專利名稱：為用戶提供可調(diào)通信服務(wù)可用性的通信系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及通信系統(tǒng)領(lǐng)域，尤其是涉及為用戶提供可調(diào)通信服務(wù)可用性的通信系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在今天的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信中，與常規(guī)的系統(tǒng)相比，無線通信系統(tǒng)提供了更多的優(yōu)點(diǎn)。通信系統(tǒng)將諸如射頻(RF)信道的有限的通信資源的有效分配提供給使用諸如小區(qū)電話和移動(dòng)/便攜式無線電裝置的很多用戶，以訪問不同的通信服務(wù)。
在無線通信系統(tǒng)中，多個(gè)通信設(shè)備經(jīng)給通信設(shè)備提供空中接口和無線鏈路的一個(gè)或者多個(gè)基站發(fā)送語音和數(shù)據(jù)消息。通信資源控制器負(fù)責(zé)分配RF信道和其他系統(tǒng)資源。通常，資源控制器控制發(fā)射給通信設(shè)備的信息類型及其編碼方式。例如，控制消息通過控制信道進(jìn)行發(fā)送，語音和數(shù)據(jù)消息通過語音或者數(shù)據(jù)(也可以是所熟知的業(yè)務(wù))信道進(jìn)行發(fā)送。當(dāng)接收到來自通信設(shè)備的入站信道(inbound channel)或者呼叫通信設(shè)備時(shí)，資源控制器將可用的資源分配給通信設(shè)備。
在一些通信系統(tǒng)中，系統(tǒng)資源的可用性影響了到通信系統(tǒng)的接入延遲時(shí)間。也就是，當(dāng)完全使用通信資源時(shí)，請求服務(wù)的隨后的通信設(shè)備被排在隊(duì)列中，直到系統(tǒng)資源再次變得可用。通常，當(dāng)達(dá)到允許的特定最大的隊(duì)列后，將忽略或者拒絕進(jìn)一步請求資源。
服務(wù)可用性與提供給業(yè)務(wù)用戶的通信服務(wù)(例如，語音或者數(shù)據(jù)業(yè)務(wù))的可能性相一致。例如，通信服務(wù)可以要求呼叫或者連接到諸如因特網(wǎng)的專用或者公共網(wǎng)。在設(shè)備提供廠商和客戶服務(wù)提供商之間的合同通常記載了可用性的準(zhǔn)確定義。該定義通常指定影響系統(tǒng)可用性的參數(shù)。例如，可以將在45秒內(nèi)進(jìn)行的網(wǎng)頁連接指定為滿足系統(tǒng)的可用性定義。另外，在30秒內(nèi)的為呼叫產(chǎn)生的振鈴聲可以用來為系統(tǒng)可用性進(jìn)行另一種定義。
通常用“9”來度量可用性。為了獲得這種度量，首先將可用性表示為百分比。99.99％的可用性為四個(gè)9的可用性。一些系統(tǒng)運(yùn)營商試圖獲得稱為“五個(gè)9”的可用性，該可用性與至少在99.999％的時(shí)間內(nèi)提供不間斷業(yè)務(wù)相應(yīng)。由于需要另外的資源，對(duì)于那些不需要如此高的可用性的用戶來說，這樣的可用性帶來了很高的代價(jià)。這就是所知的折衷了(trade off)諸如最大支持的用戶數(shù)、延遲時(shí)間、靈活性、效率等的其它系統(tǒng)參數(shù)的服務(wù)可用性。
通常，在購買系統(tǒng)時(shí)就指定了可用性。在更高級(jí)的系統(tǒng)中，可以在開始時(shí)對(duì)購買的系統(tǒng)進(jìn)行配置以提供某種可用性。而且，存在這樣的技術(shù)，其可以計(jì)算出可用性是如何依賴于系統(tǒng)配置和參數(shù)的。已知的系統(tǒng)提供給用戶一定范圍的系統(tǒng)配置，其被設(shè)計(jì)來支持為規(guī)定的價(jià)格和預(yù)定費(fèi)的已定義的可用性，其中，在服務(wù)開始時(shí)對(duì)每一個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行配置和定制。然而，如果用戶后來發(fā)現(xiàn)需要不同的服務(wù)可用性，必須進(jìn)行初始化新的配置和定制過程。因此，用于提供定制的通信服務(wù)的已知方法是不靈活的。
因此，存在一種需要給用戶提供靈活的且可調(diào)的通信服務(wù)，而無須重新定制，每一次需要改變用戶服務(wù)可用性時(shí)(這是令人厭煩的和昂貴的過程)，最好是在系統(tǒng)工作的同時(shí)可以改變所述可用性。
圖2為說明

圖1的通信系統(tǒng)的基站的方框圖。
圖3為說明圖1的通信系統(tǒng)中的資源控制器的方框圖。
圖4為說明根據(jù)本發(fā)明的用于提供通信服務(wù)的方法的流程圖。
圖5為說明作為時(shí)間的函數(shù)的系統(tǒng)負(fù)載的示例圖。
圖6為說明作為系統(tǒng)負(fù)載的函數(shù)的業(yè)務(wù)可用性的可能性的示例圖。
根據(jù)本發(fā)明的一些更為詳細(xì)的特征，可通過改變一個(gè)系統(tǒng)參數(shù)或者系統(tǒng)參數(shù)的組合來交互地修改服務(wù)可用性。系統(tǒng)參數(shù)包括接收通信服務(wù)的通信設(shè)備的數(shù)目，RF信道的誤碼率，和用來與多個(gè)通信設(shè)備交換信息的編碼算法?？梢愿鶕?jù)預(yù)編程的算法改變系統(tǒng)參數(shù)。另外，可以監(jiān)視一個(gè)或多個(gè)系統(tǒng)參數(shù)，以交互地修改通信服務(wù)可用性。監(jiān)視的參數(shù)可包括在給定的時(shí)間內(nèi)的已注冊用戶的數(shù)目，RF信道上的負(fù)載，提供通信資源的系統(tǒng)組件上的負(fù)載，業(yè)務(wù)搭配情況(traffic mix)，或者用來提供語音、視頻和數(shù)據(jù)通信服務(wù)的編碼算法。資源控制器可以在一定時(shí)間內(nèi)監(jiān)視一個(gè)或多個(gè)系統(tǒng)組件的負(fù)載。這樣，資源控制器可導(dǎo)出通信資源的負(fù)載分布。當(dāng)確定最好的方式以提供所希望的可用性時(shí)，也可以考慮監(jiān)視的或估計(jì)的平均系統(tǒng)組件的服務(wù)中止時(shí)間。
參見圖1，示出了通信系統(tǒng)10的方框圖。示例實(shí)施例的通信系統(tǒng)10是由本發(fā)明的受讓人即摩托羅拉公司提供的中繼通信系統(tǒng)。系統(tǒng)10包括諸如基站、系統(tǒng)控制器等的不同系統(tǒng)組件。此類系統(tǒng)的詳細(xì)的運(yùn)行說明是公知的。因此，僅對(duì)本發(fā)明進(jìn)行一定程度的介紹，使得本領(lǐng)普通技術(shù)人員可以實(shí)施和使用本發(fā)明。而且，本發(fā)明可以等價(jià)地應(yīng)用于其它不同的系統(tǒng)實(shí)施例，諸如陸上移動(dòng)系統(tǒng)、蜂窩系統(tǒng)(例如，GSM，IS-136，IS-95，iDEN)、個(gè)人通信系統(tǒng)(例如，藍(lán)牙，GPRS，UMTS等)和尋呼系統(tǒng)(例如，F(xiàn)lex和Reflex)。
系統(tǒng)10將通信服務(wù)提供給多個(gè)通信設(shè)備12。每一個(gè)通信設(shè)備12可以以單個(gè)單元進(jìn)行工作，或者在以分配的隊(duì)列(fleet)里以組進(jìn)行工作。如圖所示，一些通信設(shè)備12屬于一個(gè)緊急隊(duì)列(諸如與救護(hù)車相關(guān)等)，而其它屬于非緊急隊(duì)列。
正如后面詳細(xì)地介紹一樣，資源該控制器12負(fù)責(zé)在通信系統(tǒng)10內(nèi)分配資源，包括分配RF鏈路，語音、數(shù)據(jù)和控制信息通過該RF鏈路進(jìn)行發(fā)送。資源控制器13控制提供通信資源的各個(gè)系統(tǒng)組件。此類組件包括主基站14、主系統(tǒng)控制器16，備份基站20和備份系統(tǒng)控制器25?；?4和20經(jīng)天線18給所有的通信設(shè)備12提供RF鏈路。在已知的和代表性的方式中，系統(tǒng)控制器16和25發(fā)送在控制信道上的控制消息和在多個(gè)業(yè)務(wù)信道上的語音和數(shù)據(jù)消息。根據(jù)從系統(tǒng)控制器16和25接收到控制信息，通信設(shè)備18使用以分配的業(yè)務(wù)信道來傳送語音和數(shù)據(jù)通信。系統(tǒng)控制器16和25也負(fù)責(zé)與諸如公共交換電話網(wǎng)(PSTN)17的其它通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行相連接。
當(dāng)主基站14發(fā)生故障或需要其它另外的服務(wù)容量時(shí)，備份基站20向通信設(shè)備12提供服務(wù)。類似地，在主系統(tǒng)控制器14中止服務(wù)或者需要另外的容量時(shí)，備份系統(tǒng)控制器26向通信設(shè)備12提供通信服務(wù)。備份系統(tǒng)控制器26可有指定的容量，例如比主系統(tǒng)控制器14的容量小。如圖所示，切換器15使主系統(tǒng)組件和備份系統(tǒng)組件相互切換。這樣，系統(tǒng)組件可以用來交互地調(diào)整給通信設(shè)備12的服務(wù)可用性。
參見圖2，示出了基站22的總體方框圖。圖式的方框圖通常包括圖1的主基站14和備份基站20，即使在本發(fā)明中，主基站16和備份基站20可以具有不同的通信能力，例如，考慮到支持的RF信道數(shù)時(shí)的通信速度或者要求的AC電源等?；?0在基站控制器24的控制下運(yùn)行，其接收且響應(yīng)從系統(tǒng)控制器26接收的指令或命令。為了提供可操作的控制，控制器24執(zhí)行已適當(dāng)開發(fā)的應(yīng)用程序，該程序存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器28中。根據(jù)來自系統(tǒng)控制器26的已接收的指令，控制器24使支持入站業(yè)務(wù)和出站業(yè)務(wù)及控制信道的一個(gè)或者多個(gè)接收器工作。
在發(fā)射模式下，控制器24應(yīng)用調(diào)制和放大來提供一通信信號(hào)，該信號(hào)由發(fā)射器32通過出站信道發(fā)射。然后，經(jīng)過TX/RX接口34輻射已調(diào)制且放大的通信信號(hào)，該TX/RX接口便于在控制器24的控制下進(jìn)行雙工同信。在接收模式中，基站通過入站通信信道接收來自通信設(shè)備12的在天線36處的電磁輻射信號(hào)。在接收器30中對(duì)已接收的電磁輻射信號(hào)或者能量進(jìn)行解調(diào)，該接收器30被連接到TX/RX接口34。
基站22也包括故障檢測電路35，該故障檢測電路在檢測到故障時(shí)將故障信號(hào)發(fā)射到控制器24?？刂破?4響應(yīng)故障信號(hào)，將合適的消息發(fā)射給系統(tǒng)控制器26，通知發(fā)生了系統(tǒng)故障。如圖1所示，一旦檢測到故障條件，主系統(tǒng)控制器16將主基站14切換到備份基站20。當(dāng)然，系統(tǒng)控制器26可以獨(dú)立檢測故障條件，例如，如果在預(yù)定的時(shí)間周期內(nèi)沒有接收到對(duì)由系統(tǒng)控制器發(fā)射的輪詢請求的響應(yīng)。
參見圖3，邏輯方框圖示出資源控制器13，該資源控制器13控制諸如根據(jù)本發(fā)明的用來提供可調(diào)通信服務(wù)的控制和業(yè)務(wù)信道的不同的資源。資源控制器13控制多個(gè)通信資源，到一個(gè)或多個(gè)基站的入站和出站通信鏈路?？刂菩诺郎系耐ㄐ艆f(xié)議是根據(jù)通信系統(tǒng)10的要求預(yù)定義的。根據(jù)可用性，資源控制器13也分配提供語音/數(shù)據(jù)信息和服務(wù)的業(yè)務(wù)信道。根據(jù)本發(fā)明，操作者接口30與資源控制器13接口以交互地修改到多個(gè)通信設(shè)備12的通信服務(wù)可用性，從而提供可調(diào)通信服務(wù)可用性。操作者接口30可以位于負(fù)責(zé)向通信系統(tǒng)提供支持和維護(hù)的運(yùn)行和維護(hù)中心內(nèi)。操作者接口30可以是計(jì)算機(jī)，其連接到資源控制器13，以允許交互地修改通信服務(wù)可用性。對(duì)操作者接口30進(jìn)行編程以提供允許修改不同系統(tǒng)參數(shù)的不同的屏幕和用戶接口。由操作者接口30調(diào)整的系統(tǒng)參數(shù)包括用戶數(shù)目、小區(qū)內(nèi)的用戶、比特率和用于語音和數(shù)據(jù)通信的編碼算法。換言之，操作者接口30作為用于調(diào)整給通信設(shè)備12的可調(diào)調(diào)節(jié)器。例如，要求用于用戶的高服務(wù)可用性的操作者可以獲得操作者接口提供的交互調(diào)整的增加的服務(wù)可用性等級(jí)。使用本發(fā)明，資源控制器改變系統(tǒng)中的參數(shù)以提供更高的服務(wù)可用性。這樣，操作者30可以用來增加或降低對(duì)通信設(shè)備的服務(wù)可用性，該服務(wù)可用性為預(yù)定的不同服務(wù)等級(jí)。
參見圖4，圖示出根據(jù)本發(fā)明的將通信服務(wù)提供給通信設(shè)備的方法的流程圖。該方法包括經(jīng)過資源控制器13控制至少一個(gè)通信資源，使用該通信資源來將通信服務(wù)提供給多個(gè)通信設(shè)備12(方框410)。對(duì)多個(gè)通信設(shè)備的通信服務(wù)可用性經(jīng)過操作者接口30與資源控制器13接口來交互地修改(方框420)?？蛇x地，本發(fā)明的方法也可以包括步驟監(jiān)視組件負(fù)載和組件可靠性(方框430)。
主系統(tǒng)控制器16可操作地根據(jù)以定義的通信協(xié)議使用出站信道來發(fā)射出站信令字(OSW)。系統(tǒng)控制器16也接收在入站控制信道上的入站信令字(ISW)。由通信協(xié)議要求定義ISW和OSW的位模式以發(fā)送控制信息，其使得能夠有序地與通信設(shè)備12通信。當(dāng)系統(tǒng)10處于空閑狀態(tài)，也就是沒有在處理通信時(shí)，通信設(shè)備12為周期發(fā)射的后臺(tái)數(shù)據(jù)OSW監(jiān)視入站控制信道。系統(tǒng)控制器26也監(jiān)視其它業(yè)務(wù)信道的可用性。后臺(tái)OSW包含與系統(tǒng)標(biāo)識(shí)和信道標(biāo)識(shí)的信息，這些信息位于其它信息中，將它們的隊(duì)列(fleet)或者小區(qū)和分配給隊(duì)列(fleet)或者小區(qū)的信道。
為了向系統(tǒng)10注冊，通常通信單元(CU)12多個(gè)ISW來請求訪問系統(tǒng)資源。然后，系統(tǒng)10使用多個(gè)OSW來允許或者拒絕訪問。由于系統(tǒng)10不能支持無限多的CU，它維持一個(gè)參數(shù)，該參數(shù)確定允許的最大數(shù)目的注冊通信單元12。當(dāng)達(dá)到最大數(shù)目時(shí)，不允許進(jìn)一步注冊通信單元12。這樣，本發(fā)明的通信系統(tǒng)10被賦予了控制注冊通信單元數(shù)目的能力。
當(dāng)開始呼叫(語音，視頻或者數(shù)據(jù))時(shí)，通信設(shè)備12進(jìn)入發(fā)射模式，發(fā)射信道訪問ISW。通信設(shè)備12在入站控制信道上發(fā)射第一信道訪問ISW。信道訪問ISW包括諸如隊(duì)列ID、單元ID、小區(qū)ID等的信息。第一通信信道訪問ISW的發(fā)射指出通信設(shè)備12正準(zhǔn)備訪問服務(wù)。如果系統(tǒng)控制器接收到信道訪問請求ISW，其搜索所有可用的業(yè)務(wù)信道，并且當(dāng)可用時(shí)，將業(yè)務(wù)信道分配給通信設(shè)備12。如果找到可用的信道，信道允許OSW被發(fā)射到通信設(shè)備12，并且如果沒有找到可用的信道，發(fā)射信道忙OSW。信道允許OSW指出對(duì)在通信系統(tǒng)10內(nèi)運(yùn)行的所有的通信設(shè)備12的已分配的業(yè)務(wù)信道的信道數(shù)目。當(dāng)接收到有效的OSW(例如，信道允許或者忙)時(shí)，進(jìn)行開始呼叫。
當(dāng)運(yùn)行商選擇更高的服務(wù)可用性時(shí)，在本發(fā)明的一個(gè)示例實(shí)施例中，通信系統(tǒng)可以減少允許向系統(tǒng)10注冊的用戶數(shù)目。結(jié)果，一些系統(tǒng)不得不向其它系統(tǒng)注冊。同樣，可以在一些信道上降低最小的比特率，以增加服務(wù)可用性。然而，這種比特率的降低可能會(huì)增加數(shù)據(jù)失真。例如，在視頻應(yīng)用中，下載的視頻數(shù)據(jù)可包括已失真的象素?cái)?shù)據(jù)的更高級(jí)。另外，可以利用具有較低的比特率的語音或者視頻編碼器來降低在信道上的負(fù)載，從而提高服務(wù)可用性。然而，服務(wù)可用性的提高是以降低語音或者視頻質(zhì)量為代價(jià)的。當(dāng)然，可以改變不止一個(gè)參數(shù)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，給予運(yùn)行商一個(gè)選擇調(diào)整那一個(gè)參數(shù)來交互地修改服務(wù)可用性。
例如，當(dāng)交付系統(tǒng)時(shí)，可以根據(jù)算法來對(duì)可以改變的系統(tǒng)參數(shù)數(shù)量進(jìn)行預(yù)編程。另外，當(dāng)系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)，資源控制器可以通過監(jiān)視確定的系統(tǒng)參數(shù)來調(diào)整通信資源的可用性?？梢越o予資源控制器13訪問被觀察或者監(jiān)視的一組系統(tǒng)參數(shù)。這些觀察可包括已注冊用戶的數(shù)目，業(yè)務(wù)信道上的負(fù)載，系統(tǒng)組件上的負(fù)載，業(yè)務(wù)搭配情況，使用的語音編碼器和視頻編碼器等。例如，業(yè)務(wù)搭配情況可以是在系統(tǒng)中已使用的數(shù)據(jù)，語音或者視頻的搭配?？梢詫?duì)這些參數(shù)監(jiān)視一定的時(shí)間周期，例如可以為日期時(shí)間的函數(shù)。
參見圖5，圖線500示出了在繁忙的幾小時(shí)內(nèi)的幾分鐘時(shí)間內(nèi)的、在系統(tǒng)上的測量的負(fù)載503。注意，當(dāng)說明一較短的時(shí)間內(nèi)時(shí)，應(yīng)當(dāng)理解，最好是連續(xù)地測量了負(fù)載，但是無論如何，應(yīng)當(dāng)有足夠的時(shí)間來實(shí)現(xiàn)統(tǒng)計(jì)的有用信息。如圖所示，已測量的負(fù)載被歸一化為具有1單位的負(fù)載單元?？梢钥闯觯袝r(shí)后負(fù)載超過均值(unity level)505。根據(jù)本發(fā)明，在負(fù)載超過閾值或均值的時(shí)候，負(fù)載由主系統(tǒng)組件和備份系統(tǒng)組件共同承擔(dān)。從圖5所示且連續(xù)測量的系統(tǒng)負(fù)載數(shù)據(jù)可見，資源控制器13可以實(shí)時(shí)地為每一個(gè)組件得出精確的系統(tǒng)負(fù)載分布。從此系統(tǒng)負(fù)載信息或者分布可以得出如圖6所示的圖線。圖6示出具有曲線603的圖線600，該曲線示出主系統(tǒng)控制器和備份系統(tǒng)控制器的系統(tǒng)單元上的負(fù)載(水平坐標(biāo))超過規(guī)一化值1的時(shí)間片(fraction oftime)(垂直坐標(biāo))。因?yàn)橘Y源控制器13知道系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，它也知道如果主系統(tǒng)控制器16或備份系統(tǒng)控制器25沒有向用戶提供服務(wù)，用戶則丟失服務(wù)。資源控制器13也監(jiān)視每一個(gè)系統(tǒng)組件關(guān)閉的時(shí)間片?？梢源_定例如，一個(gè)主系統(tǒng)控制器16或者備份系統(tǒng)控制器25關(guān)閉的時(shí)為25％。在下文中將此稱為關(guān)閉時(shí)間片。而且，資源控制器13了解允許注冊或者連接系統(tǒng)的用戶的數(shù)目，信道上允許的最小數(shù)目，和用于多媒體通信的語音編碼器或者視頻編碼器。通過調(diào)整這些參數(shù)，本發(fā)明的系統(tǒng)10根據(jù)經(jīng)操作者接口30的操作者請求來將可調(diào)服務(wù)可用性提供給通信設(shè)備12。實(shí)質(zhì)上，圖6的圖線隨著這些參數(shù)水平地移動(dòng)，因此負(fù)載上升或者下降。
在一個(gè)示例性的設(shè)置中，假設(shè)運(yùn)行商使用操作者接口30來將服務(wù)可用性設(shè)定為五個(gè)9(99.999％)。為了簡化例子，也假設(shè)象主基站14和備份基站20的系統(tǒng)組件為完全可靠的，并且具有足夠的備用容量，僅僅面臨與主系統(tǒng)控制器16和備份系統(tǒng)控制器25相關(guān)的故障的風(fēng)險(xiǎn)。在這個(gè)例子中，也忽略主系統(tǒng)控制器16和備份系統(tǒng)控制器25同時(shí)關(guān)閉的可能性。在這種配置中，如果在系統(tǒng)負(fù)載小于或等于1單位時(shí)發(fā)生故障，將沒有用戶受到影響，因?yàn)榭梢杂芍飨到y(tǒng)控制器或者備份系統(tǒng)控制器來支持負(fù)載。然而，如果當(dāng)負(fù)載大于1時(shí)發(fā)生故障，一部分用戶將失去服務(wù)，因?yàn)橄到y(tǒng)不可用。因此，很清楚，當(dāng)負(fù)載超過1時(shí)和系統(tǒng)控制器不可用時(shí)，系統(tǒng)將不可用。通過圖6，可以找出或者確定這種不可用性的可能性。根據(jù)圖6的信息，系統(tǒng)可以計(jì)算當(dāng)前的可用性等級(jí)或者可能性，其為1-不可用性的可能性。不可用性的可能性為0.0025(關(guān)閉時(shí)間)*0.0015(負(fù)載＞1的可能性)＝0.00000375。用1減去該數(shù)值，并且表示為百分?jǐn)?shù)，當(dāng)前的可用性為99.9995％，或者比運(yùn)行商規(guī)定的或者所希望的五個(gè)9更高。
為了提供五個(gè)9的可用性，系統(tǒng)可以支持更多的負(fù)載，例如允許更多的用戶。為了計(jì)算在示例性的設(shè)置中允許的用戶數(shù)目，資源控制器計(jì)算出不可用性的可能性，為1-0.99999＝0.00001。從以上可知，將該不可用性的可能性(0.00001)除以關(guān)閉時(shí)間片(0.0025)將得到負(fù)載大于1的可能性(.004)。利用這個(gè)系統(tǒng)，我們可以向上調(diào)整負(fù)載，使得負(fù)載大于1的可能性從0.0015(當(dāng)前值)移到0.004(五個(gè)9的可能性的負(fù)載大于1的目標(biāo)可能性)。根據(jù)圖6的曲線，控制器13可以確定利用可能性0.004(時(shí)間片)，當(dāng)前的或者測量的負(fù)載將超過規(guī)一化負(fù)載值0.95。根據(jù)上面的討論，應(yīng)當(dāng)理解，系統(tǒng)將是可用的，除非負(fù)載超過均值或1。因此，通過增加允許的最大的用戶數(shù)目使得歸一化負(fù)載為均值(unity)或1來達(dá)到請求的或所希望的可用性。例如，假設(shè)最大的用戶數(shù)目為200000，系統(tǒng)可支持200000/0.95或者210500的用戶。
在第二個(gè)例子中，假設(shè)運(yùn)行商設(shè)定或希望得到六個(gè)9的可用性。在此情況下，資源控制器13計(jì)算負(fù)載大于1的允許的或目標(biāo)的可能性，其等于超過1單位的負(fù)載的目標(biāo)可能性的0.000001(1-0.999999，六個(gè)9)除以0.0025得到的0.0004。根據(jù)圖6的數(shù)據(jù)，控制器利用可能性0.0004確定系統(tǒng)超過具有1.07單位的負(fù)載。再次看出，必須減少負(fù)載，使得具有小于等于1的歸一化負(fù)載，除了0.0004或者4/10000的時(shí)間，資源控制器13將限制用戶數(shù)目，或者切斷(shed)用戶直到200000/1.07＝186900個(gè)用戶或者更少的用戶被服務(wù)。因此，必須將一些用戶從系統(tǒng)中移出，以滿足所希望的服務(wù)可用性。
作為一個(gè)附加的例子，系統(tǒng)可以監(jiān)視至少一個(gè)小區(qū)或者在系統(tǒng)內(nèi)的地理覆蓋區(qū)域的負(fù)載，并且產(chǎn)生如圖5所示的和參考系統(tǒng)控制器在上面討論的信息。類似地，系統(tǒng)可以得出該小區(qū)的累積的負(fù)載分布，類似于圖6。然而，在此情況下，由于小區(qū)沒有“備份”，在該小區(qū)上具有負(fù)載的系統(tǒng)控制器必須嚴(yán)格地保持在1單位之下，以使小區(qū)能夠完全使用?，F(xiàn)在假設(shè)，在收集到允許我們構(gòu)建類似于圖5和圖6的相關(guān)圖線的信息后，我們用0.00001(五個(gè)9)的可能性確定僅僅超過0.9單位的給定的小區(qū)上的負(fù)載。在這種情況下，我可以將負(fù)載從0.9增加到1單位，或者增加在小區(qū)上的負(fù)載1/9，而且仍然具有可用性為99.999％時(shí)間的小區(qū)。
通常，系統(tǒng)控制允許進(jìn)入確定小區(qū)的通信設(shè)備數(shù)目。在該小區(qū)中允許的最大的設(shè)備數(shù)目為系統(tǒng)參數(shù)。許多系統(tǒng)具有已知的方法以在相鄰的小區(qū)之間分布設(shè)備，以通過小區(qū)訪問控制來控制在每一個(gè)相鄰小區(qū)上的負(fù)載。因此，在運(yùn)行商指定五個(gè)9的可用性的系統(tǒng)中，資源控制器可調(diào)整系統(tǒng)參數(shù)，對(duì)于我們的這個(gè)例子為乘以1.11因子來向上調(diào)整小區(qū)。如果在小區(qū)中的最大的設(shè)備數(shù)目當(dāng)前設(shè)定為200，可以由資源控制器將該數(shù)目增加到222。
本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解到，系統(tǒng)的可用性為每一個(gè)系統(tǒng)組件的系統(tǒng)可用性的組合。具體地說，進(jìn)入整個(gè)系統(tǒng)可用性的不同小區(qū)具有不同的權(quán)重，在已知的方式中，其依賴于與從每一個(gè)小區(qū)進(jìn)行呼叫的數(shù)目相同的因子。當(dāng)資源控制器調(diào)整各個(gè)組件的參數(shù)時(shí)，考慮這些權(quán)重。優(yōu)選地，資源控制器從實(shí)際監(jiān)視的數(shù)量，諸如從每一個(gè)小區(qū)進(jìn)行呼叫的數(shù)目中得出權(quán)重。
如上所述，資源控制器13也可以測量所使用的每一個(gè)語音或者視頻編碼器速率的時(shí)間片。資源控制器13可以通知系統(tǒng)組件使用較低的編碼器速率，從而減少在系統(tǒng)控制器16和25上的數(shù)據(jù)負(fù)載。另外，資源控制器13可以通知系統(tǒng)組件，僅當(dāng)在系統(tǒng)控制器上的系統(tǒng)負(fù)載高時(shí)(接近或者高于1單位)減少數(shù)據(jù)負(fù)載。因此，平均語音質(zhì)量可以慢慢地下降。資源控制器13也可以通知系統(tǒng)組件，僅當(dāng)主系統(tǒng)控制器16和備份系統(tǒng)控制器25之一關(guān)閉時(shí)使用較低的編碼器速率。這要求資源該控制器13可以快速地發(fā)現(xiàn)組件被關(guān)閉，并且可以與其它系統(tǒng)組件快速地通信。
根據(jù)上面的討論，很明顯，可以使用不只一種方式管理可用性。資源控制器13可以進(jìn)行選擇使用什么方式(一種或多種)?？梢愿鶕?jù)考慮或者不考慮系統(tǒng)的其它實(shí)時(shí)觀察的預(yù)編程算法來進(jìn)行選擇。資源控制器也可以將該選擇(部分)留給運(yùn)行商。
在系統(tǒng)中，許多組件影響了可用性。例如，在小區(qū)處的信道可能變得飽和。如果在進(jìn)行呼叫或者設(shè)定呼叫時(shí)發(fā)生這種情況，可用性會(huì)遭受損失。資源控制器13可以測量以每一個(gè)信道比特率發(fā)送的數(shù)據(jù)部分(fraction of data)。為了改變可用性，資源控制器13可通過操作比特率來控制在信道上的負(fù)載。為了增加可用性，例如，控制器可以通知小區(qū)的基站使用更高的比特率。這增加了信道的吞吐量，并減少負(fù)載。然而誤碼率可能上升。
總之，整個(gè)系統(tǒng)的可用性取決于各個(gè)組件的可用性；組件的連接(拓?fù)?方式和系統(tǒng)上的用戶/負(fù)載的分布。資源控制器13知道系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，該控制器監(jiān)視負(fù)載分布。然后，資源控制器13使用上述信息計(jì)算系統(tǒng)可用性。然后，資源控制器13控制系統(tǒng)組件以控制資源的可用性，并且提供由運(yùn)行商經(jīng)操作者接口30規(guī)定的可用性。
根據(jù)前面的介紹，可以理解，本發(fā)明提供了一種方法，用于控制給在通信系統(tǒng)上運(yùn)行的通信設(shè)備的可靠通信服務(wù)的可用性?？梢赃M(jìn)一步理解，本發(fā)明以合理的代價(jià)將可靠的通信服務(wù)提供給通信設(shè)備，允許運(yùn)行商在已經(jīng)購買并且進(jìn)行配置之后改變通信系統(tǒng)的可用性，并且無需中斷系統(tǒng)的工作。
已經(jīng)參照優(yōu)選的實(shí)施例詳細(xì)地介紹了本發(fā)明，根據(jù)前面的介紹，很顯然，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說在不背離本發(fā)明的情況下，可以對(duì)它的更寬的方面進(jìn)行變化和修改，因此，如權(quán)利要求書所限定的本發(fā)明希望覆蓋落在本發(fā)明的精神內(nèi)的所有的變化、修改或者等價(jià)替換。
權(quán)利要求
1.一種通信系統(tǒng)，通過一個(gè)或者多個(gè)射頻(RF)信道將通信服務(wù)提供給多個(gè)通信設(shè)備，該通信系統(tǒng)包括資源控制器，對(duì)用來將所述通信服務(wù)提供給所述多個(gè)通信設(shè)備的至少一個(gè)通信資源進(jìn)行控制；操作者接口，與所述資源控制器接口以交互地將通信服務(wù)可用性指定給所述多個(gè)通信設(shè)備，其中，通過控制所述至少一個(gè)通信資源獲得所述指定的可用性。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的通信系統(tǒng)，其中，通過改變至少一個(gè)參數(shù)來修改所述服務(wù)可用性，基本上包括接收所述通信服務(wù)的多個(gè)通信設(shè)備；接收在小區(qū)中的所述通信服務(wù)的多個(gè)通信設(shè)備；用來與所述通信設(shè)備進(jìn)行通信的在RF信道上的比特率；和用來與所述多個(gè)通信設(shè)備交換信息的編碼算法。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的通信系統(tǒng)，其中，根據(jù)所述預(yù)編程的算法改變系統(tǒng)參數(shù)以交互地修改給所述多個(gè)通信設(shè)備的通信服務(wù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的通信系統(tǒng)，其中，所述資源控制器監(jiān)視一個(gè)或者多個(gè)系統(tǒng)參數(shù)以交互地修改對(duì)所述多個(gè)通信設(shè)備的通信服務(wù)可用性。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的通信系統(tǒng)，其中，系統(tǒng)參數(shù)基本上由已注冊的用戶數(shù)目、RF信道上的負(fù)載、通信資源上的負(fù)載、業(yè)務(wù)搭配情況或者編碼算法中的至少一個(gè)組成。
6.根據(jù)權(quán)利要求4的通信系統(tǒng)，其中，所述資源控制器監(jiān)視所定義的時(shí)間周期內(nèi)在一個(gè)或多個(gè)通信資源上的負(fù)載，以確定如何控制所述至少一個(gè)通信資源。
7.根據(jù)權(quán)利要求4的通信系統(tǒng)，其中，所述資源控制器監(jiān)視通信資源中止服務(wù)的時(shí)間以得出負(fù)載分布，從而控制所述至少一個(gè)通信資源。
8.一種用于通過一個(gè)或多個(gè)射頻(RF)信道將通信服務(wù)提供給多個(gè)通信設(shè)備的方法，包括對(duì)用來將所述通信服務(wù)提供給所述多個(gè)通信設(shè)備的至少一個(gè)通信資源進(jìn)行控制；和與資源控制器進(jìn)行接口以交互地修改給所述多個(gè)通信設(shè)備的通信服務(wù)可用性。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其中，通過改變至少一個(gè)參數(shù)來修改所述服務(wù)可用性基本上包括接收所述通信服務(wù)的多個(gè)通信設(shè)備；用來與所述通信設(shè)備交換數(shù)據(jù)的RF信道上的比特率；和用于與所述多個(gè)通信設(shè)備交換信息的編碼算法。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中，根據(jù)預(yù)編程的算法來修改系統(tǒng)參數(shù)。
11.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其中，所述資源控制器監(jiān)視一個(gè)或者多個(gè)系統(tǒng)參數(shù)，所述系統(tǒng)參數(shù)基本上由已注冊的用戶數(shù)目、RF信道上的負(fù)載、通信資源上的負(fù)載、業(yè)務(wù)搭配情況或者編碼算法中的至少一個(gè)組成。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其中，所述資源控制器監(jiān)視所定義的時(shí)間周期內(nèi)一個(gè)或多個(gè)通信資源上的負(fù)載。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其中，所述資源控制器根據(jù)在相應(yīng)的通信資源上的監(jiān)視的負(fù)載來得出每一個(gè)通信資源的負(fù)載分布。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的方法，其中，所述資源控制器也監(jiān)視通信資源中止服務(wù)的時(shí)間以得出負(fù)載分布。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種通信系統(tǒng)，其通過一個(gè)或多個(gè)無線信道將通信服務(wù)提供給多個(gè)通信設(shè)備。該通信系統(tǒng)包括圖3的操作者接口(30)，其允許交互地修改系統(tǒng)參數(shù)以提供可調(diào)的服務(wù)可用性。
文檔編號(hào)H04B1/74GK1457611SQ02800306
公開日2003年11月19日 申請日期2002年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2001年2月15日
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