专利名称：一种对iub接口进行流量控制的方法
技术领域：
本发明属于通信技术领域，尤其涉及宽带码分多址(WCDMA)通信技术中对IUB接口进行流量控制的方法。
背景技术：
高速下行分组接入(HSDPA)是WCDMA技术R5版本的重要特性，它通过自适应调制和编码、混合自动重传，以及基站的快速调度等一系列关键技术，实现了下行的高速数据传输，并增加了小区的下行吞吐率。HSDPA业务与R99版本中专用信道(DCH)独占一份小区资源不同，它通过共享小区中的高速物理下行共享信道(HS-PDSCH)和高速共享控制信道(HS-SCCH)以及小区功率的方式提高了小区资源利用率。
对于通过HSDPA方式来承载的业务，数据业务具有断续传输的特性，基站(NodeB)对IUB接口进行流量控制，是为了使得每个用户在需要进行数据传输时能得到相应的IUB接口带宽，并且在一个NodeB内还需要保证所有用户所占有的IUB接口带宽之和不会超过该Nodeb的IUB接口总可用带宽，即通过有效的流量控制方式使得NodeB的IUB接口总带宽能得到充分的利用。
而在现实网络中，IUB接口传输的成本往往比较高，为了节省这部分的开销，运营商提供的IUB接口带宽总是有限的，因此IUB接口资源往往会成为瓶颈，NodeB可使用的IUB接口资源满足不了全部用户的带宽需求；因此在进行IUB接口流量控制时，会出现如下矛盾如果为了提高IUB接口资源利用率，NodeB在进行IUB接口流量控制时，给无线网络控制器(RNC)分配的带宽偏大，则在某些时刻将导致Nodeb内全部用户所分配的IUB接口带宽大于NodeB实际可用带宽，也就是出现所谓的IUB接口拥塞，在这种情况下，用户的数据从RNC下发到NodeB时将可能被丢弃，从而导致数据损失，由于这部分数据只能通过无线链路控制(RLC，Radio Link Control)层重传来弥补，将导致用户速率降低，服务质量下降；而如果为了保证用户数据传输的可靠性，则在NodeB进行IUB接口流量控制时需要采用保守的策略，以确保不会出现IUB接口拥塞的情况，但是这又造成本来很宝贵的IUB接口带宽资源无法充分利用。
造成上述状况的本质原因在于数据业务数据传输的突发性，使得NodeB难以准确地控制每个用户在每个时刻的真实带宽需求，而HSDPA业务又不像R99版本的DCH业务，DCH业务的IUB接口带宽采用了静态分配的方式，根据其请求的速率来静态地分配IUB接口带宽；HSDPA业务采用的是由NodeB通过容量分配帧的方式指示RNC在每个队列下按照什么样的带宽来下发数据，由于容量分配帧从NodeB发送到RNC以及RNC收到容量分配帧后按照这个帧的要求下发数据均需要一定的时间，造成NodeB根本无法准确地预知IUB接口上的拥塞状况；另外由于业务的建立和删除具有很大的随机性，而业务建立和删除的变化将引起HSDPA业务可供分配的IUB接口总带宽发生变化，NodeB的IUB接口流量控制实体响应这个变化也需要一定的时间；最后NodeB给RNC发送容量分配帧时IUB接口带宽是根据三个参数来定义IUB接口带宽的，由于这几个数值只能取整数，因此必然带来一定的取整误差。这些都阻碍了NodeB对IUB接口进行流量控制目标的实现。
现有技术中采用的方法是在NodeB进行IUB接口流量控制时，从HSDPA用户实际可以使用的IUB接口带宽中扣除一部分进行保留，这里假设HSDPA用户实际可以使用的IUB带宽为A，被保留的带宽为B，进行IUB接口流量控制时按照A-B来给各个HSDPA用户分配IUB接口带宽，这样由于存在大小为B的IUB接口带宽分配裕量，能较好地避免IUB接口拥塞的出现，并且B值越大出现IUB接口拥塞的概率越低。
采用上述方法虽然能较好地控制IUB接口拥塞的出现，但是却直接导致IUB接口带宽利用率的降低，使得宝贵的IUB接口带宽资源没有得到充分地利用。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种对IUB接口进行流量控制的方法，利用该方法，能够较好地解决上述IUB接口拥塞和IUB接口带宽利用率之间的矛盾，在有效控制IUB接口拥塞的同时还能获得较高的IUB接口带宽利用率。
为实现上述目的，本发明提供了一种对IUB接口进行流量控制的方法，该方法通过以下步骤实现A、基站根据预设周期内的丢帧数获取业务的丢帧率；B、将丢帧率与预设的拥塞产生门限值进行比较，如果大于预设的拥塞产生门限值，则判断为拥塞产生，并执行步骤C；C、根据带宽保留裕量调整分配给用户的IUB接口总带宽。
优选地，在步骤A之前进一步包括A0、RNC通过IUB接口下发FP帧给NodeB，此下发的FP帧中携带有FSN参数，所述的FSN参数由RNC在下发FP帧时从1开始顺序填写，到15之后又重新开始从1填写，不断循环。
优选地，所述的步骤A具体包括基站通过检测各FP帧携带的参数FSN的连续性判断是否丢帧，如果出现丢帧，则统计出丢帧的数目，并根据所有FP承载丢帧的总数目与接收到的正确帧的总数目计算出固定周期内所有FP承载上总的丢帧率。
优选地，统计丢帧数目对每个FP承载分别进行，该方法具体为当FP承载上接收到的正确帧的数目大于1时，连续两次接收到的正确帧之间丢失帧的数目为(本次收到正确帧携带的参数FSN的值-上次收到正确帧携带的参数FSN的值+15)/16所得的余数；当FP承载上接收到的正确帧的数目只有1个时，丢失帧的数目为本次收到正确帧携带的参数FSN的值-1；所述FP承载上丢失帧的总数为该承载上丢失帧的数目的总和；整个业务中丢失帧的总数目为所有FP承载上丢失帧的数目之和。
优选地，如果丢帧率小于预设的拥塞解除门限值则判断为拥塞消失，步骤B进一步包括B1、判断是否需要减小IUB接口带宽保留裕量，当带宽保留裕量大于设定的最小值时，则减小IUB接口带宽保留裕量后，等待下一个拥塞监控周期时刻的到来；当带宽保留裕量小于或等于设定的最小值时，将带宽保留裕量置为设定的最小值后，等待下一个拥塞监控周期时刻的到来。
优选地，所述的步骤C之前进一步包括判断带宽保留裕量是否达到设定的最大值，若达到最大值，则不调整带宽，等待下一个拥塞监控周期时刻的到来；若没有达到最大值，则执行步骤C后，等待下一个拥塞监控周期时刻的到来。
优选地，所述的拥塞产生门限值和拥塞解除门限值相同，或拥塞产生门限值大于拥塞解除门限值。
优选地，所述的步骤C具体包括C1、根据步骤B的判断结果，如果为拥塞产生，则增加IUB带宽保留裕量L，增加的值为可用总带宽为G、拥塞产生时IUB带宽降低步长参数J与丢帧率三者的乘积；如果拥塞消失，则减少IUB带宽保留裕量L，减少的值为拥塞产生时IUB带宽增加步长K；C2、根据带宽保留裕量L的值，调整用户最大可分配带宽W为用户实际可用总带宽Z减去L所得的差值。
优选地，步骤C进一步包括设置IUB带宽保留裕量L的最大值为Lmax，最小值为Lmin，当L大于Lmax时，将L置为Lmax；当L小于Lmin时，将L置为Lmin。
优选地，所述的业务为HSDPA业务，所述的用户为HSDPA用户。
可见，本发明通过统计预定周期内的丢帧率来对IUB接口的情况进行是否拥塞的判断，并根据拥塞状况来实时调整用户IUB接口的最大分配带宽，从而使得拥塞现象能得到有效控制，同时又能充分地利用IUB接口带宽。
图1为本发明具体实施例中对IUB接口进行流量控制的流程图；图2为本发明具体实施例中计算丢帧率的流程图；图3为本发明实施例中3GPP R6版本的HS_DSCH帧结构；图4为本发明实施例中3GPP R5版本的HS_DSCH帧结构。
具体实施例方式
本发明为一种对IUB接口进行流量控制的方法，在该方法中，通过有效地判断IUB接口是否拥塞来动态地对IUB接口进行流量控制，一旦检测到IUB接口出现拥塞，则在后续进行IUB流量控制时减小用户可供分配的IUB接口总带宽，而在IUB接口拥塞解除之后增加用户可供分配的IUB接口总带宽。通过对IUB接口拥塞状况的持续检测，来调整用户可供分配的IUB总带宽，使得拥塞现象得到有效控制，同时又能充分地利用IUB接口带宽。
下面结合附图，并举实施例对本发明做进一步说明，在本实施例中以WCDMA系统HSDPA业务为例对本发明方案的进行详细描述HSDPA业务由RNC指示NodeB建立，在建立HSDPA业务之后，RNC会根据该业务的具体情况以FP(Frame protocol)帧的方式，通过IUB接口下发数据给NodeB，数据的下发可以通过多个FP承载进行，对于某一个具体的FP承载来说，这些下发的FP帧是可以携带FSN参数的。NodeB可通过检测到的FSN参数的连续性来判断数据在下发的过程中是否出现丢帧，如果出现丢帧，则统计出丢帧的数目，并根据丢帧的数目计算出所有FP承载上总的丢帧率，根据丢帧率可判断当前IUB接口的拥塞状况，并由NodeB对IUB接口进行流量控制。
对于支持R6版本的基站，在R6版本的TS25.435协议中，RNC下发给NodeB的FP帧中包含有FSN参数，它指示在该FP承载上下发的FP帧的序号，这个参数为4bit，取值范围为1～15，由RNC在下发FP帧时从1开始顺序填写，到15之后又重新开始从1填写，不断循环；由于RNC在下发每个新的FP帧时都会根据当前发送的FP情况填写FSN，因此如果出现某个FP帧在发送到NodeB之前被丢弃的情况，NodeB通过检测在这个FP承载上收到的正确的FP帧所携带的FSN参数是否连续来判断是否出现了FP帧的丢失。
HS_DSCH帧结构如图4所示，FSN在第二个字节(byte)的高4位。对于那些支持R5版本的基站，按照协议不支持上述FSN参数，此时为达到本发明的效果，如图5所示，将第二个byte的高4bit作为FSN，对其进行与3GPP R6版本同样的设置，即RNC下发FP帧时从1开始顺序填写FSN，到15之后又重新开始从1填写，不断循环。
参见图1所示，对IUB接口进行流量控制的具体实施例包括以下步骤在对IUB接口进行流量控制前，预先设置拥塞监控周期为T。
步骤101等待拥塞监控周期时刻的到来；步骤102如果周期时刻到来，则根据FP承载上的丢帧数目计算丢帧率；参见图2所示，计算丢帧率包括以下步骤步骤201启动周期计时，设正确帧的统计参数为Sum，在每个周期开始时都将其初始化为0；步骤202RNC下发数据帧给NodeB，下发的数据帧携带FSN参数；步骤203根据FSN参数的连续性判断是否丢帧，如果FSN参数不连续，则表示丢帧，进入步骤204；如果否，则进入步骤206；步骤204计算丢帧数目，并保存；步骤205判断周期是否到达，如果是，则进入步骤207；如果否，则返回步骤202，RNC发下一个数据帧给NodeB；步骤206将正确帧的统计参数Sum加1，并返回步骤205；步骤207根据本周期所有FP承载上的丢帧数目，计算出本周期内的丢帧率；下面通过具体的例子对上述计算丢帧率的方法进行说明假设HSDPA业务上共有M个FP承载，分别记为F1，F2，......，FM，记第x个承载Fx(1＜＝x＜＝M)接收到的第i个正确FP帧中FSN的值为FSNx(i)，假设在收到第i个正确的帧时，出现丢帧，则所丢的帧数目Dx(i)按照如下方法计算如果i＞1，则本次的丢帧数目为Dx(i)＝(FSNx(i)+15-FSNx(i-1))％16，即(FSNx(i)+15-FSNx(i-1))/16所得的余数。
如果i＝1，则Dx(1)＝FSNx(1)-1。
假设在IUB拥塞监控周期T内第x个承载Fx上共收到Zx个正确的FP帧，则在此周期内Fx上丢失的全部帧数目为Ex＝Dx(1)+Dx(2)+Dx(3)+...+Dx(Zx)
由此可以算出，在IUB拥塞检测周期T内M个FP承载上丢失全部的帧数目为B＝E1+E2+E3+......+EM因为在周期T内第x个承载Fx上共收到Zx个正确的FP帧，则在该周期内M个FP承载上共收到正确的FP帧的数目为A＝Z1+Z2+Z3+...+Zx...+ZM根据上述计算结果，可以得到在拥塞周期内HSDPA业务所有承载上的丢帧率为R＝B/(A+B)步骤103根据丢帧率判断IUB接口是否出现拥塞，如果出现拥塞，则进入步骤104；如果没有出现拥塞，则执行步骤107，进入下一个拥塞监控周期；计算出丢帧率之后根据丢帧率来进行是否拥塞的判断，由于无论采用哪种方式的IUB传输，都会存在一定的丢帧或者错帧的概率，为了避免由于传输承载本身的原因(例如，在没有拥塞的情况下也出现了丢帧)造成检测到丢帧，判断的时候需要把这部分丢帧给屏蔽掉，然后根据不同的IUB类型及其特性设置一个拥塞解除门限C，另外设置拥塞产生门限为D，这里D大于或等于C，将丢帧率与设置的门限值进行比较，可得到当前IUB接口的拥塞状况如果R＞D，则认为拥塞产生；在拥塞产生的情况下，如果R＜C，则认为拥塞消失，否则继续保持拥塞状态(当D等于C时不会产生拥塞保持状态)。
步骤104计算当前带宽保留裕量的值；记HSDPA用户可用总带宽为G，而用户实际可使用的最大带宽为Z；记HSDPA用户IUB带宽保留裕量为L，初始值L＝0；为了保证IUB带宽利用效率，设置L的最大值为Lmax；记拥塞产生时IUB带宽降低步长参数为J，记拥塞产生时IUB带宽增加步长为K，这两个参数分别用来控制HSDPA可用带宽减少或增加的快慢。
如果拥塞产生，则L＝L+G*R*J；如果拥塞消失，则L＝L-K。
其中，当L大于Lmax时，L＝Lmax；这里Lmax小于或等于Z；当L小于Lmin时，L＝Lmin；这里Lmin小于Lmax，并且Lmin也可以小于0，这种情况下相当于对HSDPA可用带宽的过使用(overbooking)。
根据上述计算结果，在下述步骤中可根据IUB接口的拥塞状况将HSDPA用户最大可分配带宽实时调整为W＝Z-L。
步骤105判断当前正在使用的带宽保留裕量的值是否达到最大值，如果达到最大值，则不调整带宽，直接进入步骤101，即等待下一个周期时刻的到来；如果否，则进入步骤106；步骤106NodeB增加IUB带宽保留裕量后，进入步骤101，即等待下一个周期时刻的到来；步骤107判断是否需要减小IUB接口带宽保留裕量，当带宽保留裕量大于设定的最小值时，则进入步骤108；当带宽保留裕量小于或等于设定的最小值时，则返回步骤101；步骤108减小IUB带宽保留裕量后，进入步骤101，即等待下一个拥塞监控周期时刻的到来。
由上述本发明的具体实施方案可以看出，NodeB通过检测FP承载上的丢帧率来对IUB接口的情况进行是否拥塞的判断，一旦判断IUB接口出现拥塞，则在进行IUB流控时减小全部HSDPA用户可供分配的IUB接口总带宽，而在IUB口拥塞解除之后，增加HSDPA用户可供分配的IUB接口总带宽，通过在IUB流控过程中持续的检测IUB口拥塞状况，并根据拥塞状况来周期性地调整IUB接口HSDPA用户的分配带宽，使得拥塞现象能得到有效控制，同时又能充分的利用IUB接口带宽。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种对IUB接口进行流量控制的方法，其特征在于，该方法至少包括以下步骤A、基站根据预设周期内的丢帧数获取业务的丢帧率；B、将丢帧率与预设的拥塞产生门限值进行比较，如果大于预设的拥塞产生门限值，则判断为拥塞产生，并执行步骤C；C、根据带宽保留裕量调整分配给用户的IUB接口总带宽。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤A之前进一步包括A0、RNC通过IUB接口下发FP帧给NodeB，此下发的FP帧中携带有FSN参数，所述的FSN参数由RNC在下发FP帧时从1开始顺序填写，到15之后又重新开始从1填写，不断循环。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的步骤A具体包括基站通过检测各FP帧携带的参数FSN的连续性判断是否丢帧，如果出现丢帧，则统计出丢帧的数目，并根据所有FP承载丢帧的总数目与接收到的正确帧的总数目计算出固定周期内所有FP承载上总的丢帧率。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，统计丢帧数目对每个FP承载分别进行，该方法具体为当FP承载上接收到的正确帧的数目大于1时，连续两次接收到的正确帧之间丢失帧的数目为(本次收到正确帧携带的参数FSN的值-上次收到正确帧携带的参数FSN的值+15)/16所得的余数；当FP承载上接收到的正确帧的数目只有1个时，丢失帧的数目为本次收到正确帧携带的参数FSN的值-1；所述FP承载上丢失帧的总数为该承载上丢失帧的数目的总和；整个业务中丢失帧的总数目为所有FP承载上丢失帧的数目之和。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，如果丢帧率小于预设的拥塞解除门限值则判断为拥塞消失，步骤B进一步包括B1、判断是否需要减小IUB接口带宽保留裕量，当带宽保留裕量大于设定的最小值时，则减小IUB接口带宽保留裕量后，等待下一个拥塞监控周期时刻的到来；当带宽保留裕量小于或等于设定的最小值时，将带宽保留裕量置为设定的最小值后，等待下一个拥塞监控周期时刻的到来。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步骤C之前进一步包括判断带宽保留裕量是否达到设定的最大值，若达到最大值，则不调整带宽，等待下一个拥塞监控周期时刻的到来；若没有达到最大值，则执行步骤C后，等待下一个拥塞监控周期时刻的到来。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述的拥塞产生门限值和拥塞解除门限值相同，或拥塞产生门限值大于拥塞解除门限值。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步骤C具体包括C1、根据步骤B的判断结果，如果为拥塞产生，则增加IUB带宽保留裕量L，增加的值为可用总带宽为G、拥塞产生时IUB带宽降低步长参数J与丢帧率三者的乘积；如果拥塞消失，则减少IUB带宽保留裕量L，减少的值为拥塞产生时IUB带宽增加步长K；C2、根据带宽保留裕量L的值，调整用户最大可分配带宽W为用户实际可用总带宽Z减去L所得的差值。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，步骤C进一步包括设置IUB带宽保留裕量L的最大值为Lmax，最小值为Lmin，当L大于Lmax时，将L置为Lmax；当L小于Lmin时，将L置为Lmin。
10.根据权利要求1-9任意一项所述的方法，其特征在于，所述的业务为HSDPA业务，所述的用户为HSDPA用户。
全文摘要
本发明为一种对IUB接口进行流量控制的方法，该方法包括步骤A、基站根据预设周期内的丢帧数获取业务的丢帧率；B、将丢帧率与预设的拥塞产生门限值进行比较，如果大于预设的拥塞产生门限值，则判断为拥塞产生，并执行步骤C；C、根据带宽保留裕量调整分配给用户的IUB接口总带宽。本发明通过统计预定周期内的丢帧率来对IUB接口进行是否拥塞的判断，并根据拥塞状况来实时调整用户IUB接口的最大分配带宽，从而使得拥塞现象能得到有效控制，同时又能充分地利用IUB接口带宽。
文档编号H04W92/12GK1913489SQ200610062179
公开日2007年2月14日 申请日期2006年8月17日 优先权日2006年8月17日
发明者刘威 申请人:华为技术有限公司