一種流量控制方法、系統及流量控制實體的製作方法
2023-06-03 02:36:11
專利名稱：一種流量控制方法、系統及流量控制實體的製作方法
技術領域：
本發明涉及通信技術領域，尤其涉及一種節點間的流量控制方法、系統 及流量控制實體。
背景技術：
在無線通信系統中，經常需要將數據從一個節點(源節點)傳輸到另一 個節點(目標節點)，之後再由目標節點將數據發送出去。由於目標節點的 緩存大小是有限的，且目標節點的數據發送速率通常是變化的，有限的，因 此需要在源節點和目標節點之間進行流量控制，以控制源節點向目標節點的 數據傳輸速率，防止目標節點的緩存溢出或發生擁塞。
例如，在第三代合作組織(3GPP)高速下行分組接入(HSDPA)系統 中，HSDPA在基站(Node-B )側的媒體接入控制(MAC )層新增了 MAC-hs 實體，在Node-B側增加了 MAC-hs實體之後的HSDPA技術支持兩種MAC 結構 一種為控制無線網絡控制器(CRNC)包含MAC-c/sh實體，另 一種 為CRNC不包含MAC-c/sh實體。對於CRNC包含MAC-c/sh實體的情況， Node-B側的MAC-hs實體通過CRNC側的MAC-c/sh實體，再與服務無線 網絡控制器(SRNC)側的MAC-d實體連接，則高速下行數據傳輸包括從 SRNC到CRNC和從CRNC到Node-B的過程；對於CRNC不包含MAC-c/sh 實體的情況，Node-B側的MAC-hs實體直接與SRNC側的MAC-d實體連接， 高速下行數據傳輸包括從SRNC到Node-B的過程。
考慮到空中接口有限的傳輸能力，為了減少層二 ( L 2 )信令時延和高速 下行共享信道(HS-DSCH )上的擁塞造成數據包的丟失和重傳，需要在CRNC 與Node-B,或SRNC與Node-B之間實現數據流量控制。此外，也可以在
SRNC與CRNC之間實現數據流量控制。
同樣，其它源節點到目標節點之間也存在類似情況，需要實現兩個節點 之間數據傳輸的流量控制，然而現有技術中尚沒有關於流量控制的具體實現 方案。
發明內容
有鑑於此，本發明實施例中一方面提供一種流量控制方法，另一方面提 供一種流量控制系統及流量控制實體，以便實現具體的流量控制。
本發明實施例提供的流量控制方法，預先設置目標節點的緩存佔用量高 門限和低門限；包括
在流量傳輸過程中，監測目標節點的緩存佔用量，若所述緩存佔用量高 於所述高門限，則調低分配給源節點的發送流量，將所述分配的發送流量發 送出去；若所述緩存佔用量低於所述低門限，則調高分配給源節點的發送流 量，將所述分配的發送流量發送出去。
該方法進一步包括源節點接收所述發送流量，按照所述發送流量向目 標節點發送數據。
其中，若預先獲知源節點中的緩存數據量；
則若目標節點的緩存佔用量低於所述低門限，則調高分配給源節點的發 送流量之前進一步包括判斷所述源節點中的緩存數據量是否低於前次分配 給源節點的發送流量，如果不是，則執行所述調高分配給源節點的發送流量。
該方法進一步包括若監測到目標節點的緩存溢出，則將暫時停止發送數 據的通知發送出去，或者為源節點分配取值為零的發送流量，並將取值為零的 發送流量發送出去；
源節點接收到所述暫時停止發送數據的通知，或者所述取值為零的發送 流量，停止向目標節點發送數據。
較佳地，源節點停止向目標節點發送數據之後進一步包括源節點啟動預 先設置的定時器，並在達到所述定時器時長時，將流量請求發送出去；
根據接收到的所述流量請求，執行所述監測目標節點緩存佔用量。 或者，將暫時停止發送數據的通知發送出去，或者將取值為零的發送流
量發送出去之後進一步包括啟動預先設置的定時器，並在達到所述定時器
時長時，執行所述監測目標節點緩存佔用量。
其中，所述調低分配給源節點的發送流量為根據目標節點的當前平均輸 出速率及預先設置的速率下降因子，得到低於所述目標節點當前平均輸出速率 的源節點發送速率值，根據所述源節點發送速率值確定源節點的發送流量；
所述調高分配給源節點的發送流量為根據目標節點的當前平均輸出速 率及預先設置的速率提升因子，得到高於所述目標節點當前平均輸出速率的 源節點發送速率值，根據所述源節點發送速率值確定源節點的發送流量。
所述目標節點的當前平均輸出速率為公式1(,) = (1- 7風,(,-1) +我.(0)或 1(/hZi 、,(/)/r;其中，l(,)為目標節點的當前平均輸出速率，l(卜l)為目
標節點前次的平均輸出速率，1(/)為目標節點的當前輸出速率，？7為低通濾 波因子，r為通信持續時長。
所述根據目標節點的當前平均輸出速率及預先設置的速率下降因子，得 到低於所述目標節點當前平均輸出速率的源節點發送速率值為公式 KO^lw/p;其中，^W為源節點的發送速率值，lw為目標節點的當前 平均輸出速率，p為速率下降因子。
所述根據目標節點的當前平均輸出速率及預先設置的速率提升因子，得 到高於所述目標節點當前平均輸出速率的源節點發送速率值為公式 formula see original document page 8;其中，^")為源節點的發送速率值，K.,O)為目標節點的當前 平均輸出速率，"為速率提升因子。
若所述目標節點為基站Node-B,所述源節點為無線網絡控制器RNC;
則所述根據源節點的發送速率值確定源節點的發送流量為根據i (r),
利用公式formula see original document page 8插^得到源節點 一 次傳輸的數據包個數，將所述源
節點一次傳輸的數據包個數作為源節點的發送流量控制信息；其中，Credit為
源節點一次傳輸的數據包個數，Rrt(t)為源節點的發送速率值，Internal 為源節
點兩次數據傳輸的時間間隔，SIZE 為源節點傳輸的數據包大小。
本發明實施例提供的流量控制系統，包括源節點、目標節點和流量控 制實體，其中，
所述流量控制實體用於在流量傳輸過程中，監測所述目標節點的緩存佔用 量，若所述緩存佔用量高於預先設置的高門限，則調低分配給所述源節點的發 送流量，將所述分配的發送流量發送給所述源節點；若所述緩存佔用量低於預 先設置的低門限，則調高分配給所述源節點的發送流量，將所述分配的發送流 量發送給所述源節點；
所述源節點用於接收來自所述流量控制實體的所述發送流量，按照所述 發送流量向所述目標節點發送數據。
較佳地，所述流量控制實體進一步獲知源節點中的緩存數據量，並在監 測到目標節點的緩存佔用量低於所述低門限，調高分配給源節點的發送流量 之前進一步判斷所述源節點中的緩存數據量是否低於前次分配給源節點的 發送流量，如果不是，則執行所述調高分配給源節點的發送流量。
所述流量控制實體進 一 步計算目標節點的當前平均輸出速率，根據所述 目標節點的當前平均輸出速率執行所述為源節點分配發送流量。
其中，所述流量控制實體設置在所述目標節點之中。
本發明實施例提供的流量控制實體，包括
目標節點緩存佔用量監測模塊，用於在流量傳輸過程中監測目標節點的緩 存佔用量，將所述緩存佔用量提供給流量控制模塊；
流量控制模塊，用於在所述緩存佔用量高於預先設置的高門限時，調低 分配給源節點的發送流量，將所述分配的發送流量發送出去；在所述緩存佔 用量低於預先設置的低門限時，調高分配給源節點的發送流量，將所述分配 的發送流量發送出去。
較佳地，該流量控制實體進一步包括源節點緩存數據量獲知模塊，用於 獲取源節點的緩存數據量，將所述源節點的緩存數據量提供給所述流量控制模
塊；
所述流量控制模塊在所述緩存佔用量低於預先設置的低門限時，調高分 配給源節點的發送流量之前進一步判斷所述源節點中的緩存數據量是否低 於前次分配給源節點的發送流量，如果不是，則執行所述調高分配給源節點 的發送流量。
較佳地，該流量控制實體進一步包括目標節點平均輸出速率計算模塊， 用於計算目標節點的當前平均輸出速率，將所述目標節點的當前平均輸出速率 提供給所述流量控制模塊；
所述流量控制模塊根據所述目標節點的當前平均輸出速率執行所述為 源節點分配發送流量。
從上述方案可以看出，本發明實施例中預先設置目標節點的緩存佔用量 高門限和低門限；在流量傳輸過程中，監測目標節點的緩存佔用量，若緩存 佔用量高於高門限，則調低分配給源節點的發送流量，將所分配的發送流量 發送出去；若緩存佔用量低於低門限，則調高分配給源節點的發送流量，將 所分配的發送流量發送出去，從而實現對流量的控制。
圖1為本發明實施例中流量控制方法的示例性流程圖。 圖2為本發明實施例中流量控制系統的示例性結構圖。 圖3為本發明實施例中流量控制實體的示例性結構圖。 圖4為本發明具體應用實施例中流量控制系統的結構圖。 圖5為本發明具體應用實施例中流量控制方法的流程圖。
具體實施例方式
本發明實施例中，預先設置目標節點的緩存佔用量高門限和低門限，且
高門限大於低門限；在流量傳輸過程中，監測目標節點的緩存佔用量，若緩 存佔用量高於高門限，則調低分配給源節點的發送流量，將所分配的發送流
量發送出去；若緩存佔用量低於低門限，則調高分配給源節點的發送流量， 將所分配的發送流量發送出去。
具體實現時，為源節點分配的發送流量可以體現在發送速率上，也可以 體現在發送個數上，或者也可以體現在發送的數據包大小上等，只要是能起 到調節流量的作用即可。
為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚明白，下面結合實施例和 附圖，對本發明進一步詳細說明。
圖1為本發明實施例中流量控制方法的示例性流程圖。如圖1所示，該 流程包括如下步驟
步驟101,預先設置目標節點的緩存佔用量高門限^—^和低門限
由於不同的系統有不同的特性，如緩存容量大小，數據發送特性等不同，
因此 屮和l^的取值可根據具體應用時的情況而定。其中， —小於
目標節點的最大緩存容量，用於防止目標節點的緩存溢出；w,"。^用於防止
源節點將下次數據發送到目標節點之前，目標節點的現有數據發送完畢，從 而導致數據發送時延。
步驟102,監測目標節點的緩存佔用量。
本實施例中，由於流量控制只涉及到流量傳輸過程中，因此本實施例不 對源節點的初始發送狀態，如發送速率、數據包大小及個數等情況進行限定。 源節點可以在初始狀態向目標節點發送專用目標節點緩存一定量的數據，如 向目標節點發送專用目標節點緩存50%的數據量，用於目標節點在緩存中預 先存儲以便進行數據發送。
之後，在流量傳輸過程中，監測目標節點的緩存佔用量。 步驟103,判斷目標節點的緩存佔用量與高門限^v"和低門限lw的
關係，如果目標節點的緩存佔用量高於^v。^，則執行步驟104;如果目標 節點的緩存佔用量低於A—w,則執行步驟105;如果目標節點的緩存佔用 量介於P—。^和Pw之間，則執行步驟106。
步驟104，調低分配給源節點的發送流量，將所分配的發送流量發送出 去，並返回執行步驟102。
源節點接收到上述發送流量後，按照發送流量向目標節點發送數據。
本步驟中，調低分配給源節點的發送流量的方式可有多種，如可以直接 在源節點發送流量的基礎上進行低流量調節，將前次為源節點分配的流量減 去大於零的數值或除以大於1的數值或乘以小於1的數值等，得到本次為源 節點分配的發送流量。
又如，可實時計算目標節點的當前平均發送流量，然後在所計算的目標 節點的當前平均發送流量的基礎上進行低流量調節，將目標節點的當前平均 發送流量減去大於零的數值或除以大於1的數值或乘以小於1的數值等，得 到本次為源節點分配的發送流量。
以調節發送速率的情況為例，目標節點的當前平均輸出速率可按照如下 公式(l)進行計算formula see original document page 12其中，formula see original document page 12為目標節點的當前平均輸出速率，l(卜l)為目標節點前次的 平均輸出速率，凡,(O為目標節點的當前輸出速率， 〃為低通濾波因子。/7值 越大表明當前值佔用比例越大，反之，當前值佔用比例越小， 〃的具體大小 可依據網絡的數據流量的波動而定，如果波動越大，則取值越小，反之，取 值越大。
或者目標節點的當前平均輸出速率也可按照如下公式(2)進行計算 formula see original document page 12(2)
其中，r為通信持續時長。
則為源節點分配的發送速率值可以按照如下公式(3)進行計算 formula see original document page 12(3)
其中，A,(o為源節點的發送速率值，Z,々)為目標節點的當前平均輸出速 率，p為速率下降因子。其中，/ 的取值大於1，若高門限 。"設的很高， 則/ 值可取稍大點，反之，"值可取稍小點。此外，/ 值還可以預先設置幾 個取值，並根據目標節點的緩存佔用量的情況動態選取。
步驟105,調高分配給源節點的發送流量，將所分配的發送流量發送出 去，並返回執行步驟102。
源節點接收到上述發送流量後，按照發送流量向目標節點發送數據。
本步驟中，調高分配給源節點的發送流量的方式可有多種，如可以直接 在源節點發送流量的基礎上進行高流量調節，將前次為源節點分配的流量加 上大於零的數值或除以小於1的數值或乘以大於1的數值等，得到本次為源 節點分配的發送流量。
又如，若實時計算目標節點的當前平均發送流量，則可在所計算的目標 節點的當前平均發送流量的基礎上進行高流量調節，將目標節點的當前平均 發送流量加上大於零的數值或除以小於1的數值或乘以大於1的數值等，得 到本次為源節點分配的發送流量。
以調節發送速率的情況為例，則目標節點的當前平均輸出速率同樣可按 照步驟104中描述的公式& o) = (i - o -1)+0)或l (0 = Z & 0) /r進行計算。
為源節點分配的發送速率值可以按照如下公式(4)進行計算formula see original document page 13 (4)
其中，A,(O為源節點的發送速率值，K,(0為目標節點的當前平均輸出速 率，"為速率提升因子。其中，"值可儘量取小，但是需要保障目標節點內 不會出現數據發送完畢的情況，若低門限& ,—設的很低，則《值可取稍大 點，反之可稍小點。此外，a值還可以預先設置幾個取值，並根據目標節點 的緩存佔用量的情況動態選取。
本步驟中，若事先可獲知源節點中的緩存數據量，則調高分配給源節點
的發送流量之前進一步地判斷源節點中的緩存數據量是否低於前次分配給
源節點的發送流量，如果不是，則執行調高分配給源節點的發送流量；否則， 可返回執行步驟102。因為若源節點中剩餘的緩存數據量利用前次的發送流 量便可一次發完，則本次無需再調高發送流量，從而避免增加不必要的資源 消耗和額外的信令交互。
步驟106，保持當前流量不變，並返回執行步驟102。 本步驟中，為了避免額外的信令開銷，當目標節點的緩存佔用量介於 爐一—和&一^之間時，不對源節點的發送流量進行控制，從而也不會向源節 點發送新的發送流量分配信息。源節點仍按原來的流量進行數據發送。具體 實現時，也可對源節點的流量進行控制，如預先計算目標節點的當前平均輸 出流量，將目標節點的當前平均輸出流量作為源節點的發送流量。
上述方法流程具體進行時，可由設置在目標節點內或設置在目標節點外 的流量控制實體進行上述流量控制，若流量控制實體設置在目標節點外，則 需要和目標節點進行信息交互，以獲取目標節點的緩存佔用量等信息。
通過上述流量控制後，通常情況下不會發生目標節點緩存溢出的情況，但 為了保險起見，本實施例中可進一步包括在步驟103中，若監測到目標節點 的緩存溢出，則將暫時停止發送數據的通知發送出去，或者為源節點分配取值 為零的發送流量，並將取值為零的發送流量發送出去。
源節點接收到暫時停止發送數據的通知，或者是取值為零的發送流量，停 止向目標節點發送數據。
之後，可返回執行步驟102，繼續監測目標節點的緩存佔用量。或者進一 步地，為了使目標節點有充足的時間處理緩存數據，可在將暫時停止發送數據 的通知發送出去，或者將取值為零的發送流量發送出去之後進一步由流量控制 實體啟動一個預先設置的定時器，並在達到該定時器的時長時，返回執行步驟
102。又或者，在源節點停止向目標節點發送數據之後，進一步由源節點啟動一 個預先設置的定時器，並在達到所述定時器時長時，將流量請求發送出去；流
量控制實體根據接收到的流量請求，返回執行步驟102。
又或者，上述各種情況下在返回執行步驟102之前，可進一步包括如下 步驟
步驟201,監測目標節點的緩存佔用量。
步驟202,判斷目標節點的緩存佔用量與高門限和低門限i一的 關係，如果目標節點的緩存佔用量高於^v。^，則返回執行步驟201;如果 目標節點的緩存佔用量低於^"(—,則執行步驟105;如果目標節點的緩存 佔用量介於^V。^和^6"之間，則可將預先計算的目標節點的當前平均輸出
流量作為源節點的發送流量發送給源節點，之後返回執行步驟102。
以上對本發明實施例中的流量控制方法進行了詳細描述，下面再對本發 明實施例中的流量控制系統進行詳細描述。
圖2示出了本發明實施例中流量控制系統的示例性結構圖。如圖2所示， 該系統包括源節點、目標節點和流量控制實體。
其中，流量控制實體用於在流量傳輸過程中，監測目標節點的緩存佔用量， 若緩存佔用量高於預先設置的高門限，則調低分配給源節點的發送流量，將所 分配的發送流量發送給源節點；若緩存佔用量低於預先設置的低門限，則調高 分配給源節點的發送流量，將所分配的發送流量發送給源節點。
源節點用於接收來自流量控制實體的發送流量，按照所接收的發送流量 向目標節點發送數據。
進一步地，流量控制實體獲知到源節點中的緩存數據量，則流量控制實體 在監測到目標節點的緩存佔用量低於上述低門限時，調高分配給源節點的發送 流量之前進一步判斷源節點中的緩存數據量是否低於前次分配給源節點的發送 流量，如果不是，則執行調高分配給源節點的發送流量。
其中，調低分配給源節點的發送流量的過程可與圖1所示步驟104中的描 述一致，調高分配給源節點的發送流量的過程可與圖1所示步驟105中的描述 一致。例如，流量控制實體進一步計算目標節點的當前平均輸出速率，根據所
計算的目標節點的當前平均輸出速率執行為源節點分配發送流量的操作。具體 過程可與圖1所示方法流程中的描述一致。
其中，流量控制實體可設置在目標節點之中，也可設置在目標節點之外。 若流量控制實體設置在目標節點外，則需要和目標節點進行信息交互，以獲 取目標節點的緩存佔用量等信息。
此外，具體實現時，流量控制實體可有多種具體實現形式。下面僅列舉 其中 一種結構形式對流量控制實體的具體實現進行詳細描述。
圖3為本發明實施例中流量控制實體的示例性結構圖。如圖3中的實線
部分所示，該流量控制實體包括目標節點緩存佔用量監測模塊和流量控制 模塊。
其中，目標節點緩存佔用量監測模塊用於在流量傳輸過程中監測目標節點 的緩存佔用量，將所監測到的緩存佔用量提供給流量控制模塊。
流量控制模塊用於在目標節點的緩存佔用量高於預先設置的高門限時，調 低分配給源節點的發送流量，將所分配的發送流量發送出去；在目標節點的緩 存佔用量低於預先設置的低門限時，調高分配給源節點的發送流量，將所分配 的發送流量發送出去。
進一步地，如圖3中的虛線部分所示，該流量控制實體還包括源節點緩 存數據量獲知模塊，用於獲取源節點的緩存數據量，將所述源節點的緩存數據 量提供給所述流量控制模塊。流量控制模塊在所緩存佔用量低於預先設置的低 門限時，調高分配給源節點的發送流量之前進一步判斷源節點中的緩存數據量 是否低於前次分配給源節點的發送流量，如果不是，則執行調高分配給源節點 的發送流量的操作。
其中，流量控制實體調低分配給源節點的發送流量的過程可與圖1所示步 驟104中的描述一致，調高分配給源節點的發送流量的過程可與圖1所示步驟 105中的描述一致。例如，該流量控制實體還可以包括目標節點平均輸出速 率計算模塊，用於計算目標節點的當前平均輸出速率，將所計算的目標節點的 當前平均輸出速率提供給流量控制模塊。流量控制模塊根據目標節點的當前平
均輸出速率執行為源節點分配發送流量的操作。具體過程可與圖1所示方法流 程中的描述一致。
下面將通過一個具體應用實施例對上述描述的方法、系統及流量控制實 體進行詳細描述。
本具體應用實施例中以HSDPA系統中Iub接口 (即RNC與Node-B之 間的接口 )的HS-DSCH上的流量控制為例，在HSDPA系統中，網絡側的 MAC層的功能被分離開分別由RNC和Node-B控制。其中，MAC-d層的功 能主要在RNC實體中，而MAC-hs實體的功能主要在Node-B實體中實現， 其中MAC-hs實體除了實現調度、HARQ相關功能以外的另一項重要功能就 是流量控制功能，因此本應用實施例中流量控制實體為MAC-hs實體，源節 點為RNC實體，目標節點為Node-B實體，且流量控制實體設置在目標節點 中。
在HSDPA中，RNC產生MAC-d數據包(PDU )然後通過RNC和Node-B 之間的接口——Iub接口傳送給Node-B實體，Node-B緩存(目的節點緩存) 各個不同優先級的數據包，然後依據一定的調度準則將這些數據在空口上進 行發送。以CRNC中不包含MAC-c/sh實體的情況為例，HSDPA中的MAC 層功能分層及流量控制的實體如圖4所示。圖4中包括RNC和Node-B，以 及位於Node-B中的流量控制實體MAC-hs實體。
其中，MAC-hs實體用於在流量傳輸過程中，監測Node-B的緩存佔用量， 若緩存佔用量高於預先設置的高門限，則調低分配給RNC的發送流量，將所分 配的發送流量發送給RNC;若緩存佔用量低於預先設置的低門限，則調高分配 給RNC的發送流量，將所分配的發送流量發送給RNC。
RNC用於接收來自MAC-hs實體的發送流量，按照所接收的發送流量 向Node-B發送數據。其中，由RNC中的MAC-d實體控制按照所接收的發 送流量向Node-B發送數據。
如前所述，流量控制可體現為控制源節點向目的節點的數據傳輸速率， 防止目的節點的緩存溢出，控制數據在目的節點的緩存時延，防止擁塞的發生。在HSDPA中，這一功能主要通過動態調整以下幾個參數的值實現傳 送的MAC-d數據包的大小(Max MAC-d PDU Size )，記為S&;在Iub接 口上一次傳輸的MAC-d數據包的個數(Credit)，記為CVW/r; Iub接口上兩 次數據傳輸之間的時間間隔(Interval),記為/"fe"a/;以及上述設置持續的 有效次數(Repetition Period )。
從這幾個參數的配置可以根據如下公式(5)計算出Iub接口上的允許的
最大數據傳輸速率，以及MAC-hs緩存的數據進入速率
formula see original document page 18 (5)
可以看出，Iub接口上的數據傳輸速率主要由前三個參數決定，而最後 一個參數表示了上述數據傳輸速率的有效時間，以便Node-B對上述速率進 行動態的調整。可見，Iub接口上的流量控制算法最主要的功能即為實現 對上述速率的設置和調整，以控制該接口上的數據傳輸速率，達到對Node-B 側的緩存和數據包時延的有效控制。
在流量控制中主要涉及兩類控制幀和 一 個數據幀，控制幀主要用於信令 的交互，實現控制功能，而數據幀主要實現數據的傳輸，並且在數據幀中也 攜帶相應的狀態信息，用於控制之用。控制幀為容量請求(CAPACITY REQUEST)幀和容量分配(CAPACITY ALLOCATION )幀，數據幀為高 速-下行共享信道數據(HS-DSCH DATA )幀。
其中CAPACITY REQUEST用於源節點RNC向目的節點Node-B請求 容量資源進行數據傳輸，當數據到達RNC,而當前沒有可用的Iub容量資源， RNC用此幀向相應的Node-B的MAC-hs實體請求資源。Node-B用 CAPACITY ALLOCATION來回應上述請求，在其中包含著相應的分配給相 應優先級數據的容量分配。此外，Node-B也可以使用該幀來動態、主動的 對數據傳輸速率進行動態調整。
HS-DSCH DATA FRAME用於傳輸HS-DSCH上的數據，除了數據之外 還包括相應的控制信息，如RNC的緩存無線鏈路層(RLC)緩存的佔用情況等。
預先設置目標節點的緩存佔用量高門限p—。^和低門限A"。w ，且P—(—
大於A"—，另外利用公式(l)對MAC-hs緩存的數據輸出速率，即Node-B 的數據輸出速率進行平滑，獲得Node-B的當前平均輸出速率。則具體的流 量分配與調整過程如圖5所示，圖5為本發明具體應用實施例中流量控制方 法的流程圖。該流程包括如下步驟
步驟501,監測Node-B的緩存佔用量。
步驟502，判斷Node-B的緩存佔用量與高門限^v"和低門限^v^,的 關係，如果Node-B的緩存佔用量低於^^—，則執行步驟503;如果Node-B 的緩存佔用量介於~(—和^^一之間，則執行步驟504;如果Node-B的緩 存佔用量高於^—w,則執行步驟505。
步驟503,根據Node-B的當前平均輸出速率及預先設置的速率提升因 子，得到高於Node-B當前平均輸出速率的RNC發送速率值，根據所得到的 RNC發送速率值確定RNC的發送流量，將所確定的RNC的發送流量發送 給RNC，並返回執行步驟501。
本步驟中，首先按照公式(4),即7 ,.,(,) = ;^,(,) + "計算得到為RNC分配的 發送速率值&(f),即公式(5)中的i^。
此外，在HSDPA中，考慮到協議的可實現性，可將上述新分配的i^(/) 轉化為協議中的相應參數的設置。例如轉換為參數OW"則可依據式(6), 計算出formula see original document page 19
依據Iub接口傳輸網的承載能力，將Interval設定為固定的值，在一定 的時間內無需改變；MAC-d PDU大小也可為一固定值，大小可以在承載建 立時協商好，在數據傳輸過程中基本不變。如果這兩個參數變化的話，仍然 可以依據上式計算出一個Interval內傳輸的MAC-d PDU個數credit;
Repetition Period設置為2047 (表明上述分配一直有效，直至下次接收到新 的容量分配)。
得到這四個參數(MAC-dPDUSize, Credit, Interval, Repetition Period ) 後，將相應的協議幀中的欄位設置好，然後將新的發送流量分配通過 CAPACITY ALLOCATION幀發送給RNC即可。
RNC通過MAC-d實體接收到所分配的參數後，按照參數信息向Node-B 發送數據。
步驟504，保持當前流量不變，並返回執行步驟501。
本步驟中，為了避免額外的信令開銷，當Node-B的緩存佔用量介於 爐——和Pw/之間時，不對RNC的發送流量進行控制，從而也不會向RNC 發送新的發送流量分配信息，RNC仍按原來的流量進行數據發送。具體實 現時，也可對RNC的流量進行控制，如預先計算Node-B的當前平均輸出速 率，將Node-B的當前平均輸出速率作為RNC的發送速率，並進而按照與步 驟503中描述的方法，將Node-B的當前平均輸出速率轉化為協議中的相應 參數的設置發送給RNC。
步驟505,判斷Node-B的緩存是否溢出，如果未溢出，則執行步驟506， 否則，執行步驟507。
步驟506，根據Node-B的當前平均輸出速率及預先設置的速率下降因 子，得到低於Node-B當前平均輸出速率的RNC發送速率值，根據所得到的 RNC發送速率值確定RNC的發送流量，將所確定的RNC的發送流量發送 給RNC,並返回執行步驟501。
本步驟中，首先按照公式(3),即^(0 =《,(0/"計算得到為RNC分配的 發送速率值^W,即公式(5)中的i^。之後可按照與步驟503中描述的方法， 將上述新分配的^,(,)轉化為協議中的相應參數的設置發送給RNC。
步驟507,將暫時停止發送數據的通知發送給RNC。
RNC收到暫時停止發送數據的通知後，停止向Node-B發送數據，並啟
動預先設置的定時器，在達到該定時器的時長時，向Node-B發送CAPACITY REQUEST幀。
步驟508， Node-B判斷是否接收到來自RNC的CAPACITY REQUEST 幀，如果接收到，則執行步驟509。
步驟509,監測Node-B的緩存佔用量。
步驟510,判斷Node-B的緩存佔用量與高門限伊—^和低門限i^的 關係，如果Node-B的緩存佔用量低於^"。^,則執行步驟503;如果Node-B 的緩存佔用量介於 。^和L^之間，則執行步驟511;如果Node-B的緩 存佔用量高於^V。w，則返回執行步驟509。
步驟511，將Node-B的當前平均輸出速率作為為RNC分配的發送速率 值，根據所得到的RNC發送速率值確定RNC的發送流量，將所確定的RNC 的發送流量發送給RNC,之後返回執行步驟501。
本步驟中，即將^,(,) = 1(,)作為為RNC分配的發送速率值KO,即公 式(5)中的，之後可按照與步驟503中描述的方法，將上述新分配的1(/)轉 化為協議中的相應參數的設置發送給RNC 。
綜上，本發明較佳實施例中的流量控制方案具有如下幾個優點
1、 通用性強，適用於多個場景和系統。只要涉及到兩個節點之間的數 據傳輸，目標節點的緩存大小有限且其數據發送速率有限的場景均可利用本 發明實施例中的技術方案。而通常這樣的場景均是典型的需要流量控制的場 景，也就是說本方案可以適用於任何需要流量控制的場景，如WCDMA R99/R4 、 TD-SCDMA R99/R4等。
2、 嚴格控制目標節點的緩存的佔用。本發明實施例中的技術方案設置 了緩存佔用量的高門限， 一旦緩存的佔用量大於該高門限，則立刻降低源節 點向目標節點發送數據的流量，且速率的降低可以採用指數下降方法，使得
緩存的佔用迅速得到控制。這樣做一 方面防止目標節點有限大小的緩存的溢 出，另一方面在某些場景下需要清空目標節點的緩存，將數據丟棄(如在
HSDPA中，發生切換時；在前向接入信道(FACH)、下行共享信道(DSCH) 傳輸使用SRNC時，發生信道切換、小區重選時等)，此時，控制目標節點 緩存的佔用可以儘量避免大量的數據被丟棄，以降低上層的重傳(如果存在 的話)概率，降低數據傳輸時延。
3、 最小的排隊時延。由於設定了緩存佔用的高門限，並且當源節點發 送數據的速率與目標節點緩存發送數據的速率相匹配時，本發明實施例中的 技術方案可以獲得小的數據包排隊時延，在理想情況下，目標節點中緩存的 數據量是一個定值，這樣數據排隊時延也為一個定值。
4、 保持目標節點緩存中一定數據量的佔用。本發明實施例中的技術方 案中設定了目標節點緩存佔用量的低門限，當緩存中的數據佔用低於該低門 限時，則提高源節點向目標節點發送數據速率，從而避免出現源節點有數據 需要發送，而由於源節點和目標節點之間的數據傳輸速率過低導致在目標節 點需要發送數據時，目標節點緩存中數據量過少導致目標節點發送數據的速 率降低情況的發生。
5、 信令負荷小。本發明實施例中的技術方案釆用了一系列方法來降低 信令負荷。首先，如果目標節點的緩存佔用量介於高門限和低門限之間，則 不改變源節點數據發送速率，不向源節點發送流量調整指示。其次，如果目 標節點的緩存佔用低於低門限，但源節點緩存的數據量小於前次分配的發送 流量，則也不向源節點發送新的流量分配。
6、 實施簡單，本發明實施例中的技術方案只需要不斷的監視目標節點 的緩存佔用量，並且進一步的統計該緩存的數據平均輸出速率，然後依據本 發明實施例描述的過程對源節點的流量進行控制，硬體和軟體的實現都比較 簡單。
以上所述的各實施例，對本發明的目的、技術方案和有益效果進行了進 一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並 非用於限定本發明的保護範圍，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何 修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1、一種流量控制方法，其特徵在於，預先設置目標節點的緩存佔用量高門限和低門限；該方法包括在流量傳輸過程中，監測目標節點的緩存佔用量，若所述緩存佔用量高於所述高門限，則調低分配給源節點的發送流量，將所述分配的發送流量發送出去；若所述緩存佔用量低於所述低門限，則調高分配給源節點的發送流量，將所述分配的發送流量發送出去。
2、 如權利要求l所述的方法，其特徵在於，該方法進一步包括源節點接 收所述發送流量，按照所述發送流量向目標節點發送數據。
3、 如權利要求l所述的方法，其特徵在於，預先獲知源節點中的緩存數據量；若目標節點的緩存佔用量低於所述低門限，則調高分配給源節點的發送流 量之前進一步包括判斷所述源節點中的緩存數據量是否低於前次分配給源節 點的發送流量，如果不是，則執行所述調高分配給源節點的發送流量。
4、 如權利要求l所述的方法，其特徵在於，該方法進一步包括若監測到 目標節點的緩存溢出，則將暫時停止發送數據的通知發送出去，或者為源節點 分配取值為零的發送流量，並將取值為零的發送流量發送出去；源節點接收到所述暫時停止發送數據的通知，或者所述取值為零的發送流 量，停止向目標節點發送數據。
5、 如權利要求4所述的方法，其特徵在於，源節點停止向目標節點發送數 據之後進一步包括源節點啟動預先設置的定時器，並在達到所述定時器時長 時，將流量請求發送出去；根據接收到的所述流量請求，執行所述監測目標節點緩存佔用量。
6、 如權利要求4所述的方法，其特徵在於，將暫時停止發送數據的通知發 送出去，或者將取值為零的發送流量發送出去之後進一步包括啟動預先設置 的定時器，並在達到所述定時器時長時，執行所述監測目標節點緩存佔用量。
7、 如權利要求1至6中任一項所述的方法，其特徵在於，所述調低分配給 源節點的發送流量為根據目標節點的當前平均輸出速率及預先設置的速率下 降因子，得到低於所述目標節點當前平均輸出速率的源節點發送速率值，根據 所述源節點發送速率值確定源節點的發送流量；所述調高分配給源節點的發送流量為根據目標節點的當前平均輸出速率 及預先設置的速率提升因子，得到高於所述目標節點當前平均輸出速率的源節 點發送速率值，根據所述源節點發送速率值確定源節點的發送流量。
8、 如權利要求7所述的方法，其特徵在於，所述目標節點的當前平均輸出 速率為公式g, 0) = (1 - 7風.,(卜1) + "凡,W或10) = Z凡,0) /T;其中，義.,0)為目標節點的當前平均輸出速率，《,(/-1)為目標節點前次的平均輸出速率，&(/)為目 標節點的當前輸出速率，7為低通濾波因子，r為通信持續時長。
9、 如權利要求7所述的方法，其特徵在於，所述根據目標節點的當前平均 輸出速率及預先設置的速率下降因子，得到低於所述目標節點當前平均輸出速 率的源節點發送速率值為公式&(0 = 1(,)/-;其中，iUO為源節點的發送速 率值，R,(0為目標節點的當前平均輸出速率，"為速率下降因子。
10、 如權利要求7所述的方法，其特徵在於，所述根據目標節點的當前平 均輸出速率及預先設置的速率提升因子，得到高於所述目標節點當前平均輸出 速率的源節點發送速率值為公式，《(—;其中，^(/)為源節點的發送 速率值，l(O為目標節點的當前平均輸出速率，"為速率提升因子。
11、 如權利要求7所述的方法，其特徵在於，所述目標節點為基站Node-B, 所述源節點為無線網絡控制器RNC;所述根據源節點的發送速率值確定源節點的發送流量為根據i ,.,(O，利用 公式C"必=&外/她，/得到源節點一次傳輸的數據包個數，將所述源節點一次傳輸的數據包個數作為源節點的發送流量控制信息；其中，Cre必為源節點一次 傳輸的數據包個數，i 刀)為源節點的發送速率值，/",erv"/為源節點兩次數據傳輸的時間間隔，為源節點傳輸的教:據包大小。
12、 一種流量控制系統，其特徵在於，該系統包括源節點、目標節點和 流量控制實體，其中，所述流量控制實體用於在流量傳輸過程中，監測所述目標節點的緩存佔用 量，若所述緩存佔用量高於預先設置的高門限，則調低分配給所述源節點的發 送流量，將所述分配的發送流量發送給所述源節點；若所述緩存佔用量低於預 先設置的低門限，則調高分配給所述源節點的發送流量，將所述分配的發送流 量發送給所述源節點；所述源節點用於接收來自所述流量控制實體的所述發送流量，按照所述發 送流量向所述目標節點發送數據。
13、 如權利要求12所述的系統，其特徵在於，所述流量控制實體進一步獲 知源節點中的緩存數據量，並在監測到目標節點的緩存佔用量低於所述低門限， 調高分配給源節點的發送流量之前進一步判斷所述源節點中的緩存數據量是否 低於前次分配給源節點的發送流量，如果不是，則執行所述調高分配給源節點 的發送流量。
14、 如權利要求12或13所述的系統，其特徵在於，所述流量控制實體進 一步計算目標節點的當前平均輸出速率，根據所述目標節點的當前平均輸出速 率執行所述為源節點分配發送流量。
15、 如權利要求14所述的系統，其特徵在於，所述流量控制實體設置在所 述目標節點之中。
16、 一種流量控制實體，其特徵在於，該流量控制實體包括目標節點緩存佔用量監測模塊，用於在流量傳輸過程中監測目標節點的緩 存佔用量，將所述緩存佔用量提供給流量控制模塊；流量控制模塊，用於在所述緩存佔用量高於預先設置的高門限時，調低分 配給源節點的發送流量，將所述分配的發送流量發送出去；在所述緩存佔用量 低於預先設置的低門限時，調高分配給源節點的發送流量，將所述分配的發送 流量發送出去。
17、 如權利要求16所述的流量控制實體，其特徵在於，該流量控制實體進 一步包括源節點緩存數據量獲知模塊，用於獲取源節點的緩存數據量，將所 述源節點的緩存數據量提供給所述流量控制模塊；所述流量控制模塊在所述緩存佔用量低於預先設置的低門限時，調高分配 給源節點的發送流量之前進一步判斷所述源節點中的緩存數據量是否低於前次 分配給源節點的發送流量，如果不是，則執行所述調高分配給源節點的發送流曰f。
18、 如權利要求16或17所述的流量控制實體，其特徵在於，該流量控制 實體進一步包括目標節點平均輸出速率計算模塊，用於計算目標節點的當前 平均輸出速率，將所述目標節點的當前平均輸出速率提供給所述流量控制模塊；所述流量控制模塊根據所述目標節點的當前平均輸出速率執行所述為源節 點分配發送流量。
全文摘要
本發明公開了一種流量控制方法，預先設置目標節點的緩存佔用量高門限和低門限，該方法包括在流量傳輸過程中，監測目標節點的緩存佔用量，若所述緩存佔用量高於所述高門限，則調低分配給源節點的發送流量，將所述分配的發送流量發送出去；若所述緩存佔用量低於所述低門限，則調高分配給源節點的發送流量，將所述分配的發送流量發送出去。此外，本發明還公開了一種流量控制系統及流量控制實體。本發明所公開的技術方案，能夠實現具體的流量控制。
文檔編號H04L12/56GK101340358SQ20071011829
公開日2009年1月7日 申請日期2007年7月4日 優先權日2007年7月4日
發明者彭木根, 王文博, 陳書平 申請人:鼎橋通信技術有限公司