专利名称：用于增强的回程流控制的技术的制作方法
技术领域：
本公开一般涉及通信系统，更具体地涉及增强的回程流控制。
背景技术：
通信系统，特别是无线通信系统，被广泛地用于提供各种类型的通信内容，例 如语音、数据等。这些系统可以是能够通过共享可用系统资源(例如，带宽和发射功率) 来支持与多个用户通信的多址系统。这种多址系统的例子包括码分多址(CDMA)系统、 时分多址(TDMA)系统、频分多址(FDMA)系统、3GPP长期演进(LTE)系统以及正交 频分多址(OFDMA)系统。无线多址或多载波通信系统能够同时支持多个无线终端的通信。每个终端经由 前向链路和反向链路上的传输来与一个或多个基站进行通信。前向链路(或下行链路) 是指从基站到终端的通信链路，反向链路(或上行链路)是指从终端到基站的通信链路。为了提高无线资源效率，通过允许数据业务在相同时间在多个载波上流动来实 现多载波系统。因此增加了系统效率和性能，并且降低了总的系统延迟。对资源进行组 合能够提供统计集群增益是本领域公知的。因此，需要如下多载波系统，其优化了系统操作和流控制以允许最大的统计集
群增 ο
发明内容
提供了用于增强的回程流控制的技术。在示例性实施例中，描绘了一种回程控 制系统，其包括基站控制器(BSC)、回程网络以及基站收发台(BTS)。它们分别响应于 所发送的以及所接收的数据和消息。在一方面，BTS包括队列和控制器。由控制器基于 对目标队列大小的值的计算来调整队列中的数据量。控制器基于目标队列大小的值非均 勻地调整队列中的数据量，其中目标队列大小的值基于通信系统参数。对目标队列大小 和队列中的数据量进行调整，从而减少缓冲器欠载(underran)、降低系统延迟并增加通信 系统吞吐量。下面更具体地描述了本公开的各个其它方面和实施例。本发明内容既不旨在也不应理解为代表本公开的完整范畴和范围，其中根据具 体描述，尤其是当结合附图进行具体描述时，这些及其它方面将变得更加显而易见。
图1示出了基于IP的多载波无线通信系统的方框图。图2示出了基于IP的多载波无线通信系统内的BTS的方框图。图3示出了根据示例性实施例由BTS控制器执行的用于增强的流控制的过程。图4示出了图3中的过程的更具体的流程图。图5示出了根据可替换示例性实施例的用于增强的回程控制的更具体的流程 图。图6示出了更新用于增强的流控制的目标队列大小的子过程的例程。图7示出了由BSC执行的用于增强的回程流控制的过程。图8示意性示出了随时间对目标队列大小的调整。为了有助于理解，使用了相同的附图标记来标记在图中通用的相同元件。除此 之外，在合适时可以增加下标以区分这些元件。为便于说明，简化了附图中的图形并且 不必按比例来进行描绘。这些附图示出了本公开的示例性配置，因此不应被视为限定本公开的范围，本 公开可以适用于其它等效配置。因此，能够设想到一些配置的特征可以有利地并入其它 配置，而不需要进行进一步描述。
具体实施例方式这里使用词语“示例性”来表示“作为例子、实例或示例”。这里描述为“示 例性”的任何实施例不必理解为比其它实施例更优或有利。下面结合附图给出的具体描述旨在作为对本发明的示例性实施例的描述，而非 旨在表示能够实施本发明的仅有实施例。在整个描述中使用的词语“示例性”表示“作 为例子、实例或示例”，并且不应理解为比其它示例性实施例更优或有利。该具体描述 包括具体细节以用于提供对本发明的示例性实施例的全面理解。对本领域技术人员而言 显而易见的是，在没有这些具体细节的情况下也可以实施本发明的示例性实施例。在一 些实例中，以方框图的形式示出了公知结构和设备以便避免掩盖这里给出的示例性实施 例的新颖性。这里描述的技术可以用于各种无线通信网络，例如码分多址(CDMA)网络、时 分多址(TDMA)网络、频分多址(FDMA)网络、正交FDMA(OFDMA)网络、单载波 FDMA(SC-FDMA)网络等。术语“网络”和“系统”经常可以互换使用。CDMA网 络可以实现诸如通用陆地无线接入(UTRA)、cdma2000等的无线电技术。UTRA包括宽 带 CDMA(W-CDMA)和低码片速率(LCR)。Cdma2000 包括 IS-2000、IS-95 和 IS-856 标准。TDMA网络可以实现诸如全球移动通信系统(GSM)的无线电技术。OFDMA 网络可以实现诸如演进 UTRA(E-UTRA)、IEEE 802.11、IEEE 802.16、IEEE802.20、 Flash-OFDM等的无线电技术。UTRA、E-UTRA和GSM是通用移动电信系统(UMTS) 的一部分。长期演进(LTE)是使用E-UTRA的UMTS的即将发布的版本。在来自名 为“第三代合作伙伴项目”(3GPP)的组织的文档中描述了 UTRA、E-UTRA、GSM、 UMTS和LTE。在来自名为“第三代合作伙伴项目2”(3GPP2)的组织的文档中描述了 Cdma2000。这些不同的无线电技术和标准是本领域公知的。如本领域公知的，还使用了因特网协议(IP)来描述使用数据分组来进行发送和接收的通信系统的一般类别。图1示出了基于IP的多载波无线通信系统100的方框图。本领域技术人员应当 理解，仅描绘了无线系统100的那些功能部件，以便于描述所给出的示例性实施例。本 领域技术人员还应理解所给出的示例性实施例也可以用于非无线通信系统，在这些系统 中存在使用IP网络上的数据分组的数字信息流。此外，如本领域公知的，回程流控制描 述了通信系统中的控制系统，其针对时序或其它预定事件来引导数据的移动。无线系统100由一个或多个基站控制器(BSC) 102a、…、102η组成。每个BSC
102使用因特网协议(IP)通过各自的回程连接103a..... 103η耦合到回程网络104。回
程连接103由本领域公知的技术(例如，Tl、Τ3、无线)组成。基站收发台(BTS) 106a、106b、…、106η通过各自的耦合连接108a、108b、…、 108η耦合到回程网络104。回程网络104是本领域公知的网络(例如，因特网、ATM、 帧中继)。耦合连接108也由本领域公知的技术组成。BSC 102通过回程网络104向BTS 106发送无线网络数据和控制信号以及从 BTS 106接收无线网络数据和控制信号。BTS 106通过无线载波下行链路(下行链路信 号)110a、…、IOOn来向接入终端(AT) 114a、…、114η发送数据。BTS 106还通过无线
载波上行链路(上行链路信号)112a..... 112η来接收数据。接入终端114也可以称为
用户设备(UE)、无线通信设备、终端、接入终端或一些其它术语。基于IP的多载波无线通信系统100允许使用多个下行链路信号110同时向任意 接入终端114发送数据以增加数据吞吐量、降低延迟并改善系统吞吐量性能。该多个下 行链路信号110可以在频分双工(FDD)链路上或者在单个BTS内的多个载波上。如本领域公知的，每个BTS可以由多输入多输出(MIMO)天线配置组成或者 可以由多个天线扇区配置组成。如本领域公知的，多载波系统采用使用无线电链路协议 (RLP)的无线电链路控制(RLC)。因为多载波无线系统提供更好的无线资源利用、更好的系统延迟以及改进的连 接速度，所以在本领域中使用该系统。无线系统通过有损信道来发送信息，并且该信息 将存在数据错误。当在所接收的下行链路信号Iio中出现数据错误时，AT 114将向相 应的BTS 106发送自动重传请求(ARQ)以请求相应的BSC 102重新发送被错误接收的信 息。如本领域公知的，无线系统100是基于IP的并且采用数据分组，其中该数据分组的 大小在数据传输中可以不同。由BSC 102发送的数据块可以分割为更小的块并分布在多 个BTS 106中。该示例性实施例中的增强的回程流控制可以带来更低的延迟、更高的系 统吞吐量以及降低的缓冲器欠载。本领域技术人员应当意识到，增强的流控制可以实现在所有BTSn中，其中η = 1、2、3..... η,或者可以实现在BTSn的子集中，从而允许系统的灵活性。图2示出了基于IP的多载波无线通信系统内的BTS的方框图。控制器208通 过如前面所描述的回程网络104与任何特定BSC 102进行双向通信。来自任何特定BSC 102的分组数据210为队列202馈给将要通过无线信道发送的信息。因为任意单个BTS 106均可能实现多载波无线系统，所以队列202可以由多个 队列组成。队列202向调度器204(其也可以由多个调度器组成)进行馈送，调度器204 按照时间调度如何在各自的载波处发送数据，并且可以动态地调整其调度以适应变化的信道条件、接入终端114负载、多址终端114a、…、114η、发射功率以及本领域公知的其 它参数。控制器208可以从任意特定BSC 102接收信息。如本领域公知的，调度器204 向数据Tx/Rx 206进行馈送，其中数据Tx/Rx 206实现系统的物理层并且发送和接收无线 信息。多载波系统针对在IP无线系统上发送的特定数据块采用多个队列。分组数据210 可以包括更大数据块的子块，例如由特定BSC进行分割以助于数据的多载波传输。AT 114接收空口传输并对所接收的数据进行解码。在多载波无线系统中，分组可能无序地到 达接入终端114(例如，一些数据分组是在具有更高吞吐量的载波上发送的)，使得任意 特定数据块可能是不完整的。在本领域中，无序数据称为“歪斜失真(skew)”，而丢失 的数据称为删除失真(erasure)。无线电链路协议(RLP)是本领域公知的术语，其用于从 BSC 102向AT 114提供对数据流的可靠有序的传递。因为例如TCP的高层协议可能不能 适合在无线系统中通常出现的、不可预期且不可靠的数据传输情况，所以需要RLP。此 外，对于多链路多流无线电链路协议(RLP)，如本领域公知的，AT 114通常在检测到所 接收数据中的间隔之后等待某个预定时间T。如果在时间T之后，AT 114确定存在丢失 的或错误的数据分组，则AT 114将在回程网络104上通过上行链路信号112通过相应的 BTS 106向相应的BSC 102发送否定确认(NACK)以便重传丢失的数据。由于丢失的数 据而发生的数据重传会对整个无线系统100的吞吐量性能产生负面影响，因此是不期望 的。一种解决方案是使用相当长的时间T来等待迟些仍会到达的分组。如果将T选择为 相对较大，则当删除失真出现时系统延迟会显著增加。因此，使T最小而同时使歪斜失 真最小是重要的。如本领域所公知的，歪斜失真是指数据分组不按照原始发送的顺序到 达。用于无线系统优化的一种方法是动态地改变T值。在实践中，由于不易于计算的因 素，例如扇区负载、信道条件以及变化的往返延迟，因此不能以确定的方式选择最优的T 值。希望以自适应方式来增加系统效率并减少由于无序或丢失数据而造成的数据重传。 根据示例性实施例，可以自适应地调整队列202的大小以使歪斜失真最小化。如果队列 202过小，则会发生不期望的缓冲器欠载。如本领域所公知的，将缓冲器欠载定义为在队 列202处缺乏数据而BTS 106具有充足的物理层资源来发送更多数据并且BSC 102仍具有 可用于传送到AT 114的数据。如本领域所公知的，流控制是一种用于控制从源端到目的端的数据流的机制。 在无线通信系统中，使用流控制调节从BSC 102通过回程网络104到BTS 106的数据传 输。无线系统中的典型流控制使用闭环机制，其中BTS106能够向BSC 102发送确认消 息。本领域技术人员将会意识到，流控制窗是在没有来自BTS 106的任何确认的情况下 能够发送的数据量。在多载波无线系统中使用流控制，其中在该多载波无线系统中有多 个BTS 106，并且每个BTS 106可能由于硬件、软件和操作约束而具有不同的对来自BSC 102的数据进行处理的能力。在完成每个流控制窗传输之后，BTS 106可以向BSC 102 确认数据传输以及传送附加的信息消息。如本领域技术人员所认识到的，术语“流控制 窗”和“目标队列”是同义的并且所谓“队列的大小”和“目标队列大小”是用于描 述流控制和流控制窗的术语。图3示出了由BTS控制器执行的用于增强的流控制的过程。该示例性实施例适 用于基于因特网协议(IP)的通信系统，该通信系统用于在因特网协议版本4(IPv4)系统 和因特网协议版本6 (IPv6)系统中的至少一个系统中进行操作。
流程方框302等待针对至少一个预定事件的进入到队列202中的数据，其中该至 少一个预定事件是时间间隔、所接收数据量间隔以及时间间隔和所接收数据量间隔的组 合中的至少一个。然后流程继续到方框304，其中控制器208计算针对如上所述的至少 一个预定事件的目标队列大小(Target_QBTS)。然后流程移动到方框306，其中控制器208 基于所计算的针对至少一个预定事件的目标队列大小来以非均勻的方式调整队列的大小 (Q_bts)。应当注意，由BTS 106通过对到BSC 102的数据传输的请求进行管理来间接地 执行对队列大小(Q_bts)的调整。如果队列的大小将要增加，则BTS 106将向BSC 102 发送消息以便发送更多数据。如果队列的大小将要减小，则BTS 106将在每个流控制窗 向BSC 102发送消息以便减少将要发送的数据量。根据该示例性实施例，在下面的表格中定义了下列参数和变量
Qbts在BTS处的当前队列大小或队列中的数据量，以字节为单位Qbsc在BSC处的当前队列大小，以字节为单位Target Qbts在BTS处的目标队列大小，以字节为单位Current Bytes已经由调度器发送到AT 114的当前字节数Bytes_since_last_request自BTS的最后的流控制请求以来已经发送的字节数FC_Bytes_Trigger在从BTS发送下一个流控制请求之前保留的字节数Target_QBTS_Freeze状态标记，当设置为逻辑“真”(1)时向BTS通知不改变 Target_QbtsQBTS_Thresh以字节为单位的阈值，其中将对Twgei一进行调整k用于对流控制请求的数目进行控制的常量Min_Target_QBTS的最小大小，以字节为单位，通常设置为 QBTS_Thresh/(l-l/k)Target_QBTS_DECJJONST和式减小常量，以字节为单位Target一 QBTSJNC—FAC积式増加因子Qmax在BTS处的最大可能队列大小，以字节为单位
权利要求
1.一种通信系统中的方法，包括基于至少一个预定事件的操作参数来计算目标队列大小(Target_QBTS)，其中所述至 少一个预定事件是时间间隔、所接收数据量间隔以及时间间隔和所接收数据量间隔的组 合中的至少一个；以及以非均勻间接方式基于所计算的目标队列大小来调整队列的大小(Q_bts)。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，调整队列的大小(Q_bts)以减小延迟。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，调整队列的大小(Q_bts)以减小缓冲器欠载。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，调整队列的大小(Q_bts)以增加通信系统吞吐量。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，针对所述至少一个预定事件有选择地实现调整 队列的大小(Q_bts)。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，将队列的目标大小(Target_Q_BTS)调整到不小 于最小值(Q_mm)且不大于最大值(Q_max)的大小。
7.—种用在通信系统中的设备，所述设备具有队列和控制器，所述控制器用于 基于至少一个预定事件的操作参数来计算目标队列大小(Target_QBTS)，其中所述至少一个预定事件是时间间隔、所接收数据量间隔以及时间间隔和所接收数据量间隔的组 合中的至少一个；以及以非均勻间接方式基于针对至少一个预定事件所计算的目标队列大小来调整队列的 大小(Q_bts)。
8.根据权利要求7所述的设备，其中，所述控制器调整队列的大小(Q_bts)以减小延迟。
9.根据权利要求7所述的设备，其中，所述控制器调整队列的大小(Q_bts)以减小缓 冲器欠载。
10.根据权利要求7所述的设备，其中，所述控制器调整队列的大小(Q_bts)以增加系统吞吐量。
11.根据权利要求7所述的设备，其中，所述控制器和队列是多载波无线系统(100) 的一部分。
12.根据权利要求7所述的设备，其中，所述控制器用于实现和禁止对队列的大小 (Q_bts)的调整。
13.根据权利要求7所述的设备，其中，所述控制器用于将队列的目标大小(Target_ Q_bts)调整为不小于最小值(Q_mn)且不大于最大值(Q_max)。
14.根据权利要求7所述的设备，其中，所述控制器和队列是基于因特网协议(IP)的 通信系统的一部分，所述基于因特网协议(IP)的通信系统用于在因特网协议版本4(IPv4) 系统和因特网协议版本6 (IPv6)系统中的至少一个系统中进行操作。
15.—种基站收发台(BTS)，包括队列和控制器，所述控制器用于 基于至少一个预定事件的操作参数来计算目标队列大小(Target_QBTS)；以及以非均勻间接方式基于所计算的目标队列大小来调整队列的大小(Q_bts)，其中所述 至少一个预定事件是时间间隔、所接收数据量间隔以及时间间隔和所接收数据量间隔的 组合中的至少一个。
16.根据权利要求15所述的BTS，其中，调整队列的大小(Q_bts)以减小延迟。
17.根据权利要求15所述的BTS，其中，调整队列的大小(Q_bts)以减小缓冲器欠载。
18.根据权利要求15所述的BTS，其中，调整队列的大小(Q_bts)以增加系统吞吐量。
19.根据权利要求15所述的BTS，其中，所述BTS是多载波无线系统(100)的一部分。
20.根据权利要求15所述的BTS，其中，所述控制器还用于实现和禁止对队列的大小 (Q_bts)的调整。
21.根据权利要求15所述的BTS，其中，将队列的目标大小(Target_Q_BTS)调整为不 小于最小值(Q_mm)且不大于最大值(Q_max)。
22.根据权利要求15所述的BTS，其中，所述BTS是基于因特网协议(IP)的通信系 统的一部分，所述基于因特网协议(IP)的通信系统用于在因特网协议版本4(IPv4)系统 和因特网协议版本6 (IPv6)系统中的至少一个系统中进行操作。
23.—种用在通信系统中的设备，包括队列，所述设备包括用于基于至少一个预定事件的操作参数来计算目标队列大小(Target_QBTS)的模块， 其中所述至少一个预定事件是时间间隔、所接收数据量间隔以及时间间隔和所接收数据 量间隔的组合中的至少一个；以及用于以非均勻间接方式基于所计算的目标队列大小来调整队列的大小(Q_bts)的模块。
24.根据权利要求23所述的设备，其中，所述用于调整队列的大小(Q_BTS)的模块减 小延迟。
25.
26.根据权利要求23所述的设备，其中，所述用于调整队列的大小(Q_BTS)的模块减 小缓冲器欠载。
27.根据权利要求23所述的设备，其中，所述用于调整队列的大小(Q_BTS)的模块增 加通信系统吞吐量。
28.根据权利要求23所述的设备，其中，针对所述至少一个预定事件有选择地实现所 述用于调整队列的大小(Q_bts)的模块。
29.根据权利要求23所述的设备，其中，所述用于调整队列的目标大小(Target_Q_ bts)的模块将大小调整为不小于最小值(Q_mn)且不大于最大值(Q_max)。
30.一种包括指令的机器可读介质，其中当机器执行所述指令时使得所述机器 基于至少一个预定事件的操作参数来计算目标队列大小(Target_QBTS)，其中所述至少一个预定事件是时间间隔、所接收数据量间隔以及时间间隔和所接收数据量间隔的组 合中的至少一个；以及以非均勻间接方式基于所计算的目标队列大小来调整队列的大小(Q_bts)。
31.根据权利要求30所述的机器可读介质，其中，针对所述至少一个预定事件有选择 地实现用于调整队列的大小(Q_bts)的指令。
32.根据权利要求30所述的机器可读介质，其中，用于调整队列的目标大小(Target_ Q_bts)的指令将大小调整为不小于最小值(Q_mn)且不大于最大值(Q_max)。
全文摘要
提供了用于增强的回程流控制的技术。在示例性实施例中，描绘了一种回程控制系统，其包括基站控制器(BSC)、回程网络以及基站收发台(BTS)。它们分别响应于所发送的以及所接收的数据和消息。在一方面，BTS包括队列和控制器。由控制器基于对目标队列大小的值的计算来调整队列中的数据量。控制器基于目标队列大小的值非均匀地调整队列中的数据量，其中目标队列大小的值基于通信系统参数。对目标队列大小和队列中的数据量进行调整，从而减少缓冲器欠载、降低系统延迟并增加通信系统吞吐量。
文档编号H04W28/10GK102017695SQ200980116703
公开日2011年4月13日 申请日期2009年5月7日 优先权日2008年5月9日
发明者M·亚武兹, P·丁娜功西素帕普, R·雷扎法, V·古普塔 申请人:高通股份有限公司