Iub口下行帶寬分配方法與裝置的製作方法

2023-05-25 11:25:01 2

專利名稱：Iub口下行帶寬分配方法與裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及Iub 口下行流量控制技術，更確切地說是涉及Iub 口下行帶寬
分配方法與裝置。
背景技術：
第三代通信合作組織(3GPP， 3rd Generation Partnership Project) 25.435協 議規定，在高速下行分組接入(HSDPA, High Speed Downlink Packet Access ) 系統中，無線網絡控制器(RNC， Radio Network Controller)通過高速下行共享 信道(HS-DSCH, High Speed Downlink Shared Channels )向基站(Node B )傳 輸高速下行數據。其中，專用MAC (MAC-d, MAC-dedicated)是媒體接入控 制(MAC, Medium Access Control)實體的一種，位於RNC內，用於控制專用 信道如HS-DSCH;而高速MAC (MAC-hs, MAC-high speed)也是 一種MAC 實體，位於基站內，用於控制HS-DSCH。 Iub 口數據傳輸的過程如下
RNC通過HS-DSCH容量請求(Capacity Request)控制幀通知基站RNC 側某個MAC-d flow中各個優先級的數據緩衝區大小，向基站申請發送數據， 其中，每個容量請求控制幀只能攜帶MAC-d flow中一個優先級數據的信息； 基站通過HS-DSCH容量分配(CAPACITY ALLOCATION)控制幀向RNC分 配容量；RNC按照分得的容量向基站發送高速下行數據。
現有HSDPA系統採用了基於優先級隊列狀態的流量控制算法為數據隊列 分配Iub 口下行帶寬為每個優先級的數據隊列設置相同的固定數據量門限， 並設置一個帶寬佔用時間門限Thb, Node B檢測優先級數據隊列中的數據量， 並與設定數據量門限值進行比對，通過發送容量分配幀對優先級的數據隊列佔 用的Iub 口下行帶寬進行調整。在每個傳輸時間間隔(TTI， Transmission Time
4Interval)到來時，對所有的數據隊列進行遍歷，檢查數據隊列佔用Iub 口下行 帶寬的時間是否超過時間門限Thb,如果超過，則放棄當前Iub 口下行帶寬， 重新進行帶寬申請。系統為數據隊列分配帶寬時，按照等待時間排序，優先給 等待時間長的數據隊列分配帶寬。
HSDPA系統的Iub 口下行帶寬分配技術，較HSDPA系統早的其他無線通 信系統的Iub 口下行帶寬分配技術同樣存在上述問題，這裡不再一一贅述。
現有技術沒有考慮數據隊列的服務質量(QOS， Quality of Service)需求， 而是平等對待所有的數據隊列，給所有的用戶數據隊列分配同一個固定的數據 緩存門限值。如果系統中出現時延需求非常苛刻的用戶，可能因調度時間超時 而被丟棄；而在數據緩存門限較大時，可能會因Iub 口帶寬分配不當導致用戶 隊列中緩存較多的數據而溢出。而如果系統中有保證比特率(GBR， Guaranteed BitRate)的業務時，可能會因為數據緩存門限小而出現隊列調空的現象，無法 保障數據調度的比特率。現有技術固定門限值的方案，在實際設備實現時需要 給所有的業務開闢相同的緩存空間，對系統內存的需求較大。

發明內容
有鑑於此，本發明的主要目的在於提供一種Iub 口下行帶寬分配方法與裝 置，能為隊列合理分配Iub 口下行帶寬，較好地實現Iub 口的流量控制。 為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的 一種Iub 口下行帶寬分配方法，包括
動態設置大、小兩個數據緩存閾值，根據當前隊列中數據量與數據緩存閾 值的比較結果調整Iub 口的下行帶寬。
優選地，根據當前隊列中數據量與數據緩存闊值的比較結果調整Iub 口的 下行帶寬，具體為
當前隊列中緩存數據量小於小閾值時，增大Iub口下行帶寬，當前隊列中 緩存數據量大於大閾值時，設置Iub 口下行帶寬為0,當前隊列中緩存數據量在 兩闊值之間時，維持Iub口下行帶寬。優選地，所述數據緩存閾值根據數據業務的服務質量要求、Iub 口環回時延 及Ull 口下行數據處理能力而綜合設定。
優選地，動態設置所述數據緩存閾值，具體為
對於設置有保證比特率及超時丟棄的業務隊列，小閾值為保證比特率與Iub
口環回時延之積，大閾值為保證比特率與超時丟棄之積；
對於僅設置有超時丟棄的業務隊列，小閾值為Uu 口下行數據平均速率與
Iub 口環回時延之積；大閎值為Uu 口下行數據平均速率與超時丟棄之積；
對於僅設置有保證比特率的業務隊列，小閾值為保證比特率與Iub 口環回
時延之積，大閾值為小於隊列緩存總量的任一常量；
對於未設置服務質量要求的業務隊列，小閾值為Uu 口下行數據平均速率
與Iub 口環回時延之積；大閾值為小於隊列緩存總量的任一常量。
優選地，初始下行數據平均速率為設定值，其餘下行數據平均速率由更新
周期內累計調度的下行數據量及上一更新周期的下行數據平均速率而確定。 優選地，所述下行數據平均速率由下式確定 ((T-T1 ) XVo + U)/T,其中，Tl為當前更新周期，U為Tl內累計調度
的下行數據量，Vo為上一更新周期的下行數據平均速率，T為設定的時間周期。 一種Iub 口下行帶寬分配裝置，包括 閾值設置單元，用於動態設置大、小兩個數據緩存閾值； 比較單元，用於將當前隊列中數據量與數據緩存閾值進行比較；以及 調整單元，用於根據所述比較單元的比較結果調整Iub 口的下行帶寬。 優選地，所述調整單元調整Iub 口的下行帶寬，具體為 當前隊列中緩存數據量小於小閾值時，增大Iub口下行帶寬，當前隊列中
緩存數據量大於大閾值時，設置Iub 口下行帶寬為0，當前隊列中緩存數據量在
兩閾值之間時，維持Iub口下行帶寬。
優選地，該裝置還包括下行數據平均速率確定單元，用於確定Uu 口的
下行數據平均速率，其中，初始下行數據平均速率是設定的，其餘下行數據平
均速率由下式確定((T-T1 ) XVo + U) /T,其中，Tl為當前更新周期，U為Tl內累計調度 的下行數據量，Vo為上一更新周期的下行數據平均速率，T為設定的時間周期。
優選地，所述閾值設置單元動態設置數據緩存閾值，具體為
對於設置有保證比特率及超時丟棄的業務隊列，小閾值為保證比特率與Iub 口環回時延之積，大閾值為保證比特率與超時丟棄之積；
對於僅設置有超時丟棄的業務隊列，小l萄值為Uu 口下行數據平均速率與 Iub 口環回時延之積；大閾值為Uu 口下行數據平均速率與超時丟棄之積；
對於僅設置有保證比特率的業務隊列，小閾值為保證比特率與Iub 口環回 時延之積，大閾值為小於隊列緩存總量的任一常量；
對於未設置服務質量要求的業務隊列，小閾值為Uu 口下行數據平均速率 與Iub 口環回時延之積；大閾值為小於隊列緩存總量的任一常量。
本發明根據服務質量要求、Iub 口環回時延及Uu 口下行數據處理能力為隊 列設置兩個數據緩存閾值，在每一個更新周期內，數據緩存閾值均會得到更新， 隊列中的數據業務的QOS可得到較好的保障，並能協調Iub 口流量控制和調度 的關係，有效減少了調空和數據超時丟棄現象。本發明實現簡單，可根據隊列 的業務狀況設置相應的緩存空間，節約系統的實現的成本。


圖1為本發明Iub 口下行帶寬分配方法的流程圖； 圖2為本發明Iub 口下行帶寬分配裝置的組成結構示意圖。
具體實施例方式
以下結合附圖對本發明的技術方案進行詳細說明。
圖l為本發明Iub 口下行帶寬分配方法的流程圖，如圖l所示，本發明Iub 口下行帶寬分配方法的流程圖包括以下步驟
步驟101:動態設置大、小兩個數據緩存閾值，分別記為Thl、 Th2, 0<Thl<Th2<Th，其中Th為隊列的物理緩存空間，即為隊列設定的最大存儲空間。本發明中，Thl、 Th2的取值與隊列中數據業務的服務質量要求、Iub口環
回時延及Uu 口下行數據處理能力息息相關，需要根據具體的業務配置條件而
確定，以下進行詳細說明。
對於同時設置有保證比特率(GBR， Guaranteed Bit Rate )及超時丟棄的業 務隊列，Thl=Gbr x Tdly;其中，Gbr為業務的保證比特率，Tdly是Iub 口的 環回時延，即NodeB向RNC發送容量分配控制幀的發送與數據幀接收之間的 時延， 一般取40ms。 Th2 = GbrxTdis, Tdis為數據業務設定的超時丟棄時間， 不同的數據業務，設置的超時丟棄時間不同，流業務中Tdis—般設置200ms。
對於僅設置有超時丟棄的業務隊列，小閾值為Uu 口下行數據平均速率與 Iub口環回時延之積，即Thl = Vex Tdly;大閾值為Uu 口下行數據平均速率與 超時丟棄之積，即Th2=VcxTdis，其中，Vc為Uu 口下行數據平均速率。
本發明提供一種Vc的確定方式Vc=((T-Tl) XVo + U)/T,其中，Tl 為當前更新周期，U為T1內累計調度的下行數據量，Vo為上一更新周期的下 行數據平均速率，T為設定的時間周期。對於HSDPA系統而言，Vc的更新周 期可設為10ms,與TTI相同，而統計10ms內Uu 口所調度的總的下行數據量 U所需的存儲空間並不大，所消耗的系統資源也不大。T取值為幀長XUu口可 接入用戶數XN，其中，HSDPA系統幀長為lOms， N為正整婆t, 一般取2，在 容量為16用戶系統中，得到的T配置為32X10ms。
也可直接統計當前時刻之前T內Uu 口所調度的總的下行數據量Ul， Vc= Ul/T,該Vc確定方式所需的統計存儲空間較大。
Vc初始值需要設定，可在隊列建立時給Vc賦初值，初值可設為Uu口峰 值速率/當前隊列數。
對於僅設置有保證比特率的業務隊列，小閾值為保證比特率與Iub 口環回 時延之積，即Thl=Gbr x Tdly,大閾值為小於隊列緩存總量的任一常量。對於 僅設置了 GBR的數據業務隊列，隊列中緩存的數據量越多越好，只要不溢出隊 列的存儲空間即可。
對於未設置服務質量要求的業務隊列，小閾值為Uu 口下行數據平均速率
8與Iub 口環回時延之積，即Thl = Vc xTdly; Thl初始值可以設為與Th2相同， 後續再根據Vc而調整；大閾值為小於隊列緩存總量的任一常量，與設置了 GBR 的數據業務隊列相似，只要能保證Uu 口下行數據速率，隊列中緩存的數據量 越多越好，只要不溢出隊列的存儲空間即可。Th2也可通過下式確定MIN(Uu 口下行峰值速率，UE能力支持速率)xTdlyxA, A為整數，建議取2。
本發明根據服務質量要求、Iub 口環回時延及Uu 口下行數據處理能力為隊 列設置兩個數據緩存閾值，在每一個更新周期內，數據緩存閎值均會得到更新， 隊列中的數據業務的QOS可得到較好的保障，並能協調Iub 口流量控制和調度 的關係。
步驟102:根據當前隊列中數據量與數據緩存閾值的比較結果調整Iub 口的 下行帶寬。
當前隊列中緩存數據量小於小閾值Thl時，增大Iub口下行帶寬，當前隊 列中緩存數據量大於大闍值Th2時，設置Iub 口下行帶寬為0，當前隊列中緩 存數據量在兩閾值Thl、 Th2之間時，維持Iub口下行帶寬。
如果Iub 口下行帶寬在進行上述的帶寬分配後尚有節餘，可將剩餘帶寬進 行二次分配，例如可分配給沒有時延需求的隊列，也可分配給僅有GBR需求的 隊列。二次分配帶寬可充分利用系統資源，同時不會因為隊列中緩存數據量太 大造成數據超時丟棄。本發明可根據隊列分配的Iub 口下行帶寬較好地實現對 Iub 口的流量控制。
圖2為本發明Iub 口下行帶寬分配裝置的組成結構示意圖，如圖2所示， 本發明Iub 口下行帶寬分配裝置包括閾值設置單元20、比較單元21和調整單元 22,其中，閾值設置單元20用於動態設置大、小兩個數據緩存閾值；數據緩存 閾值與隊列中數據業務的服務質量要求、Iub 口環回時延及Uu 口下行數據處理 能力息息相關，需要根據具體的業務配置條件而確定，可參見本發明Iub 口下 行帶寬分配方法步驟IOI中的相關描述，這裡不再贅述。比較單元21用於將當 前隊列中數據量與數據緩存閾值進行比較，得出相應的比較結果，主要確定隊 列中當前數據量處於什麼樣的水平，是否在設定的兩數據緩存閾值範圍之內；調整單元22用於根據比較單元21的比較結果調整Iub 口的下行帶寬，當前隊 列中緩存數據量小於小閾值Thl時，增大Iub口下行帶寬，當前隊列中緩存數 據量大於大閾值Th2時，設置Iub 口下行帶寬為0,當前隊列中緩存數據量在 兩閾值Thl、 Th2之間時，維持Iub口下行帶寬。如果Iub 口下行帶寬在進行上 述的帶寬分配後尚有節餘，可將剩餘帶寬進行二次分配，例如可分配給沒有時 延需求的隊列，也可分配給僅有GBR需求的隊列。二次分配帶寬可充分利用系 統資源，同時不會因為隊列中緩存數據量太大造成數據超時丟棄。
如圖2所示，本發明Iub 口下行帶寬分配裝置包括下行數據平均速率確定 單元23，以確定Uu 口的下行數據平均速率，以保證閾值設置單元20利用Uu 口的下行數據平均速率進行閾值設置。其中，初始下行數據平均速率是設定的， 其餘下行數據平均速率由下式確定((T-T1) XVo + U)/T,其中，Tl為當前 更新周期，U為T1內累計調度的下行數據量，Vo為上一更新周期的下行數據 平均速率，T為設定的時間周期。下行數據平均速率確定單元23的具體功能及 實現手段可參見本發明Iub 口下行帶寬分配方法步驟101中的相關描述，這裡 不再贅述。
本領域技術人員應當理解，上述各單元可通過相應的軟體來實現所描述的 功能，也可通過相應的電路來實現。
本發明根據服務質量要求、Iub 口環回時延及Uu 口下行數據處理能力為隊 列設置兩個數據緩存閾值，在每一個更新周期內，數據緩存閾值均會得到更新， 隊列中的數據業務的QOS可得到較好的保障，並能協調Iub 口流量控制和調度 的關係。
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。
權利要求
1、一種Iub口下行帶寬分配方法，其特徵在於，該方法包括動態設置大、小兩個數據緩存閾值，根據當前隊列中數據量與數據緩存閾值的比較結果調整Iub口的下行帶寬。
2、 根據權利要求l所述的方法，其特徵在於，根據當前隊列中數據量與數 據緩存閾值的比較結果調整Iub 口的下行帶寬，具體為當前隊列中緩存數據量小於小閾值時，增大Iub口下行帶寬，當前隊列中 緩存數據量大於大閾值時，設置Iub 口下行帶寬為0,當前隊列中緩存數據量在 兩閾值之間時，維持Iub口下行帶寬。
3、 根據權利要求l所述的方法，其特徵在於，所述數據緩存閾值根據數據 業務的服務質量要求、Iub 口環回時延及Uu 口下行數據處理能力而綜合設定。
4、 根據權利要求3所述的方法，其特徵在於，動態設置所述數據緩存閾值， 具體為對於設置有保證比特率及超時丟棄的業務隊列，小閾值為保證比特率與Iub 口環回時延之積，大閾值為保證比特率與超時丟棄之積；對於僅設置有超時丟棄的業務隊列，小閾值為Uu 口下行數據平均速率與 Iub 口環回時延之積；大閾值為Uu 口下行數據平均速率與超時丟棄之積；對於僅設置有保證比特率的業務隊列，小閾值為保證比特率與Iub 口環回 時延之積，大閾值為小於隊列緩存總量的任一常量；對於未設置服務質量要求的業務隊列，小閾值為Uu 口下行數據平均速率 與Iub 口環回時延之積；大閾值為小於隊列緩存總量的任一常量。
5、 根據權利要求3所述的方法，其特徵在於，初始下行數據平均速率為設 定值，其餘下行數據平均速率由更新周期內累計調度的下行數據量及上一更新 周期的下行數據平均速率而確定。
6、 根據權利要求5所述的方法，其特徵在於，所述下行數據平均速率由下 式確定((T-T1 ) XVo + U) /T,其中，Tl為當前更新周期，U為Tl內累計調度 的下行數據量，Vo為上一更新周期的下行數據平均速率，T為設定的時間周期。
7、 一種Iub 口下行帶寬分配裝置，其特徵在於，該裝置包括 闌值設置單元，用於動態設置大、小兩個數據緩存閾值； 比較單元，用於將當前隊列中數據量與數據緩存閾值進行比較；以及 調整單元，用於根據所述比較單元的比較結果調整Iub 口的下行帶寬。
8、 根據權利要求7所述的裝置，其特徵在於，所述調整單元調整Iub 口的 下行帶寬，具體為當前隊列中緩存數據量小於小閾值時，增大Iub口下行帶寬，當前隊列中 緩存數據量大於大閾值時，設置Iub 口下行帶寬為0，當前隊列中緩存數據量在 兩閾值之間時，維持Iub口下行帶寬。
9、 根據權利要求7所述的裝置，其特徵在於，該裝置還包括下行數據平 均速率確定單元，用於確定Uu 口的下行數據平均速率，其中，初始下行數據 平均速率是設定的，其餘下行數據平均速率由下式確定((T-T1 ) XVo + U)/T,其中，Tl為當前更新周期，U為T1內累計調度 的下行數據量，Vo為上一更新周期的下行數據平均速率，T為設定的時間周期。
10、 根據權利要求9所述的裝置，其特徵在於，所述閾值設置單元動態設 置數據緩存閾值，具體為對於設置有保證比特率及超時丟棄的業務隊列，小閾值為保證比特率與Iub 口環回時延之積，大閾值為保證比特率與超時丟棄之積；對於僅設置有超時丟棄的業務隊列，小閾值為Uu 口下行數據平均速率與 Iub 口環回時延之積；大閾值為Uu 口下行數據平均速率與超時丟棄之積；對於僅設置有保證比特率的業務隊列，小閾值為保證比特率與Iub 口環回 時延之積，大閾值為小於隊列緩存總量的任一常量；對於未設置服務質量要求的業務隊列，小閾值為Uu 口下行數據平均速率 與Iub 口環回時延之積；大閾值為小於隊列緩存總量的任一常量。
全文摘要
本發明公開了一種Iub口下行帶寬分配方法，涉及Iub口下行流量控制技術，為解決Iub口下行流量控制不合理而提出，所採用的技術方案為動態設置大、小兩個數據緩存閾值，根據當前隊列中數據量與數據緩存閾值的比較結果調整Iub口的下行帶寬。本發明同時公開了一種實現上述方法的裝置，包括閾值設置單元，用於動態設置大、小兩個數據緩存閾值；比較單元，用於將當前隊列中數據量與數據緩存閾值進行比較；調整單元，用於根據所述比較單元的比較結果調整Iub口的下行帶寬。本發明能協調Iub口流量控制和調度的關係，有效減少了調空和數據超時丟棄現象，實現簡單。
文檔編號H04L12/56GK101521624SQ20081010092
公開日2009年9月2日 申請日期2008年2月26日 優先權日2008年2月26日
發明者李曉光, 沈雅娜, 許芳麗, 卓 高 申請人:大唐移動通信設備有限公司