УПРАВЛЕНИЕ НАГРУЗКОЙ КАНАЛА ДОСТУПА В СИСТЕМЕ БЕСПРОВОДНОЙ СВЯЗИ
CONTROL OF ACCESS CHANNEL LOAD IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM

Данная заявка испрашивает приоритет предварительной заявки на патент США № 61/033149, с названием "METHOD AND APPARATUS FOR LOAD MANAGEMENT IN WIRELESS COMMUNICATIONS", зарегистрированной 3 марта 2008 года, переданной правопреемнику данной заявки и включенной в качестве ссылки.
Область техники
Данное описание относится, в общем, к связи и, более конкретно, к способам для управления нагрузкой канала доступа в системе беспроводной связи.
Уровень техники
Системы беспроводной связи широко развертываются для обеспечения различных услуг связи, таких как речь, видео, пакетные данные, передача сообщений, осуществление широковещательной передачи и т.д. Такие беспроводные системы могут быть системами множественного доступа, способными поддерживать множественных пользователей посредством совместного использования доступных системных ресурсов. Примеры таких систем множественного доступа включают в себя системы множественного доступа с кодовым разделением (CDMA), системы множественного доступа с временным разделением (TDMA), системы множественного доступа с частотным разделением (FDMA), системы множественного доступа с ортогональным частотным разделением (OFDMA), FDMA системы с единственной несущей (SC-FDMA системы).
Система беспроводной связи может включать в себя некоторое количество базовых станций, которые могут поддерживать связь для некоторого количества терминалов. Терминал может осуществлять передачу по каналу доступа для того, чтобы получить доступ к этой системе, и/или для других целей. Например, терминал может осуществлять передачу по каналу доступа для того, чтобы зарегистрироваться в системе, когда терминал включается, для инициации речевого вызова или вызова данных, для информирования системы о местонахождении терминала, так что система может персонально вызвать этот терминал, если это необходимо, и т.д.
Канал доступа обычно совместно используется всеми терминалами в системе. Таким образом, если много терминалов осуществляют передачу по каналу доступа и/или если некоторые терминалы часто осуществляют передачу по каналу доступа, то большая нагрузка на этот канал доступа может увеличить загрузку системы, задержать доступ для терминалов, желающих подключиться к системе и т.д. Может быть желательным управление использованием и, следовательно, нагрузкой канала доступа для того, чтобы избежать вредных эффектов, обусловленных перегрузкой канала доступа.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Здесь описываются способы для управления нагрузкой канала доступа в системе беспроводной связи. В некотором аспекте нагрузкой канала доступа можно управлять посредством регулирования каждым терминалом своего использования канала доступа (например, его скорости доступа к системе) на основе алгоритма управления скоростью. Алгоритм управления скоростью может поддерживать информацию о прошлой деятельности терминала. Алгоритм управления скоростью может затем регулировать использование канала доступа терминалом на основе его прошлой деятельности для того, чтобы управлять нагрузкой канала доступа и достигнуть справедливости для каждого терминала. Система может определять по меньшей мере одно значение параметра для алгоритма управления скоростью на основе режима нагрузки, например нагрузку системы, нагрузку канала доступа и т.д. Система может обеспечить (например, осуществить широковещательную передачу) по меньшей мере одно значение параметра для терминалов. Каждый терминал может затем регулировать свое использование канала доступа на основе этого по меньшей мере одного значения параметра, принятого от системы.
В одном исполнении терминал может получить по меньшей мере одно значение параметра для алгоритма управления скоростью, например, через широковещательную передачу от системы. Терминал может использовать канал доступа в соответствии с по меньшей мере одним значением параметра. Например, терминал может выполнить доступ к системе с использованием канала доступа и/или может послать данные и/или сообщения с использованием канала доступа в соответствии с по меньшей мере одним значением параметра. В одном исполнении алгоритм управления скоростью может содержать маркерный сегмент. Терминал может получить по меньшей мере одно значение параметра для скорости поступления маркеров и/или максимального маркерного уровня для маркерного сегмента. Терминал может ограничить свою скорость доступа к системе на основе этой скорости поступления маркеров. Терминал может также ограничить пакет доступов к системе на основе максимального маркерного уровня.
Различные аспекты и особенности данного описания более подробно описываются ниже.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг. 1 показывает систему беспроводной связи.
Фиг. 2 показывает примерную процедуру доступа.
Фиг. 3 показывает процесс для управления нагрузкой канала доступа.
Фиг. 4 показывает процесс, выполняемый терминалом.
Фиг. 5 показывает процесс для поддержки работы в беспроводной системе.
Фиг. 6 показывает блок-схему терминала, базовой станции и сетевого контроллера.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
Способы, описанные здесь, могут использоваться для различных систем беспроводной связи, таких как CDMA, TDMA, FDMA, OFDMA, SC-FDMA и других систем. Термины "система" и "сеть" часто используются эквивалентно. CDMA система может реализовывать такую радиотехнологию, как cdma2000, универсальный наземный радиодоступ (UTRA) и т.д. cdma2000 охватывает стандарты IS-2000, IS-95 и IS-856. UTRA включает в себя широкополосный CDMA (WCDMA) и другие варианты CDMA. TDMA система может реализовывать такую радиотехнологию, как глобальная система мобильной связи (GSM). OFDMA система может реализовывать такую радиотехнологию, как развитый UTRA (E-UTRA), ультра мобильная широкополосная передача (UMB), IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802.20, Flash-OFDM и т.д. UTRA и E-UTRA являются частью универсальной системы мобильной связи (UMTS). Проект долгосрочного развития (LTE) 3GPP и усовершенствованный LTE являются выходящими версиями UMTS, которые используют E-UTRA. UTRA, E-UTRA, UMTS, LTE, усовершенствованный LTE и GSM описаны в документах от организации с названием "Проект партнерства третьего поколения" (3GPP). cdma2000 и UMB описаны в документах от организации с названием "Проект 2 партнерства третьего поколения" (3GPP2). Способы, описанные здесь, могут использоваться для систем и радиотехнологий, упомянутых выше, а также для других систем и радиотехнологий. Для ясности некоторые аспекты этих способов описаны ниже для IS-856, который обычно называется пакетными данными высокой скорости (HRPD), CDMA2000 1xEV-DO (развитие-оптимизированные данные), 1xEV-DO и т.д. Также для ясности терминология 3GPP2 используется в большей части нижеприведенного описания.
Фиг. 1 показывает систему 100 беспроводной связи, которая может реализовывать HRPD или любую из радиотехнологий, упомянутых выше. Беспроводная система может также называться беспроводной сетью, сетью доступа, сетью радиодоступа, радиосетью и т.д. Система 100 может включать в себя некоторое количество базовых станций 110 и другие сетевые объекты. Базовая станция может быть станцией, которая осуществляет связь с терминалами и может также называться точкой доступа, Узлом В, развитым Узлом В (eNB) и т.д. Каждая базовая станция 110 может обеспечить охват связи для конкретной географической области и может поддерживать связь для терминалов, расположенных в пределах этой зоны обслуживания.
Сетевой контроллер 130 может связывать набор базовых станций и обеспечивать координацию и управление для этих базовых станций. Сетевой контроллер 130 может быть единственным сетевым объектом или совокупностью сетевых объектов. Например, сетевой контроллер 130 может содержать контроллер базовых станций (BSC), функцию управления пакетами (PCF), узел обслуживания пакетных данных (PDSN) и/или другие сетевые объекты в 3GPP2.
Терминалы 120 могут быть распределены по системе, и каждый терминал может быть стационарным или мобильным. Терминал может также называться терминалом доступа (АТ), мобильной станцией (MS), оборудованием пользователя (UE), блоком абонента, станцией и т.д. Терминалом может быть сотовый телефон, электронный секретарь (PDA), беспроводной модем, устройство беспроводной связи, карманное устройство, портативный компьютер, беспроводной телефон, станция местной связи и т.д. Терминал может осуществлять связь с базовой станцией через прямую и обратную линии связи. Прямая линия связи (или нисходящая линия связи) относится к линии связи от базовой станции к терминалу, а обратная линия связи (или восходящая линия связи) относится к линии связи от терминала к базовой станции.
Система 100 может поддерживать один или несколько каналов доступа, которые могут совместно использоваться всеми терминалами. Канал доступа является каналом, используемым терминалами для посылки коротких сообщений, например для доступов к системе, инициаций вызовов, ответов на персональные вызовы, ответов на сообщения, посылаемые системой, регистраций и т.д. Канал доступа может также использоваться терминалами для посылки малых объемов данных на обратной линии связи. Канал доступа может поддерживать низкие скорости передачи данных, например, скорости передачи данных 9,6, 19,2 и 38,4 килобит/секунда (Kbps) в Hrpd. В общем, система может поддерживать любое количество каналов доступа, которые могут иметь различные возможности. Например, система HRPD может поддерживать канал доступа, система cdma2000 может поддерживать канал доступа и усовершенствованный канал доступа, система WCDMA может поддерживать физический канал случайного доступа (PRACH), и система LTE может также поддерживать PRACH. Для ясности, большая часть нижеприведенного описания относится к каналу доступа в HRPD.
Терминал может выполнить процедуру доступа для того, чтобы получить доступ к системе. Для процедуры доступа терминал может передать один или несколько тестовых сигналов доступа к системе. Тестовый сигнал доступа является передачей, посланной терминалом по каналу доступа для того, чтобы получить доступ к системе. Тестовый сигнал доступа может включать в себя преамбулу, используемую системой для детектирования тестового сигнала доступа, и часть данных, несущую информацию для терминала. Система может принять тестовый сигнал доступа от терминала и может ответить сообщением подтверждения приема.
Фиг. 2 показывает процедуру доступа в HRPD. Для данной попытки доступа к системе терминал может передать вплоть до Ns последовательностей тестовых сигналов доступа к системе и может передать вплоть до Np тестовых сигналов доступа для каждой последовательности тестовых сигналов доступа, где Np и Ns могут быть конфигурируемыми параметрами.
Терминал выполняет тест на устойчивость перед началом первой последовательности тестового сигнала доступа. Тест на устойчивость используется для управления перегрузкой на канале доступа. Для теста на устойчивость терминал генерирует псевдослучайное число х, равномерно распределенное между 0 и 1, и сравнивает х со значением q устойчивости. Тест на устойчивость является успешным, если х меньше, чем q, и терпит неудачу в ином случае. Если тест на устойчивость имеет успех или если 4/q последовательных тестов на устойчивость терпят неудачу, то терминал может начать передачу первой последовательности тестовых сигналов доступа. В ином случае терминал ожидает конкретную длительность времени и затем выполняет тест на устойчивость опять.
Для первой последовательности тестовых сигналов доступа терминал передает первый тестовый сигнал доступа по каналу доступа и затем слушает сообщение подтверждения приема канала доступа (ACAck) от системы. Если сообщение ACAck не принято, то терминал ждет случайный отрезок времени из Тp интервалов времени и затем передает второй тестовый сигнал доступа. Терминал передает каждый последующий тестовый сигнал доступа подобным образом, хотя на постепенно более высокой мощности передачи. Если терминал передает все Np тестовых сигналов доступа для первой последовательности тестовых сигналов доступа и не принимает сообщение ACAck, то терминал ожидает случайный отрезок времени из Ts интервалов времени перед началом второй последовательности тестовых сигналов доступа. Терминал затем передает вторую последовательность тестовых сигналов доступа подобным образом, что и первую последовательность тестовых сигналов доступа, т.е. выполняет тест на устойчивость и затем передает вплоть до Np тестовых сигналов доступа, если тест на устойчивость проходит. Терминал может передать вплоть до Ns последовательностей тестовых сигналов доступа для процедуры доступа.
Терминал может получить доступ к системе и установить радиосоединение с системой для того, чтобы послать и/или принять данные беспроводным образом. Терминалу могут быть назначены радиоресурсы для радиосвязи, например, может быть назначен прямой канал трафика, по которому терминал может принимать данные, и/или обратный канал трафика, по которому терминал может посылать данные. Терминал может посылать и/или принимать данные для любого количества приложений через это радиосоединение. Эти приложения могут включать в себя протокол речи по Интернет (VoIP), просмотр при помощи Web-браузера, электронную почту и т.д.
Терминал может работать в подключенном состоянии или в состоянии ожидания в любой заданный момент. В подключенном состоянии терминал может иметь радиосоединение и может посылать и/или принимать данные. Терминал может перейти в состояние ожидания и завершить радиосоединение, если нет данных для посылки или приема. Для сохранения радиоресурсов радиосоединение для терминала может быть также завершено, если нет деятельности в пределах времени простоя. Терминал может быть также направлен на переход в состояние ожидания механизмом управления перегрузкой, если ресурсы системы низки.
Терминал может работать в подключенном состоянии и может периодически посылать пакеты "сохранить действующим" по обратному каналу трафика. Пакеты "сохранить действующим" могут быть сгенерированы одним или несколькими приложениями (например, приложения электронной почты) в терминале для того, чтобы удерживать радиосоединение. Радиосоединение может быть завершено механизмом управления перегрузкой. Терминал может затем периодически получать доступ к системе для того, чтобы установить радиосоединение для посылки пакетов "сохранить действующим". Терминал может послать один или несколько тестовых сигналов доступа по каналу доступа для каждого доступа к системе. Тестовые сигналы доступа увеличили бы нагрузку канала доступа, а также нагрузку обратной линии связи.
Механизм управления перегрузкой может уменьшить вероятность блокировки, которая является вероятностью отказа терминалу в доступе к системе. Однако механизм управления перегрузкой не помешал бы перегрузке канала доступа, если приложения в терминалах генерируют частые пакеты "сохранить действующим".
Несколько механизмов могут использоваться для управления нагрузкой канала доступа. В одном механизме значение устойчивости может быть настроено более низким для того, чтобы уменьшить нагрузку канала доступа. Меньшее значение устойчивости может уменьшить вероятность успешности теста на устойчивость и, следовательно, может понизить вероятность посылки другой последовательности тестовых сигналов доступа. Однако меньшее значение устойчивости также может увеличить время установления соединения (когда система нагружена) даже для терминалов "с хорошим поведением", которые не дают вклад в нагрузку канала доступа посредством периодического получения доступа к системе. Меньшее значение устойчивости может, таким образом, несправедливо повлиять на терминалы с хорошим поведением.
В другом механизме период выдержки может быть настроен для уменьшения нагрузки канала доступа. Терминал может послать тестовый сигнал доступа для того, чтобы получить доступ к системе. Система может принять этот тестовый сигнал доступа, отказать в соединении для этого терминала и инструктировать этот терминал подождать период выдержки в Т секунд перед выполнением другого доступа к системе. Более длинный период выдержки может использоваться для расширения длительности времени ожидания перед выполнением другого доступа к системе. Однако более длинный период выдержки может увеличить время установления соединения (когда система нагружена) даже для терминалов с хорошим поведением.
Значение устойчивости и период выдержки могут быть настроены для управления нагрузкой канала доступа. Однако настройка значения устойчивости и/или периода выдержки может не достигнуть справедливости, так как не делается различий между терминалами с хорошим поведением и нарушающими терминалами. На все терминалы можно тогда влиять одним и тем же образом.
В некотором аспекте нагрузкой канала доступа можно управлять посредством регулирования каждым терминалом скорости, при которой он получает доступ к системе, на основе алгоритма или механизма управления скоростью. В общем, может использоваться любой алгоритм управления скоростью, который использует прошлую историю для регулирования использования канала доступа. Алгоритм управления скоростью может поддерживать информацию о прошлой деятельности терминала и может регулировать использование канала доступа терминалом на основе его прошлой деятельности для того, чтобы управлять нагрузкой канала доступа и достигнуть справедливости на терминал. Система может определить по меньшей мере одно значение по меньшей мере одного параметра для алгоритма управления скоростью на основе режима нагрузки и может обеспечить (например, осуществить широковещательную передачу) по меньшей мере одно значение параметра для терминалов. Каждый терминал может затем регулировать свою скорость доступа к системе на основе по меньшей мере одного значения параметра, принятого от системы.
В первом исполнении управление нагрузкой для канала доступа может быть достигнуто на основе маркерного сегмента. Маркерный сегмент является алгоритмом управления скоростью, в котором терминал поддерживает сегмент маркеров, который управляет тем, сколько деятельности разрешено для терминала. Маркеры могут собираться в сегмент при некоторой конкретной скорости, и каждый маркер может использоваться для некоторой величины деятельности терминалом. Для первого исполнения терминал может поддерживать сегмент маркеров, который управляет скоростью, при которой терминал может получить доступ к системе. Маркер может быть добавлен к сегменту на некоторой скорости один раз каждые 1/R секунд. Эта скорость может быть названа скоростью поступления маркеров. Сегмент может удерживать максимум В маркеров, который может быть назван максимальным уровнем сегмента. Если маркер прибывает, когда сегмент является полным, то этот маркер был бы отброшен. N маркеров может потребоваться для выполнения доступа к системе, где в общем N 1. Терминал может получить доступ к системе, если в сегменте имеется по меньшей мере N маркеров, и может тогда удалить N маркеров из сегмента. Если сегмент содержит недостаточное количество маркеров, то терминал может не получить доступ к системе и может ожидать, пока N маркеров не будут накоплены в сегменте.
Маркерный сегмент может позволить некоторую величину пакетности в доступах к системе, в то же время накладывая ограничение на среднюю скорость доступа к системе. Скорость R поступления маркеров определяет число доступов к системе на секунду терминалом. Максимальный уровень В сегмента определяет пакет доступов к системе, разрешенных для терминала.
В одном исполнении система может установить значения параметров для маркерного сегмента на основе условий нагрузки, которые могут охватывать нагрузку системы, нагрузку канала доступа и т.д. Для системы CDMA, системная нагрузка может быть выражена в количественной форме как превышение над тепловым шумом (RoT), которое является отношением общего шума и помех к тепловому шуму в соте. Системная нагрузка может быть выражена в количественной форме посредством других метрик для других типов систем. Нагрузка обратной линии связи может содержать нагрузку канала доступа, а также нагрузку других каналов обратной линии связи. Система может уменьшить скорость поступления маркеров и/или максимальный уровень сегмента, когда системная нагрузка высока, например, когда RoT превышает некоторый RoT порог. В одном исполнении два набора значений параметров может использоваться для маркерного сегмента - один набор значений параметров для обычной нагрузки и другой набор значений параметров для перегрузки. В общем, любое количество наборов значений параметров может использоваться для различных режимов нагрузки. Система может осуществить широковещательную передачу применимых значений параметров для маркерного сегмента к терминалам. Каждый терминал может затем работать в соответствии со значениями параметров маркерного сегмента, принятыми от системы.
В другом исполнении система может поддерживать множественные наборы значений параметров для маркерного сегмента для различных уровней приоритета. Например, система может иметь первый набор значений параметров для высокого приоритета (например, для вызовов Е911 от персонала экстренных служб), второй набор значений параметров для обычного приоритета и т.д. Система может настраивать множественные наборы значений параметров на основе условий нагрузки, желаемой производительности и т.д. Например, система может поддерживать скорость поступления маркеров и/или максимальный уровень сегмента для высокого приоритета независимо от режима нагрузки. Система может уменьшить скорость поступления маркеров и/или максимальный уровень сегмента для обычного приоритета для режима высокой нагрузки. Система может осуществлять широковещательную передачу множественных наборов значений параметров маркерного сегмента для различных уровней приоритета к терминалам. Терминал может установить свой уровень приоритета и может затем получить доступ к системе с использованием набора значений параметров маркерного сегмента, применимого для его уровня приоритета.
В еще одном исполнении система может поддерживать множественные наборы значений параметров для маркерного сегмента для различных классов или типов трафика. Например, система может иметь первый набор значений параметров для класса трафика наилучшее из возможного (ВЕ), второй набор значений параметров для класса трафика срочного продвижения (EF) и т.д. Система может настраивать множественные наборы значений параметров на основе режима нагрузки, желаемой производительности и т.д. Например, система может сначала уменьшить скорость поступления маркеров и/или максимальный уровень сегмента для класса ВЕ трафика, если режим нагрузки превышает первый порог. Система может затем уменьшить скорость поступления маркеров и/или максимальный уровень сегмента для класса EF трафика, если режим нагрузки превышает второй порог, который может быть выше, чем первый порог. Система может осуществить широковещательную передачу множественных наборов значений параметров маркерного сегмента для различных классов трафика к терминалам. Терминал может установить класс трафика данных, подлежащих посылке терминалом. Терминал может затем получить доступ к системе с использованием этого набора значений параметров маркерного сегмента, применимого для класса трафика данных, подлежащих посылке терминалом.
В общем, множественные наборы значений параметров могут поддерживаться для любой уместной характеристики, например, уровня приоритета, класса трафика и т.д. Множественные наборы значений параметров могут быть настроены соответствующим образом для достижения желаемой производительности.
Во втором исполнении управление нагрузкой для канала доступа может быть достигнуто на основе сегмента утечки. Сегмент утечки является алгоритмом управления скоростью, в котором терминал поддерживает сегмент действий для выполнения и выполняет эти действия в сегменте с заданной скоростью. Для второй конструкции терминал может поддерживать сегмент, который управляет скоростью, с которой терминал может получить доступ к системе. Всякий раз, когда терминал желает получить доступ к системе, терминал может поместить маркер в этот сегмент. Терминал может затем вытащить маркеры (если таковые имеются) из сегмента с заданной скоростью и может получить доступ к системе всякий раз, когда маркер вытаскивается из сегмента. Например, терминал может быть способен получать доступ к системе один раз каждые S секунд. Эта скорость может быть названа скоростью оттока. Если в сегменте имеется маркер, то терминал может вытащить этот маркер из сегмента, получить доступ к системе и ожидать S секунд перед вытаскиванием другого маркера из этого сегмента.
Сегмент утечки может сформировать пакетные действия в постоянный поток деятельности, который может быть выполнен с заданной скоростью. Сегмент утечки сглаживает пакеты, тогда как маркерный сегмент учитывает некоторую пакетность. Скорость 1/S оттока определяет число доступов к системе в секунду терминалом.
Система может установить скорость оттока 1/S для сегмента утечки на основе режима нагрузки. В одном исполнении для сегмента утечки могут использоваться две скорости оттока - одна скорость оттока для нормального режима нагрузки и другая скорость оттока для режима перегрузки. В общем, для различных режимов нагрузки может использоваться любое число скоростей оттока. В другом исполнении различные скорости оттока могут быть применимы для различных уровней приоритета и могут быть установлены на основе режима нагрузки. В еще одном исполнении различные скорости оттока могут быть применимы для различных классов трафика и могут быть установлены на основе режима нагрузки. Для всех исполнений система может осуществить широковещательную передачу скорости (скоростей) оттока для сегмента утечки к терминалам. Каждый терминал может затем работать в соответствии с применимой скоростью оттока, принятой от системы.
Терминал может послать любое число тестовых сигналов доступа для доступа к системе. Доступ к системе может быть успешным после любого числа тестовых сигналов доступа или может терпеть неудачу после того, как были посланы все тестовые сигналы доступа. В одном исполнении, каждый маркер для маркерного сегмента или сегмента утечки может использоваться для посылки одного тестового сигнала доступа, или одной последовательности тестовых сигналов доступа, или Ns последовательностей тестовых сигналов доступа, или другого числа тестовых сигналов доступа, независимо от результата доступа к системе. В другом исполнении, каждый маркер может использоваться для такого количества тестовых сигналов доступа, которое необходимо, пока доступ к системе не будет успешным.
Управление нагрузкой для канала доступа может быть также достигнуто с другими алгоритмами управления скоростью вместо маркерного сегмента или сегмента утечки. Система может настраивать значения одного или нескольких параметров для алгоритма управления скоростью на основе режима нагрузки и может осуществить широковещательную передачу этого значения параметра (значений параметров) к терминалам. Каждый терминал может затем работать в соответствии со значением параметра (значениями параметров), принятыми от системы.
В одном исполнении терминал может поддерживать единственный сегмент для всех потоков данных в терминале. Терминал может выполнить доступ к системе для любого потока данных на основе маркеров в этом единственном сегменте. В другом исполнении терминал может поддерживать отдельный сегмент для каждого потока данных. Терминал может выполнить доступ к системе для каждого потока данных на основе маркеров в сегменте для этого потока данных. Альтернативно можно позволить терминалу использовать маркеры в сегменте для потока данных более высокого приоритета, даже когда терминал не имеет каких-либо данных для потока данных более высокого приоритета.
В одном исполнении управление нагрузкой для канала доступа может быть достигнуто посредством настройки параметров доступа, которые применимы для всех терминалов. Эти параметры доступа могут содержать значение устойчивости и/или длительность выдержки для процедуры доступа, скорость поступления маркеров и/или максимальный уровень сегмента для маркерного сегмента, скорость оттока для сегмента утечки и т.д. Система может осуществить широковещательную передачу параметров доступа ко всем терминалам.
В другом исполнении управление нагрузкой для канала доступа может быть достигнуто посредством настройки параметров доступа для каждого терминала или группы терминалов, подлежащих отдельному управлению. Например, система может настроить параметры доступа для каждого терминала на основе числа или скорости прежних доступов к системе, разрешенной скорости доступа к системе для этого терминала, режима нагрузки и т.д. Система может собрать информацию (например, число доступов к системе) для каждого терминала и может настроить параметры доступа для этого терминала на основе собранной информации. Система может послать параметры доступа к каждому терминалу через однонаправленное сообщение или к каждой группе терминалов через сообщение групповой передачи.
Фиг. 3 показывает исполнение процесса 300 для управления нагрузкой канала доступа. Система может установить по меньшей мере одно значение параметра для алгоритма управления скоростью (например, маркерного сегмента) на основе режима нагрузки (блок 312). По меньшей мере одно значение параметра может управлять использованием канала доступа в соответствии с этим алгоритмом управления скоростью. Система может осуществить широковещательную передачу по меньшей мере одного значения параметра к терминалам (блок 314). Хотя это не показано на фиг. 3, система может также определить набор из по меньшей мере одного значения параметра для каждого уровня приоритета или каждого класса трафика и может осуществить широковещательную передачу множественных наборов значений параметров для различных уровней приоритета или различных классов трафика.
Терминал может принять по меньшей мере одно значение параметра для алгоритма управления скоростью от системы (блок 316). Терминал может использовать канал доступа (например, послать тестовые сигналы доступа по каналу доступа для доступа к системе) в соответствии с по меньшей мере одним значением параметра (блок 318). Например, по меньшей мере одно значение параметра может ограничить скорость, с которой терминал может получить доступ к системе, ограничить пакеты доступов к системе и т.д.
Фиг. 4 показывает исполнение процесса 400, выполняемого терминалом для работы в системе беспроводной связи. Терминал может получить по меньшей мере одно значение параметра для алгоритма управления скоростью, который использует прошлые действия терминала для регулирования использования канала доступа терминалом (этап 412). Терминал может использовать канал доступа в соответствии с по меньшей мере одним значением параметра для этого алгоритма управления скоростью (этап 414). Алгоритм управления скоростью может отслеживать действия терминала во времени и может использовать историю действий для регулирования использования канала доступа терминалом. Алгоритм управления скоростью может, таким образом, удерживать информацию о состоянии для терминала и может использовать эту информацию о состоянии для управления нагрузкой канала доступа и достижения справедливости на терминал.
В одном исполнении этапа 412 терминал может принять широковещательную передачу от системы и может получить по меньшей мере одно значение параметра для алгоритма управления скоростью из этой широковещательной передачи. В других исполнениях терминал может принять по меньшей мере одно значение параметра через однонаправленное сообщение, посланное к терминалу, или через сообщение групповой передачи, посланное к группе терминалов. Терминал может получить по меньшей мере одно значение параметра во время соединения. Терминал может также получить обновленные значения параметров в другое время.
В одном исполнении этапа 414 терминал может выполнить доступ к системе в соответствии с по меньшей мере одним значением параметра для алгоритма управления скоростью. Например, терминал может определить разрешенную скорость доступа к системе на основе по меньшей мере одного значения параметра. Терминал может затем выполнить доступ к системе в соответствии с разрешенной скоростью доступа к системе. Терминал может послать по меньшей мере один тестовый сигнал доступа по каналу доступа для каждого доступа к системе. В другом исполнении терминал может послать данные и/или сообщения по каналу доступа в соответствии с по меньшей мере одним значением параметра.
В одном исполнении алгоритм управления скоростью может содержать маркерный сегмент. Терминал может получить по меньшей мере одно значение параметра для скорости поступления маркеров и/или максимального уровня сегмента для маркерного сегмента. Терминал может добавить маркеры в сегмент в соответствии с этой скоростью поступления маркеров и может ограничить число маркеров в сегменте на основе этого максимального уровня сегмента. Терминал может определить, может ли он получить доступ к системе на основе маркеров в сегменте. Терминал может ограничить свою скорость доступа к системе на основе скорости поступления маркеров. Терминал может также ограничить пакет доступов к системе на основе максимального уровня сегмента. Алгоритм управления скоростью может также содержать сегмент утечки или другой алгоритм, который может использовать информацию о состоянии для управления нагрузкой канала доступа и достижения справедливости на терминал.
В одном исполнении один набор из по меньшей мере одного значения параметра может быть применим для всех терминалов. В другом исполнении множественные наборы из по меньшей мере одного значения параметра могут быть применимы для различных уровней приоритета. Терминал может затем использовать канал доступа в соответствии с набором из по меньшей мере одного значения параметра, применимого для уровня приоритета терминала. В еще одном исполнении множественные наборы из по меньшей мере одного значения параметра могут быть применимы для различных классов трафика. Терминал может затем использовать канал доступа в соответствии с набором из по меньшей мере одного значения параметра, применимого для класса трафика данных, подлежащих посылке терминалом. Множественные наборы из по меньшей мере одного значения параметра могут быть также применимы для других характеристик.
Фиг. 5 показывает исполнение процесса 500 для поддержки работы терминалов в системе беспроводной связи. Процесс 500 может выполняться одним или несколькими сетевыми объектами, например, базовой станцией и, возможно, сетевым контроллером.
По меньшей мере одно значение параметра для алгоритма управления скоростью может быть установлено на основе режима нагрузки (этап 512). Этот алгоритм управления скоростью может использовать прошлые действия терминала для регулирования использования канала доступа терминалом. Режим нагрузки может содержать нагрузку системы (например, RoT для системы CDMA), нагрузку канала доступа и т.д.
По меньшей мере одно значение параметра для алгоритма управления скоростью может быть послано к терминалам (этап 514). В одном исполнении может быть осуществлена широковещательная передача, содержащая по меньшей мере одно значение параметра для алгоритма управления скоростью, ко всем терминалам. В другом исполнении по меньшей мере одно значение параметра может быть послано к каждому терминалу через однонаправленное сообщение или к каждой группе терминалов через сообщение групповой передачи.
Канал доступа может быть обработан для передач, посланных терминалами в соответствии с по меньшей мере одним значением параметра для алгоритма управления скоростью (этап 516). В одном исполнении канал доступа может быть обработан для тестовых сигналов доступа, посланных терминалами для доступа к системе. Доступ к системе каждым терминалом может регулироваться посредством по меньшей мере одного значения параметра для алгоритма управления скоростью. В другом исполнении канал доступа может быть обработан для данных и/или сообщений, посланных терминалами в соответствии с по меньшей мере одним параметром для алгоритма управления скоростью.
В одном исполнении алгоритм управления скоростью может содержать маркерный сегмент. По меньшей мере одно значение параметра для скорости поступления маркеров и/или максимального уровня сегмента для маркерного сегмента может быть установлено на основе режима нагрузки. Доступ к системе каждым терминалом может быть ограничен посредством этой скорости поступления маркеров. Пакет доступов к системе каждым терминалом может быть ограничен этим максимальным уровнем сегмента. Алгоритм управления скоростью может также содержать сегмент утечки или некоторый другой алгоритм, который может использовать информацию о состоянии для управления нагрузкой канала доступа и достижения справедливости на терминал.
В одном исполнении набор из по меньшей мере одного значения параметра может быть применим для всех терминалов. В другом исполнении множественные наборы из по меньшей мере одного значения параметра для различных уровней приоритета могут быть установлены на основе режима нагрузки и могут быть посланы к терминалам. Канал доступа может быть затем обработан для передач, посланных каждым терминалом в соответствии с набором из по меньшей мере одного значения параметра, применимого для уровня приоритета этого терминала. В другом исполнении множественные наборы из по меньшей мере одного значения параметра для различных классов трафика могут быть установлены на основе режима нагрузки и посланы к терминалам. Канал доступа может быть затем обработан для передач, посланных каждым терминалом в соответствии с набором из по меньшей мере одного значения параметра, применимого для класса трафика данных, подлежащих посылке этим терминалом. Множественные наборы из по меньшей мере одного значения параметра могут быть также применимы для других характеристик.
Способы, описанные здесь, могут дать системе возможность управлять нагрузкой канала доступа посредством регулирования скорости, с которой терминалы могут получить доступ к системе. Это регулирование может быть достигнуто посредством настройки значений параметров для маркерного сегмента, сегмента утечки или другого алгоритма управления скоростью для управления числом доступов к системе в секунду, разрешенных для терминалов. Система может настраивать значение параметра (значения параметров) на основе системной нагрузки, нагрузки канала доступа и т.д. Система может, таким образом, управлять скоростью доступа к системе терминалами для получения желаемой системной нагрузки или нагрузки канала доступа. Значение параметра (значения параметров) может быть применимо для всех терминалов. В этом случае система может установить значение параметра (значения параметров) без поддержания информации о каждом индивидуальном терминале. Алгоритм управления скоростью может выполняться каждым терминалом, что может уменьшить сложность для системы. Однако система может управлять системной нагрузкой и/или нагрузкой канала доступа посредством варьирования значения параметра (значений параметров) для алгоритма управления скоростью.
Для ясности, эти способы были описаны конкретно для управления нагрузкой канала доступа. Эти способы могут также использоваться для управления нагрузкой других каналов служебных сигналов или каналов управления, которые могут совместно использоваться множественными терминалами. Для заданного, совместно используемого канала по меньшей мере одно значение параметра для алгоритма управления скоростью может быть установлено, например, на основе режима нагрузки. Использование совместно используемого канала терминалами может затем управляться посредством этого по меньшей мере одного значения параметра.
Фиг. 6 показывает блок-схему исполнения терминала 120, базовой станции 110 и сетевого контроллера 130. Терминал 120 может быть одним из терминалов на фиг. 1, а базовая станция 110 может быть одной из базовых станций на фиг. 1. В терминале 120 кодер 612 может принимать данные и сообщения (например, тестовые сигналы доступа), подлежащие посылке терминалом 120 на обратной линии связи. Кодер 612 может обработать (например, кодировать и осуществить перемежение) эти данные и сообщения. Модулятор (Mod) 614 может дополнительно обработать (например, модулировать, сформировать каналы и зашифровать) кодированные данные и сообщения и обеспечить выходные выборки. Передатчик (TMTR) 622 может привести к заданным условиям (например, преобразовать в аналоговую форму, отфильтровать, усилить и преобразовать с повышением частоты) выходные выборки и сгенерировать сигнал обратной линии связи, который может быть передан к базовой станции 110.
На прямой линии связи терминал 120 может принять сигнал прямой линии связи от базовой станции 110. Приемник (RCVR) 626 может обработать с заданными условиями (например, отфильтровать, усилить, преобразовать с понижением частоты и оцифровать) принятый сигнал и обеспечить входные выборки. Демодулятор (Demod) 616 может обработать (например, дешифровать, сформировать каналы и демодулировать) входные выборки и обеспечить символьные оценки. Декодер 618 может обработать (например, устранить перемежение и декодировать) символьные оценки и обеспечить декодированные данные и сообщения, посланные к терминалу 120. Кодер 612, модулятор 614, демодулятор 616 и декодер 618 могут быть реализованы посредством модемного процессора 610. Эти блоки могут выполнять обработку в соответствии с радиотехнологией (например, HRPD, WCDMA, LTE и т.д.), используемой системой. Контроллер/процессор 630 может направлять работу различных блоков в терминале 120. Процессор 630 и/или другие блоки в терминале 120 могут выполнять или направлять часть процесса 300 на фиг. 3, процесса 400 на фиг. 4 и/или другие процессы для способов, описанных здесь. Память 632 может хранить программные коды и данные для терминала 120.
В базовой станции 110 передатчик/приемник 638 может поддерживать радиосвязь для терминала 120 и других терминалов. Контроллер/процессор 640 может выполнять различные функции для связи с терминалами. Для обратной линии связи сигнал обратной линии связи от терминала 120 может быть принят и обработан с заданными условиями приемником 638 и дополнительно обработан контроллером/процессором 640 для восстановления данных и сообщений (например, тестовых сигналов доступа), посланных терминалом. Для прямой линии связи данные и сообщения (например, сообщения, содержащие значения параметров для маркерного сегмента или другого алгоритма управления скоростью) могут быть обработаны контроллером/процессором 640 и обработаны с заданными условиями передатчиком 638 для генерации сигнала прямой линии связи, который может быть передан к терминалу 120 и другим терминалам. Процессор 640 и/или другие блоки в базовой станции 110 могут выполнять часть процесса 300 на фиг. 3, весь или часть процесса 500 на фиг. 5 и/или другие процессы для способов, описанных здесь. Память 642 может хранить программные коды и данные для базовой станции. Блок 644 связи (Comm) может поддерживать связь с сетевым контроллером 130 и/или другими сетевыми объектами.
В сетевом контроллере 130 контроллер/процессор 650 может выполнять различные функции для поддержки услуг связи для терминалов. Процессор 650 и/или другие блоки в сетевом контроллере 130 могут выполнять часть процесса 300 на фиг. 3, весь или часть процесса 500 на фиг. 5 и/или другие процессы для способов, описанных здесь. Память 652 может хранить программные коды и данные для сетевого контроллера 130. Блок 654 связи может поддерживать связь с базовыми станциями и другими сетевыми объектами.
Специалистам в данной области техники будет ясно, что информация и сигналы могут быть представлены с использованием любой из разнообразия различных технологий и способов. Например, данные, команды, информация, сигналы, биты, символы и элементарные сигналы, на которые могут ссылаться по всему вышеприведенному описанию, могут быть представлены посредством напряжений, токов, электромагнитных волн, магнитных полей или частиц, оптических полей или частиц или любой их комбинации.
Специалистам в данной области техники также ясно, что различные иллюстративные логические блоки, модули, схемы и стадии алгоритмов, описанные в связи с данным описанием здесь, могут быть реализованы как электронное аппаратное обеспечение, компьютерное программное обеспечение или комбинация обоих. Для ясной иллюстрации этой взаимозаменяемости аппаратного и программного обеспечения различные иллюстративные компоненты, блоки, модули, схемы и стадии были описаны выше обычно в терминах их функциональности. То, реализована ли эта функциональность как аппаратное обеспечение или программное обеспечение, зависит от конкретного приложения и ограничений исполнения, наложенных на всю систему. Квалифицированные специалисты могут реализовать описанную функциональность различными способами для каждого конкретного приложения, но такие решения реализации не должны интерпретироваться как вызывающие выход за рамки объема данного описания.
Различные иллюстративные логические блоки, модули и схемы, описанные в связи с данным описанием здесь, могут быть реализованы или выполнены при помощи универсального процессора, процессора цифровых сигналов (DSP), специализированной интегральной схемы (ASIC), программируемой пользователем вентильной матрицы (FPGA) или другого программируемого логического устройства, дискретного вентиля или транзисторной логики, дискретных компонентов аппаратного обеспечения или любой их комбинации, предназначенной для выполнения функций, описанных здесь. Универсальный процессор может быть микропроцессором, но в альтернативе этот процессор может быть любым стандартным процессором, контроллером, микроконтроллером или конечным автоматом. Процессор может быть также реализован как комбинация вычислительных устройств, например комбинация DSP и микропроцессора, множество микропроцессоров, один или несколько микропроцессоров в сопряжении с DSP ядром или любая другая такая конфигурация.
Стадии способа или алгоритма, описанного в связи с данным описанием здесь, могут быть воплощены непосредственно в аппаратном обеспечении, в модуле программного обеспечения, исполняемого процессором, или в комбинации этих двух. Модуль программного обеспечения может находиться в ОЗУ, флэш-памяти, ПЗУ, EPROM-памяти, EEPROM-памяти, регистрах, жестком диске, съемном диске, компакт-диске или любой другой форме носителя данных, известного в данной области техники. Примерный носитель данных связан с процессором таким образом, что процессор может считывать информацию с этого носителя данных и записывать информацию на него. В альтернативе носитель данных может быть интегрирован с процессором. Процессор и носитель данных могут находиться в ASIC. ASIC может находиться в пользовательском терминале. В альтернативе процессор и носитель данных могут находиться как дискретные компоненты в пользовательском терминале.
В одном или нескольких примерных исполнениях описанные функции могут быть реализованы в аппаратном обеспечении, программном обеспечении, программно-аппаратных средствах или любой их комбинации. Если эти функции реализованы в программном обеспечении, то они могут храниться или передаваться как одна или несколько команд или код на считываемом компьютером носителе. Считываемый компьютером носитель включает в себя как компьютерный носитель данных, так и среду передачи данных, включающую в себя любую среду, которая облегчает перенос компьютерной программы с одного места в другое. Носитель данных может быть любым доступным носителем, к которому может быть осуществлен доступ посредством универсального или специализированного компьютера. В качестве примера, а не ограничения, такой считываемый компьютером носитель может содержать ОЗУ, ПЗУ, EEPROM-память, компакт-диск или другую память на оптическом диске, память на магнитном диске или другие магнитные ЗУ, или любой другой носитель, который может использоваться для переноса или хранения желаемых средств программного кода в форме команд или структур данных, и к которому может быть получен доступ универсальным или специализированным компьютером, или универсальным или специализированным процессором. Также любое подключение правильно называть считываемым компьютером носителем. Например, если программное обеспечение передается с Web-сайта, сервера или другого удаленного источника с использованием коаксиального кабеля, волоконно-оптического кабеля, витой пары, цифровой линии абонента (DSL) или беспроводных технологий, таких как инфракрасное излучение, радио и излучение СВЧ-диапазона, то коаксиальный кабель, волоконно-оптический кабель, витая пара, DSL или беспроводные технологии, такие как инфракрасное излучение, радио и излучение СВЧ-диапазона, включены в определение носителя. Диск (disk) и диск (disc), как используется здесь, включает в себя компакт-диск (CD), лазерный диск, оптический диск, цифровой универсальный диск (DVD), флоппи-диск и диск "blu-ray", где диски (disks) обычно воспроизводят данные магнитным способом, тогда как диски (discs) воспроизводят данные оптически при помощи лазеров. Комбинации вышеупомянутого должны быть также включены в пределы объема считываемого компьютером носителя.
Предыдущее описание обеспечено для обеспечения возможности любому специалисту в данной области техники осуществить или использовать данное описание. Различные модификации этого описания очевидны для специалистов в данной области техники, и общие принципы, определенные здесь, могут быть применены к другим вариациям, не выходя за рамки сущности или объема данного описания. Таким образом, данное описание не предназначено быть ограниченным примерами и исполнениями, описанными здесь, а должно соответствовать наиболее широкому объему, совместимому с принципами и элементами новизны, описанными здесь.