Сотовой_Ячейки, Состояние_Других_Элементов_СРД, Требования_КО, Измерения_МС, Класс_МС, Установки_ЭТО, Предпочтения_Оператора).

При присвоении приоритетов сотовым ячейкам-кандидатам текущая обслуживающая сотовая ячейка также включается в список кандидатов. В этом случае ОУРР 20 может также предотвратить направленную повторную попытку, передачу обслуживания, повторный выбор сотовой ячейки или тому подобное контроллером радиоресурсов, если это не является необходимым или неоптимально.

Выполняются нижеследующие операции. Следует понимать, что пока способ выполняется, ОУРР может находиться в состоянии приема информации, обсуждавшейся ранее. При операции 1 обнаруживается запуск передачи обслуживания. Это может быть любой запускающий триггер в известных системах связи. При операции 2 к ОУРР 2 посылается список конечных сотовых ячеек-кандидатов. Этот список составляется из информации, принятой от различных систем 10, 12 и 22 радиодоступа. Только один контроллер радиоресурсов сообщает список кандидатов. Этот список сотовых ячеек-кандидатов основан на извещении об измерении, измеренном мобильной станцией МС. Список соседних сотовых ячеек в каждом контроллере радиоресурсов включает в себя также и сотовые ячейки из других систем. В противном случае они не могут измеряться пользователем, подключаемым к сотовой ячейке, которая принадлежит заданному контроллеру радиоресурсов. При операции 3 ОУРР 20 упорядочивает список конечных сотовых ячеек-кандидатов, т.е. расставляет их в порядке приоритета. Это делается с помощью алгоритма, который будет описан со ссылкой на фиг.5. При операции 4 ОУРР 20 посылает упорядоченный список конечных сотовых ячеек контроллеру радиоресурсов системы, имеющей сотовую ячейку, с которой в данный момент связана мобильная станция. Этот контроллер радиоресурсов выдает затем команду на операцию передачи обслуживания на основании списка сотовых ячеек-кандидатов. В частности, контроллер радиоресурсов выберет сотовую ячейку с наивысшим приоритетом. Если эта сотовая ячейка недоступна по некоторой причине, то выбирается сотовая ячейка со следующим самым высоким приоритетом, и т.д.

При операции 5 мобильная станция принимает команду на передачу обслуживания от радиосетевого контроллера, а при операции 6 подключение перемещается к новой сотовой ячейке. Эта новая сотовая ячейка может быть в другой системе радиовызова или в той же самой системе. Старое же подключение освободится.

Обратимся теперь к фиг.5, которая показывает алгоритм присвоения приоритетов. В показанном варианте выполнения алгоритм представлен имеющим N частей 50, где N есть число сотовых ячеек в списке сотовых ячеек-кандидатов. Каждая часть 50 принимает следующую информацию, относящуюся к сотовой ячейке-кандидату, с которой она имеет дело: состояние сотовой ячейки, измерения 52 мобильной станции из сотовой ячейки N, состояние 54 других элементов СРД (как обсуждалось ранее) и состояние ресурсов сотовой ячейки N 56. Назначение алгоритма присвоения приоритетов состоит в обеспечении сотовой ячейке приоритета WN. Измерения мобильной станции, равно как и идентификатор сотовых ячеек-кандидатов предоставляются списком 60 сотовых ячеек-кандидатов. Дополнительно контроллер радиоресурсов также обеспечивается для каждой части алгоритма через вход 58 классом мобильной станции и параметрами однонаправленного канала радиодоступа, такими как требования качества обслуживания и т.п.

Каждая часть алгоритма 50 принимает также предпочтения 62 оператора, а из части 64 эксплуатации и технического обслуживания сети - параметры для алгоритма и информацию, относящуюся к сетевой конфигурации. На основании принятой информации каждая часть алгоритма вычисляет приоритет или весовой коэффициент для каждой сотовой ячейки-кандидата. Эта информация из частей 50 алгоритма вставляется в список 66, который посылается контроллеру радиоресурсов.

Следует понимать, что части алгоритма могут выполнять любой подходящий алгоритм с помощью принятой информации. Специалист в данной области техники способен придумать такой алгоритм.

Следует понимать, что в данном документе термин «контроллер радиоресурсов» предназначен охватить любой модуль в любой системе доступа, который обеспечивает управляющую функцию в своей системе доступа. К примеру, это может быть контроллер базовой станции (КБС) в системе GSM/EDGE, радиосетевой контроллер (РСК) в системе МДКР, сервер ресурсов сотовой ячейки (СРЯ) в системе СРДМП или тому подобное.

Аварийные передачи обслуживания, такие как передачи обслуживания при быстром спадании поля, могут выполняться без консультирования ОУРР 20, чтобы не задерживать процедуры.

Как упоминалось ранее, способ по изобретению может воплощаться централизованно или распределенно. При распределенном решении каждый контроллер радиоресурсов будет отвечать за выполнение присвоения приоритетов сотовым ячейкам для событий, которые запускаются в сотовых ячейках, управляемых этим конкретным контроллером радиоресурсов. При распределенном решении необходимо обменивать информацию о состоянии сетевых элементов от каждого контроллера радиоресурса ко всем соседним контроллерам радиоресурсов. При централизованном решении ОУРР эту сигнализацию следует посылать только от каждого контроллера радиоресурсов к соответствующему(им) ОУРР.

Если имеется несколько ОУРР, сигнализация между ОУРР может осуществляться аналогичным образом, как и в случае распределенной функции ОУРР. Обратимся теперь к фиг.6, которая показывает сеть, содержащую два ОУРР 20, каждый из которых управляет несколькими сотовыми ячейками или зонами 68. ОУРР 20 выполнены с возможностью приема информации от своих сотовых ячеек или зон. Эти сотовые ячейки или зоны связаны только с одним ОУРР. ОУРР 20 подключаются вместе, чтобы принимать друг от друга информацию о пограничных сотовых ячейках или зонах.

Централизованный ОУРР может также оперировать с более крупными зонами, так что контроллеры радиоресурсов будут посылать информацию о нагрузке и/или иную информацию централизованному ОУРР из конкретной «зоны» вместо сотовых ячеек. ОУРР будет затем лишь выбирать наилучшую «зону», а контроллер радиоресурсов сможет выбирать наилучшие сотовую ячейку/ресурс в этой зоне.

На фиг.7 показана альтернатива, где контроллеры радиоресурсов, расположенные в пограничных зонах 68 ОУРР, посылают информацию о состоянии сотовых ячеек нескольким ОУРР 20. Тем самым пограничные сотовые ячейки или зоны способны извещать более чем один ОУРР, и извещать все ОУРР, которые управляют смежными зонами или сотовыми ячейками. Интерфейс ОУРР-ОУРР не требуется.

Предпочтительные варианты выполнения изобретения объединяют компоновки по фиг.6 и 7, так что сотовые ячейки или зоны могут извещать более чем один ОУРР, а ОУРР могут осуществлять связь друг с другом. Это имеет преимущество в том, что можно выбрать ту или иную опцию. Это может зависеть от размера ОУРР, доступной пропускной способности передачи, пропускной способности базовой станции или тому подобного.

Следует понимать, что различные системы могут охватывать смежные или по меньшей мере частично перекрывающие зоны. Соответственно, термин «пограничная сотовая ячейка» должен, соответственно, интерпретироваться как включающий в себя также и сотовые ячейки внутри сети, которые являются смежными или перекрывающимися сотовыми ячейками, или отличной системой.

ОУРР 20 выполнен с возможностью направления поступающих вызовов к более всего подходящей сотовой ячейке-кандидату согласно требованиям КО (например, параметрам однонаправленного канала радиодоступа (ОКРД) (RAB)). Дополнительно для передач обслуживания или повторных выборов сетевой управляемой сотовой ячейки должна быть известна пропускная способность сотовых ячеек-кандидатов для поддержания запрошенного КО. Среди других параметров (например, нагрузка трафика, уровень Пр, приоритеты оператора) пропускная способность должна предпочтительно оцениваться для каждой сотовой ячейки, в противном случае никакое КО (требуемая пропускная способность) не может гарантироваться до выбора новой сотовой ячейки. Пропускную способность важно знать особенно для услуг реального времени (РВ) до того, как продолжить установление или передачу обслуживания. Подобным же образом увеличение нагрузки важно знать, чтобы проверить, достаточно ли пропускной способности, оставшейся в сотовой ячейке-кандидате, а также, чтобы учитывать различия в пропускной способности между сотовыми ячейками.

Теперь будет описан способ оценивания пропускной способности в сотовых ячейках GSM/EDGE на основании извещений об измерениях и динамическом распределении частот и каналов (ДРЧК) (DFCA).

Мобильная станция периодически сообщает своей базовой станции извещения об измерениях из нескольких соседних сотовых ячеек, например, 6 самых сильных из 32 в случае извещения о расширенных измерениях. Разумеется, может также сообщаться любое подходящее число сотовых ячеек. Первоначальная базовая станция или контроллер радиоресурсов вычисляет пропускную способность каждой из сотовых ячеек-кандидатов и предоставляет эту информацию ОУРР. Анализ/оценка отношения Н/П и доступных временных интервалов (которые и являются пропускной способностью) производится каждый раз, когда имеется распределение каналов, т.е. передача обслуживания, установление вызова или тому подобное, с помощью однонаправленной проверки ДРЧК. Пропускная способность определяется на основании извещений об измерениях мобильной станции и распределений каналов в каждой сотовой ячейке-кандидате (получаемых из извещений ДРЧК между сотовыми ячейками).

В дополнение к этому можно использовать матрицы фоновых помех (МФП) (BIM) от каждой сотовой ячейки-кандидата, чтобы получить более точные оценки. Это требует, чтобы МФП передавались к первоначальной ячейке.

Оцененные значения Н/П на один временной интервал могут отображаться в значения действительной пропускной способности с помощью отображающих таблиц. Когда определяется значение максимальной пропускной способности, учитывается число доступных временных интервалов.

Фиг.8 иллюстрирует процедуру оценивания Н/П на основании извещения об измерениях МС и таблиц ресурсов ДРЧК от других сотовых ячеек-кандидатов. Фиг.9 иллюстрирует, как Н/П отображается в действительную пропускную способность на один временной интервал.

Контроллер радиоресурсов принимает от мобильной станции извещение об измерениях, в том числе и принятые уровни каждой соседней сотовой ячейки (6 наиболее сильных соседей и уровень сигнала от текущей сотовой ячейки). Может рассматриваться до 32 самых сильных соседей, если используется извещение о расширенных измерениях. Контроллер радиоресурсов (который включает в себя алгоритмы ДРЧК) принимает также информацию о текущем распределении каналов соседних сотовых ячеек (зарезервированные временные интервалы на одну частоту) из таблицы 200. На основании этой информации обслуживающий контроллер радиоресурсов создает таблицу 202 для каждой сотовой ячейки-кандидата всех физических каналов (временные интервалы/передатчики), показывающую все доступные и занятые каналы.

Обслуживающий контроллер радиоресурсов (ДРЧК) может вычислять Н/П для каждых временного интервала/частоты каждой соседней сотовой ячейки. Эта процедура такая же, как и однонаправленная проверка ДРЧК, хотя и не используются МФП соседних сотовых ячеек.

Вычисление Н/П только для самой большой группы со множеством временных интервалов не является единственным способом действия. Следует отметить, например, что 3 временных интервала с более хорошим Н/П могут дать в результате более высокую пропускную способность, нежели 4 временных интервала с менее хорошим Н/П.

Соответственно, в дополнение к самой большой группе со множеством временных интервалов значения Н/П могут также вычисляться для одной или нескольких следующих наилучших комбинаций временных интервалов. Следует понимать, что это только один способ вычисления отношения Н/П и что можно альтернативно использовать любой иной подходящий способ.

На основании среднего Н/П и максимального числа доступных временных интервалов (зависит от варианта воплощения, должны ли временные интервалы быть последовательными) контроллер радиоресурсов вычисляет меру пропускной способности для каждой сотовой ячейки-кандидата. Это посылается к ОУРР. В дополнение к этому к ОУРР может посылаться среднее значение Н/П на один временной интервал. В ОУРР это может затем отображаться в пропускную способность на один временной интервал в соответствии с фиг.9.

Обратимся теперь к фиг.8, которая показывает процедуру оценивания отношения несущей к помехе на основании извещений об измерениях мобильной станции и таблиц ресурсов ДРЧК от других сотовых ячеек-кандидатов. Прежде всего, при операции 1 определяются таблицы 200 ресурсов для каждой сотовой ячейки для каждой частоты. Таблицы 200 имеют вхождение для каждой частоты f и для каждого временного интервала Т. Вслед за этим при операции 2 определяется таблица 202, которая определяет таблицу ресурсов для каждой сотовой ячейки для каждого передатчика. Иными словами, эта таблица включает в себя информацию по каждому передатчику относительно доступных временных интервалов. Первая таблица 200, таким образом, включает в себя вхождение для каждой частоты и временного интервала о том, использует ли приемопередатчик этот временной интервал на этой частоте, и если да, то идентификатор этого приемопередатчика. Если заданные частота и временной интервал не используются, таблица может оставить пробел или иметь любое другое подходящее указание, что эти временной интервал и частота доступны.

Вторая таблица 202 устанавливает для каждого приемопередатчика, какой временной интервал используется соответствующими приемопередатчиками.

При третьей операции, операции 3, выбирается наибольший набор последующих временных интервалов или группы временных интервалов. В примере, показанном в таблице 202, это будут временные интервалы Т₁-Т₄.

При операции 4 вычисляется отношение несущей к помехе для каждой частоты и связанного временного интервала, которые могут вмещать группы временных интервалов. Это основано на других таблицах ресурсов сотовых ячеек-кандидатов и извещениях об измерениях. Это показано в третьей таблице 204. Как можно видеть, третья таблица 204 основана на первой таблице 200, но включает в себя вычисленные отношения несущей к помехе для временных интервалов с Т₁ по Т₄ в выбранных частотах. Частоты, которые выбираются, представляют собой частоты, имеющие все временные интервалы Т₁-Т₄ пустыми. Используется информация из других сотовых ячеек, которая находится в такой же таблице, что и таблица 200. Отношение несущей к помехе вычисляется с помощью следующего уравнения:

Н/П = уровень УрПр (Н) сигнала собственной сотовой ячейки (сотовой ячейки n), поделенный на среднее (в децибелах) или наихудшее (наивысшее) значение измеренных уровней (П) из уровней других сотовых ячеек.

Если любая измеренная сотовая ячейка (n-1) использует тот же самый временной интервал, его следует считать как помеху в сотовой ячейке n.

При операции 5 выбирается наилучшее среднее значение несущей к помехе.

Среднее отношение несущей к помехе может отображаться в общую меру пропускной способности и умножаться на число временных интервалов. Это делается при операции 6. В этом отношении делается ссылка на фиг.9, которая дает пример того, как отношение несущей к помехе может отображаться в пропускную способность. В частности, фиг.9 показывает график пропускной способности на один временной интервал в зависимости от отношения несущей к помехе.

Фиг.9 показывает различные статистики, собранные для разных схем множественного кодирования. Этот график можно использовать для оценивания пропускной способности, когда известно Н/П. Как можно видеть из этого графика, чем больше помеха и шум, тем меньше пропускная способность (так что другая сотовая ячейка может быть лучше). Подробнее, фиг.9 иллюстрирует адаптацию линии связи: чем лучше Н/П, тем меньше можно использовать кодирование каналов/ошибок и тем лучше пропускная способность. Обратное тоже справедливо: чем меньше Н/П, тем более устойчивое к сбоям кодирование требуется. Этот график/таблица должны быть в ОУРР или контроллере радиоресурсов.

Данный способ можно использовать в любой сети, где используется ДРЧК. Однако в извещении ДРЧК в сети, известной из уровня техники, не принимается никакой информации о передатчиках. Поэтому, чтобы использовать вариант выполнения настоящего изобретения, к извещениям ДРЧК из соседних сотовых ячеек добавляется некоторая дополнительная информация, а именно число использованных передатчиков для каждых частоты/временного интервала и общее число передатчиков в каждой сотовой ячейке.

В следующем варианте выполнения описывается распределенный способ для оценивания пропускной способности в сотовых ячейках GSM/EDGE на основании извещений об измерениях динамического распределения частот и каналов (ДРЧК). Фиг.10а-с показывают процедуру оценивания Н/П (максимальной пропускной способности) в каждой сотовой ячейке-кандидате на основании распределенного извещения об измерениях мобильной станции и таблиц ресурсов ДРЧК каждой сотовой ячейки-кандидата (и МФП). Как и в предыдущем варианте выполнения, фиг.9 иллюстрирует, как Н/П отображается в действительную пропускную способность на один временной интервал.

Как показано на фиг.10а-с, выполняются следующие операции.

Мобильная станция измеряет уровень сигнала нескольких соседних сотовых ячеек, например шести из 32 наиболее сильных соседних сотовых ячеек в случае извещения о расширенных измерениях, и текущей сотовой ячейки. Разумеется, в альтернативных вариантах выполнения изобретения можно использовать любое подходящее число измерений. Мобильная станция периодически сообщает извещения об измерениях своей первоначальной базовой станции.

Эта первоначальная базовая станция использует однонаправленную проверку ДРЧК, т.е. оценивает максимальную пропускную способность по извещению об измерениях и матрице фоновых помех (МФП) ДРЧК.

Первоначальная базовая станция посылает измеренные значения, полученные на предыдущем шаге, каждой сотовой ячейке в списке кандидатов. Сотовые ячейки-кандидаты оценивают свою максимальную пропускную способность на основании этих измерений и МФП. Это делается путем нахождения каждой сотовой ячейкой своего наибольшего набора возможных доступных комбинаций временных интервалов (последовательных или разбросанных групп временных интервалов в зависимости от воплощения). Затем каждая сотовая ячейка вычисляет среднее Н/П для этих комбинаций временных интервалов с помощью как измеренных значений, так и значений МФП (для сотовых ячеек, отсутствующих в извещении об измерениях). Средние оцененные значения Н/П на один временной интервал отображаются в значения действительной пропускной способности на один временной интервал с помощью отображающих таблиц. Это можно сделать таким же образом, как описывалось в отношении предыдущего варианта выполнения. Число доступных временных интервалов учитывается, когда определяется максимальное значение пропускной способности.

В некоторых вариантах выполнения максимальная пропускная способность нужна только в случае, если воплощение требует последовательных временных интервалов. В противном случае пропускная способность на один временной интервал может быть достаточной.

Каждая сотовая ячейка затем посылает вычисленные значения пропускной способности (на один временной интервал или Н/П на один временной интервал) к ОУРР, который может использовать эти значения в процессе присвоения приоритетов сотовым ячейкам.

Этот способ может использоваться в любой сети, где используется ДРЧК. Извещение об измерениях должно быть с групповой адресацией к другим сотовым ячейкам-кандидатам, и соответственно оцененные значения пропускной способности направляются к ОУРР 20.

Теперь будет описан способ оценивания пропускной способности и увеличения загрузки в ячейках ШМДКР.

При передачах обслуживания и установлении вызова всем сотовым ячейкам-кандидатам могут быть присвоены приоритеты в ОУРР, как обсуждалось выше. Для этой цели все сотовые ячейки сообщают в ОУРР несколько указателей, таких как загрузка трафика и пропускная способность. Для услуг с низкими скоростями передача в битах, таких как речевые услуги (например, 12,2 кбит/с), измеренные процентные значения нагрузки будут достаточны для различения сотовых ячеек-кандидатов, даже если между ними имеются различия в пропускной способности, но для более высоких скоростей передачи в битах (например, более 50 кбит/с) нужно учитывать различия в пропускной способности (мощность передачи нисходящей линии связи Рпер_конечн, число приемопередатчиков и т.п.) между сотовыми ячейками. К примеру, если имеются сотовая ячейка-кандидат GSM и сотовая ячейка-кандидат ШМДКР с той же самой процентной нагрузкой, но отличающейся максимальной пропускной способностью, будет более желательно передать обслуживание на ШМДКР (в предположении, что другие параметры/указатели, включенные в процесс присвоения приоритетов, не влияют на это).

Для оценивания требуемой мощности передачи, т.е. увеличения нагрузки из-за нового пользователя в каждой сотовой ячейке-кандидате ШМДКР, используется алгоритм управления входом в ШМДКР. Требуемая максимальная мощность и извещение о мобильном измерении (ρ_с = Е_с/I_c) могут затем использоваться для оценивания доступной пропускной способности в каждой сотовой ячейке, т.е. для проверки того, может ли эта сотовая ячейка поддерживать требуемое Ко.

Здесь предполагается, что направление нисходящей линии связи будет ограничивать загрузку и пропускную способность из-за асимметричной природы трафика в сотовой ячейке. Соответственно, здесь рассматривается только оценка линии связи вниз. Однако может быть желательно оценивать и нагрузку восходящей линии связи, особенно если большинство подключений генерируют в основном равномерный трафик в обоих направлениях. Для оценивания восходящей линии связи можно использовать аналогичный метод.

Обратимся теперь к фиг.11, которая показывает график мощности передачи нисходящей линии связи в зависимости от нагрузки. Для каждой сотовой ячейки определяется порог для максимальной запланированной мощности передачи нисходящей линии связи, Рпер_конечн на фиг. 11. Рпер_конечн определяет оптимальную рабочую точку в нагрузке сотовой ячейки (100% конечной нагрузки), до которой может работать управление входом контроллера радиоресурсов. Когда неуправляемая часть нагрузки сотовой ячейки, т.е. реальновременная часть передаваемой/принимаемой мощности, которую нельзя динамически регулировать как НРВ, превышает конечный предел, управление входом будет отклонять по меньшей мере те запросы на установление, которые подразумевают немедленное увеличение нагрузки восходящей линии связи ВЛС (UL). Рпер_конечн определяется параметром Конечная_Рпер планирования радиосети (ПРС) (RNP).

Общая мощность передачи Рпер_общая может быть выражена как сумма мощности, вызванной неуправляемым трафиком, Рпер_ну, и мощности, вызванной управляемым трафиком нереальновременных пользователей, Рпер_нрв:

Следовательно, нагрузки в процентах как для общей нагрузки (включая данные РВ и НРВ), так и для нагрузки РВ могут вычисляться в контроллере радиоресурсов следующим образом:

Для подлежащих установлению однонаправленных каналов радиодоступа (ОКРД) в РВ увеличение неуправляемой нагрузки ΔРпер_ну должно оцениваться, чтобы достичь оцененной нагрузки в процентах, включая запрошенный однонаправленный канал радиодоступа. Тогда процентная нагрузка РВ составляет:

Увеличение неуправляемой нагрузки ΔРпер_ну можно оценить путем определения максимальной мощности передачи нисходящей линии связи (НЛС) (DL) радиолинии. Рассмотрим единственный вызов услуги с одним однонаправленным каналом радиодоступа ОКРД запрошенной гарантированной скорости передачи RI_макс в битах и конечное E_b/N₀ = ρ для него. Если Р_пе,эт представляет максимальную мощность передачи НЛС эталонной услуги (например, речевая услуга с 12,2 кбит/с может быть использована в качестве эталонной услуги), RI_эт - ее скорость передачи в битах, а ρ_эт - ее конечное E_b/N₀, то максимальная мощность Р_{пер,макс} для радиолинии определяется из Р_пер,эт по уравнению (в линейной форме)

где коэффициент коррекции максимальной эффективной скорости передачи в битах определяется выражением

здесь Р_{пер_ВФК_макс} является абсолютным максимумом для мощности передачи кодового канала ВФК (выделенного физического канала) НЛС, определяемой параметром МаксРперВФК.

Когда максимальная мощность передачи нисходящей линии связи НЛС для запрошенного однонаправленного канала радиодоступа ОКРД определена, она может использоваться для проверки оценки максимальной скорости передачи Rмакс в битах (=пропускной способности), которой можно достичь при заданной мощности Р_{пер,макс} передачи. Для этой цели формула начальной мощности передачи НЛС

может быть изменена. Определение мощности передачи требует знания о нескольких значениях параметров. Они получаются следующим образом:

ρ = E_b/N₀ - это энергия на бит на плотность шума для требуемой скорости передачи в битах,

ρ_с = E_c/I₀ - это отношение сигнала к помехе на один временной элемент работающего канала, измеренное терминалом (извещение об измерении МС),

W - скорость передачи элементарного сигнала (3,84 Мэлемент/с),

R - скорость передачи в битах, определяемая сетью,

Рпер_общ - измеряется базовой станцией,

Рпер,ОПК является параметром планирования радиосети для определения мощности передачи первичного общего канала пилот-сигнала (ОКП) (CPICH),

α является трудным для определения, поскольку зависит от разнообразных факторов, которые могут быстро меняться. Предварительно он может быть зафиксирован на 0,5.

Вместо решения начальной мощности передачи для известной скорости передачи R в битах максимально достижимая скорость передачи R_макс в битах при известной максимальной мощности Р_{пер,макс} определяется следующим образом:

Воплощение данного варианта выполнения, как и предыдущих вариантов выполнения, может быть распределенным или централизованным. В распределенной версии требуемые значения извещений об измерениях МС посылаются к сотовым ячейкам-кандидатам, которые, в свою очередь, вычисляют пропускную способность и увеличение нагрузки и направляют их к ОУРР. В централизованной версии извещение об измерениях МС посылается непосредственно к ОУРР, где вычисляются пропускная способность и увеличение нагрузки. В этом случае для ОУРР требуются также некоторые конкретные параметры планирования радиосети (ПРС), в том числе RI_эт, ρ_эт (конечное E_b/N₀), Р_пер,эт, Р_{пер_ВФК_макс}, α и таблица E_b/N₀ для разных скоростей передачи данных, и все они должны удерживаться в базе данных в сервере ОУРР и обновляться из сотовых ячеек, если они изменяются.

Далее со ссылкой на фиг.14 описывается аналогичный способ оценивания увеличения нагрузки для сотовой ячейки GSM.

Иллюстрируется пример нагрузки в сотовой ячейке GSM. Временной интервал может быть полностью выделен для трафика РВ/НРВ или совместно использоваться между разными классами трафика. Для реальновременного пользователя рассматривается полная гарантированная полоса пропускания с суммированием каждой гарантированной части полосы пропускания. Нагрузка НРВ не имеет значения для РВ пользователя, поскольку она может гибко управляться пакетным планировщиком.

Каждая сотовая ячейка GSM имеет определенное число временных интервалов (ВИН_макс) для заполнения пользовательскими данными в зависимости от числа приемопередатчиков ПрПп в сотовой ячейке и зарезервированных временных интервалов. Общая нагрузка состоит из данных РВ и НРВ:

Следовательно, процентная нагрузка и для общей нагрузки (в том числе как для данных РВ, так и для данных НРВ, как для выделенных, так и для совместно используемых временных интервалов), и для нагрузки РВ может быть подсчитана в контроллере радиоресурсов следующим образом:

Для установления ОКРД РВ с требованием скорости передачи R_треб в битах следует оценить доступную пропускную способность на один временной интервал R_оц,вин (на основании мобильных измерений и статистики базовой приемопередающей станции (БППС) (BTS)), чтобы оценить новую процентную нагрузку, включая требуемый ОКРД. Тогда процентная нагрузка РВ может быть аппроксимирована так:

Например: текущая нагрузка_РВ = 60 %, ВИНмакс + 30, пропускная способность на ВИН = 25 кбит/с, требуемая услуга = 64 кбит/с,

услуге потребуется по меньшей мере группа временных интервалов из 3 ВИН.

Это не означает, что три временных интервала будут выделены для услуги, но это даст грубую оценку об увеличении нагрузки из-за нового пользователя.

Оценка пропускной способности может быть осуществлена на основе сотовой ячейки, т.е. путем сбора статистики всей сотовой области и использования некоторого предположения с надежностью 95% о доступной пропускной способности на один временной интервал. Альтернативно можно оценить «реальную» максимальную пропускную способность на основании подключений для заданного пользователя в каждой сотовой ячейке-кандидате на основании мобильных измерений и статистики БППС. Эта оценка может быть осуществлена, к примеру, посредством использования существующих алгоритмов ДРЧК в каждой сотовой ячейке-кандидате. Это может потребовать некоторой дополнительной сигнализации между сотовыми ячейками. В следующем варианте выполнения используется способ оценивания пропускной способности сотовых ячеек GSM/EDGE на основании статистики помех, расположения мобильной станции и извещения об измерениях мобильной станции. В этом варианте выполнения собирается статистика помех (например, кумулятивная функция распределения с вероятностью 90-95%-ного выхода) от поступающих вызовов как функции местоположения мобильной станции. Зона ячейки (или зона любого иного типа) разделяется на более мелкие зоны, от которых и собирается статистика. Собранные статистические значения могут базироваться на уровне действительной помехи, сообщенном мобильной станцией, или могут базироваться на принятом коэффициенте ошибок в битах как функции от уровня принятого сигнала, который может быть отображен в помеху и сохранен. Каждый раз, когда есть распределение каналов, т.е. во время передачи обслуживания или установления вызова, значение Н/П (несущая к помехе) может оцениваться из извещения об измерениях мобильной станции (которое предоставляет значение для Н) и местоположения мобильной станции и статистики помехи (которые предоставляют значение для П).

Оцененное значение Н/П можно затем отобразить в пропускную способность на один временной интервал. Число доступных временных интервалов учитывается, когда определяется максимальное значение пропускной способности.

Если местоположение мобильной станции нельзя получить, статистика помехи может собираться как функция потерь тракта (принятый уровень сигнала от базовой станции дает меру радиуса сотовой ячейки и указание местоположения мобильной станции в этой сотовой ячейке). Это может быть и не так точно, как статистика на основе местоположения, но может обеспечить более точные оценки, чем единая средняя статистика по всему диапазону сотовых ячеек.

Подобная же статистика может собираться и для направления восходящей линии связи.

Единая статистика помех, Н/П или пропускная способность могут собираться для всей сотовой ячейки. Это не очень точно, поскольку помеха не одна и та же по всей зоне ячейки и не учитывает изменения помехи. Для повышения точности необходимо больше мощности обработки и сигнализации.

Фиг.12 показывает процедуру сбора статистики помехи как функции местоположения мобильной станции. Как можно видеть, сотовая ячейка 100 подразделяется на множество более мелких зон 102. Для каждой из этих зон вычисляются отношение несущей к помехе с помощью извещения об измерениях мобильной станции, чтобы обеспечить Н, и местоположения мобильной станции и статистики извещений об измерениях мобильной станции, чтобы обеспечить П. Если статистика Н/П собирается для географической зоны, то значение Н/П для нового подключения является только функцией местоположения, а не текущим измеренным значением (Н).

Для каждой мелкой зоны с координатами (Х и Y) собирается статистика помехи (П) (или статистика Н/П) и 90-95%-ное значение этой статистики (кривая 110 на фиг.12) сохраняется в таблице (х в зависимости от у).

Обратимся к фиг.13, которая показывает процедуру сбора статистики помех как функции уровень_Пр (потери тракта). В этом варианте выполнения сотовая ячейка делится на множество кольцеобразных зон на соответствующих расстояниях от базовой станции. В этом варианте выполнения вычисляется отношение несущей к помехе. Несущая вычисляется, как описано в отношении предыдущего чертежа. Значение помехи вычисляется из функции потерь тракта в эфирном интерфейсе.

Снова обратимся к фиг.9, которая показывает, как отношения несущей к помехе отображаются в пропускную способность.

Сбор статистики должен воплощаться для каждой базовой станции. Базовые станции могут сообщать матрицы помех в ОУРР, который затем отображает извещения об измерениях мобильной станции, местоположение мобильной станции и доступные временные интервалы в максимальную пропускную способность. Альтернативно, извещения об измерениях мобильной станции могут направляться в каждую сотовую ячейку-кандидат, которая вычисляет значения пропускной способности и направляет их в ОУРР.

Необходимо иметь некоторый коэффициент отсутствия последствия (т.е. фильтрации данных, например, фильтром БИХ (бесконечная импульсная характеристика) (IIR): новое_статист_значение = 0,98*старое_статист_значение + 0,02*новый_отсчет) для фильтрации собранных данных, поскольку в разное время дня появляются разные состояния помех/нагрузки.

Следует понимать, что в одной и той же сети можно использовать один или несколько способов определения пропускной способности. Различные системы могут использовать различные способы. Возможно, чтобы одна и та же система использовала более чем один способ определения пропускной способности. Следует понимать, что в альтернативных вариантах выполнения изобретения пропускная способность не определяется, а вместо этого могут определяться другие параметры, такие как нагрузка. Для определения таких параметров можно использовать способы, аналогичные описанным.

Теперь будет описан способ, воплощающий настоящее изобретение.

Вычисление отношения сигнала к помехе (ОСП) (SIR) может базироваться либо на сотовой ячейке, либо на подключении. Основанная на подключении оценка может потребовать весьма значительного объема сигнализации, поскольку необходимо ее выполнять для каждого распределения (передачи обслуживания, установление вызова). Основанная на сотовой ячейке оценка, с другой стороны, требует только одной единственной (или более в некоторых вариантах выполнения настоящего изобретения) статистики для каждой сотовой ячейки, которую можно сообщить в ОУРР вместе с другими периодическими извещениями, такими как нагрузка. Основанная на подключении оценка пропускной способности/ОСП может вычисляться так:

Централизованное вычисление пропускной способности на основании ДРЧК:

Распределенное вычисление пропускной способности на основании ДРЧК:

Вычисление пропускной способности на основании КОБ (коэффициента ошибки в битах) и/или статистики Н/П и знания местоположения мобильной станции МС:

Статистический способ, используемый в сотовых ячейках, может быть таким:

- Собрать значения КОБ из извещений об измерениях каждого поступающего вызова в каждой сотовой ячейке GSM/EDGE;

- Отобразить их в значения Н/П (фиг.15) и добавить разность управления мощностью (Макс мощность передачи - действительная мощность передачи) к значению Н/П. Без управления мощностью НЛС пары КОБ (СРЕДНИЙ_КОБ, CV_КОБ) могут непосредственно отображаться в пропускную способность/ВИН согласно таблице (которая включена в конце описания);

- Добавить эти значения к статистике Н/П;

- Периодически сообщать 90-95%-ное значение статистики Н/П в ОУРР.

В ОУРР статистика Н/П каждой сотовой ячейки может быть отображена в пропускную способность/ВИН с помощью, к примеру, таблицы (таблица непосредственного отображения Н/П в пропускную способность) в зависимости от пропускной способности сотовой ячейки. Для сотовой ячейки с EDGE должно использоваться отличное отображение по сравнению с сотовой ячейкой только с GMSK гауссова манипуляция с минимальным частотным сдвигом (ГММЧС). Если все сотовые ячейки имеют одинаковые возможности (например, EDGE), статистика сотовых ячеек может собираться непосредственно из отдельного КОБ для получения значений пропускной способности/ВИН.

Если в сотовой ячейке велика доля пользователей с высокой скоростью передачи в битах, это представляется намного привлекательнее, нежели одна сотовая ячейка с большинством пользователей с низкой скоростью передачи в битах, и наоборот. Это можно разрешить сбором статистики для набора классов трафика и для сообщения различных значений в ОУРР по отдельности либо веса статистики в пропорции к распределению пользователей.

Для статистических целей можно использовать также услугу эталонной оценки производительности. К примеру, в статистике можно использовать только измерения от пользователей AMR 12,2 кбит/с.

Предполагается, что этот вид извещения не нужен от сотовых ячеек ШМДКР. Однако в некоторых вариантах выполнения изобретения этот тип извещения можно использовать с сотовыми ячейками МДКР.

Таблица
Пропускная способность в кбит/с как функция среднего КОБ (предполагается оптимальная система контроля и управления) ГММЧС8ФМнCV_КОБСред.КОБДиапазон log10 (действит.КОБ)Диапазон log10 (действит.КОБ)012345670> -0,60> -0,600,00,00,00,00,00,03,42,41-0,70 ÷ -0,60-0,64 ÷ -0,600,00,00,00,00,08,86,45,62-0,80 ÷ -0,70-0,68 ÷ -0,640,00,00,00,00,011,08,88,53-0,90 ÷ -0,80-0,72 ÷ -0,680,00,00,00,015,713,011,610,94-1,00 ÷ -0,90-0,76 ÷ -0,720,00,00,00,017,715,014,113,65-1,10 ÷ -1,00-0,80 ÷ -0,760,00,00,021,619,117,116,116,16-1,20 ÷ -1,10-0,84 ÷ -0,800,00,026,322,420,919,017,918,07-1,30 ÷ -1,20-0,88 ÷ -0,840,00,027,323,322,421,019,719,58-1,40 ÷ -1,30-0,92 ÷ -0,880,029,528,324,823,422,621,420,99-1,50 ÷ -1,40-0,96 ÷ -0,9233,229,528,926,824,123,923,122,610-1,60 ÷ -1,50-1,00 ÷ -0,9634,129,529,227,926,124,824,824,611-1,70 ÷ -1,60-1,04 ÷ -1,0034,829,529,428,727,826,726,426,412-1,80 ÷ -1,70-1,08 ÷ -1,0436,029,629,529,128,527,927,727,913-1,90 ÷ -1,80-1,12 ÷ -1,0836,429,629,529,429,128,728,528,714-2,00 ÷ -1,90-1,16 ÷ -1,1236,729,629,629,429,429,229,229,115-2,10 ÷ -2,00-1,20 ÷ -1,1637,429,929,629,629,529,429,429,316-2,20 ÷ -2,10-1,36 ÷ -1,2041,836,232,129,729,629,629,629,617-2,30 ÷ -2,20-1,52 ÷ -1,3644,342,841,239,738,136,736,736,718-2,40 ÷ -2,30-1,68 ÷ -1,5244,744,544,043,643,242,942,642,519-2,50 ÷ -2,40-1,84 ÷ -1,6844,844,744,744,544,544,444,344,220-2,60 ÷ -2,50-2,00 ÷ -1,8444,844,844,744,744,744,744,744,721-2,70 ÷ -2,60-2,16 ÷ -2,0044,844,844,844,844,844,844,844,822-2,80 ÷ -2,70-2,32 ÷ -2,1646,046,045,946,346,345,845,745,823-2,90 ÷ -2,80-2,48 ÷ -2,3248,949,249,349,449,549,949,649,524-3,00 ÷ -2,90-2,64 ÷ -2,4851,351,351,751,652,151,852,052,125-3,10 ÷ -3,00-2,80 ÷ -2,6452,853,053,053,253,052,953,153,226-3,20 ÷ -3,10-2,96 ÷ -2,8053,753,853,753,854,554,354,053,927-3,30 ÷ -3,20-3,12 ÷ -2,9655,856,156,256,156,256,256,256,628-3,40 ÷ -3,30-3,28 ÷ -3,1257,257,357,257,557,457,457,757,529-3,50 ÷ -3,40-3,44 ÷ -3,2858,157,958,158,358,358,358,458,330-3,60 ÷ -3,50-3,60 ÷ -3,4458,758,658,658,858,858,858,858,831< -3,60< -3,6058,958,858,858,958,858,958,959,0

Изобретение относится к способу и устройству управления радиоресурсами. Технический результат заключается в повышении эффективности управления радиоресурсами. Предложен способ управления радиоресурсами для использования в сети, охватывающей регион, который содержит множество зон, причем пользователя назначают по меньшей мере одной из упомянутых зон, которая имеет множество связанных с ней зон-кандидатов, которым может быть назначен пользователь. Способ заключается в том, что принимают информацию, идентифицирующую упомянутое множество зон-кандидатов; оценивают параметр для каждой зоны-кандидата, причем параметр предполагает, что пользователь назначен упомянутой зоне-кандидату, и присваивают приоритеты упомянутому множеству зон-кандидатов с учетом оцененного значения упомянутого параметра. 2 н. и 42 з.п. ф-лы, 15 ил., 1 табл.

1. Способ управления радиоресурсами для использования в сети, охватывающей регион, который содержит множество зон, причем пользователя назначают по меньшей мере одной из упомянутых зон, которая имеет множество связанных с ней зон-кандидатов, которым может быть назначен пользователь, заключающийся в том, что принимают информацию, идентифицирующую упомянутое множество зон-кандидатов, принимают информацию о состоянии ресурсов в упомянутых зонах, на основании информации о состоянии ресурсов оценивают параметр для каждой зоны-кандидата, причем параметр предполагает, что пользователь назначен упомянутой зоне-кандидату, и присваивают приоритеты упомянутому множеству зон-кандидатов с учетом оцененного значения упомянутого параметра.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что упомянутый параметр содержит общую нагрузку и/или увеличение в нагрузке в зоне-кандидате.3. Способ по п.1, отличающийся тем, что упомянутый параметр содержит пропускную способность.4. Способ по п.1, отличающийся тем, что при присвоении приоритетов и/или оценивании параметра учитывают текущую нагрузку трафика в зоне-кандидате.5. Способ по п.4, отличающийся тем, что текущая нагрузка трафика содержит нагрузку в реальном времени, нагрузку не в реальном времени и/или общую нагрузку.6. Способ по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что при присвоении приоритетов и/или оценивании параметра учитывают состояние помех зоны-кандидата, например, отношение несущей к помехе (Н/П), коэффициент ошибки в битах (КОБ) или вероятность ошибки в битах (ВОБ), или значение пропускной способности.7. Способ по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что присвоение приоритетов и/или оценивание параметра зависит от состояния ресурсов одного или нескольких сетевых элементов в упомянутой сети.8. Способ по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что при присвоении приоритетов и/или оценивании параметра учитывают информацию конфигурации, относящуюся к зоне-кандидату.9. Способ по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что при присвоении приоритетов и/или оценивании параметра учитывают границы передачи обслуживания между различными зонами.10. Способ по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что при присвоении приоритетов и/или оценивании параметра учитывают параметр, указывающий уровень сигнала и/или качество линии связи.11. Способ по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что при присвоении приоритетов и/или оценивании параметра учитывают требования пользователя к качеству обслуживания.12. Способ по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что при присвоении приоритетов и/или оценивании параметра учитывают класс или классы трафика, связанные с пользователем.13. Способ по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что при присвоении приоритетов и/или оценивании параметра учитывают параметры, связанные с пользователем.14. Способ по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что присвоение приоритетов и/или оценивание параметра также зависит от измерений уровня сигнала, сделанных пользователем в отношении одной или нескольких зон-кандидатов.15. Способ по п.14, отличающийся тем, что измерения содержат уровень сигналов, принятых по меньшей мере от нескольких зон-кандидатов.16. Способ по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что при присвоении приоритетов и/или оценивании параметра учитывают информацию, относящуюся к распределению каналов по меньшей мере в нескольких зонах-кандидатах.17. Способ по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что при присвоении приоритетов и/или оценивании параметра вычисляют отношение несущей к помехе по меньшей мере для некоторых из временных интервалов, связанных по меньшей мере с одной из зон-кандидатов.18. Способ по п.17, отличающийся тем, что отношение несущей к помехе вычисляют с помощью алгоритма динамического распределения частот и каналов.19. Способ по п.17, отличающийся тем, что для определения упомянутого отношения несущей к помехе используют значения фоновой помехи.20. Способ по п.17, отличающийся тем, что отношения несущей к помехе преобразуют в соответствующие значения пропускной способности.21. Способ по п.17, отличающийся тем, что отношения несущей к помехе и измерение доступных временных интервалов используют для получения пропускной способности, причем упомянутый параметр содержит пропускную способность.22. Способ по п.17, отличающийся тем, что отношение несущей к помехе вычисляют с помощью сетевых элементов, связанных с зонами-кандидатами.23. Способ по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что при оценивании параметра и/или присвоении приоритетов определяют несколько каналов или приемопередатчиков, используемых для заданных частоты и/или временного интервала.24. Способ по любому из пп.1-5 отличающийся тем, что при оценивании параметра и/или присвоении приоритетов определяют несколько каналов или приемопередатчиков по меньшей мере в одной зоне-кандидате.25. Способ по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что зону, с которой связан пользователь, разделяют на множество более мелких зон, и информацию, относящуюся к каждой из более мелких зон используют при оценивании параметра и/или присвоении приоритетов.26. Способ по п.25, отличающийся тем, что упомянутую информацию собирают как функцию от местоположения пользователя.27. Способ по п.25, отличающийся тем, что упомянутую информацию собирают как функцию от потерь тракта.28. Способ по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что при оценивании параметра и/или присвоении приоритетов определяют требуемую максимальную мощность для каждой зоны-кандидата.29. Способ по п.28, отличающийся тем, что максимальную мощность определяют с помощью алгоритма управления доступом.30. Способ по п.29, отличающийся тем, что предоставляемые пользователем измерения используют с упомянутой требуемой максимальной мощностью для определения доступной пропускной способности для зоны-кандидата.31. Способ по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что зоны-кандидаты включают в себя зону, которой в данный момент назначен пользователь.32. Способ по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что пользователь содержит мобильную станцию.33. Способ по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что упомянутые зоны включают в себя сотовые ячейки.34. Способ по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что упомянутая сеть содержит множество систем радиодоступа.35. Способ по п.34, отличающийся тем, что по меньшей мере две из упомянутых систем используют различные способы радиодоступа и/или радиоинтерфейсы.36. Способ по п.35, отличающийся тем, что по меньшей мере две из упомянутых систем перекрываются по меньшей мере частично.37. Способ по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что оценивание параметра и присвоение приоритетов осуществляют в сетевом элементе.38. Способ по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что оценивание параметра и присвоение приоритетов осуществляют с помощью множества различных сетевых элементов.39. Способ по п.38, отличающийся тем, что множество различных сетевых элементов включает в себя сетевые элементы в различных системах радиодоступа.40. Устройство управления радиоресурсами для использования в сети, охватывающей регион, содержащей множество зон, причем пользователь назначен по меньшей мере одной из упомянутых зон, которая имеет множество связанных с ней зон-кандидатов, которым может быть назначен пользователь, содержащее средство для приема информации, идентифицирующей упомянутое множество зон-кандидатов, средство для приема информации о состоянии ресурсов в упомянутых зонах, средство для оценивания параметра для каждой зоны-кандидата на основании информации о состоянии ресурсов, причем параметр предполагает, что пользователь назначен упомянутой зоне-кандидату, и средство для присвоения приоритетов упомянутому множеству зон-кандидатов с учетом оцененного значения упомянутого параметра.41. Устройство по п.40, отличающееся тем, что упомянутые средство для приема, средство для оценивания параметра и средство для присвоения приоритетов предусмотрены в едином сетевом элементе.42. Устройство по п.41, отличающееся тем, что предусмотрено множество сетевых элементов.43. Устройство по п.42, отличающееся тем, что множество упомянутых сетевых элементов выполнены с возможностью соединения.44. Устройство по п.40, отличающееся тем, что упомянутые средство для приема, средство для оценивания параметра и средство для присвоения приоритетов предусмотрены во множестве различных сетевых элементов.