专利名称：控制bsc和bts之间的分组数据传输的设备和方法
背景技术：
方法
技术领域：
本发明一般涉及移动通信网络中的分组数据传输，特别涉及一种控制基站控制器(BSC)和基站收发系统(BTS)之间的分组数据传输的设备和方法。
2、相关技术描述通常，移动通信网络，例如CDMA-2000(码分多址-2000)、WCDMA(宽带CDMA，也称作UMTS(通用移动通信系统))、GRPS(通用分组无线系统)和CDMA-2000 1xEV-DO(演进数据)网络，包含基站控制器(BSC)和基站收发系统(BTS)。这种移动通信网络一般仅为移动用户提供语音业务，但是近年来出现了既支持分组数据业务又支持语音业务的趋势。
图1示出一般移动通信网络的结构，该系统既为移动用户提供分组数据业务又提供语音业务。参照图1，移动通信网络包含移动站(MS)11和12；基站收发系统(BTS)20和30，无线连接到移动站11和12，以便与其进行无线通信；和基站控制器(BSC)40，有线连接到基站收发系统20和30，以便与其进行有线通信。基站控制器40连接到移动交换中心(MSC)50和网关(GW)60。移动交换中心50连接到公共交换电话网(PSTN)，网关60连接到Internet/PSDN(公共业务数据网)。因此，当移动台11在基站控制器40的控制之下，通过移动交换中心50连接到PSTN时，给移动台11提供语音业务。当移动台11通过网关60连接到Internet/PSDN时，给移动台11提供分组数据业务。
基站收发系统20和30分别包含RF(射频)调度器21和31。基站控制器40包含SDU/RLP(选择&分配单元/无线链路协议)41。提供RF调度器21和31有助于基站收发系统20和30有效利用无线资源，并且有助于用户正确共享有限的无线资源。提供SDU以便给多个基站收发系统发送业务，并且组合从多个基站收发系统接收到的来自相同的MS的数据。可选地，SDU可以包含在网关60中，并且执行相同的功能。本文中，SDU包含在基站控制器40中。提供RLP以便将从网关60接收到的分组数据业务转换成差错控制协议帧格式，并且将其发送到基站收发系统20和30中。这里，应该注意基站收发系统20和30具有对用户的有限的缓冲器容量。因此，当将大于可分配给相应用户的过多业务量从基站控制器40发送到基站收发系统20和30时，就会不可避免地在基站收发系统20和30中出现业务丢失。对于基站控制器40和基站收发系统20和30之间的通信期间出现的业务丢失，通过差错控制功能(例如RLP差错校正功能)，在移动台(此处为例如移动台11)和矫正控制器40之间执行重发过程。重发过程引起传播延迟和无线资源效率的降低。此外，移动台在基站收发系统之间移动时可以执行切换。因此，当提供过多的业务量时，移动台在切换期间偶尔会丢弃业务，这就导致在基站控制器和基站收发系统之间所使用的用于发送业务的链路的效率降低。
图2和图3示出传统的基站控制器和基站收发系统之间的分组数据传输控制操作，其被提出以解决上述问题。在以下的说明中，假设在图1的基站控制器40和基站收发系统20之间执行分组数据传输控制操作。此处所用的术语“BSC_BUF”代表存储在基站控制器40的内部缓冲器中的分组数据业务量(以下称为“缓冲量”)，术语“BTS_BUF”代表存储在基站收发系统20的内部缓冲器中的分组数据业务量(以下称为“缓冲量”)。此外，术语“BTS_Q_SIZE”代表能够存储在基站收发系统20的内部缓冲器中的可用的分组数据业务量的最大量。即，“BSC_BUF”代表基站控制器40中的内部缓冲器的当前容量，“BTS_BUF”代表基站收发系统20中的内部缓冲器的当前容量，“BTS_Q_SIZE”代表基站收发系统20中的内部缓冲器的最大容量。
图2示出根据现有技术的基站控制器控制分组数据传输的过程。参照图2，基站控制器40等待将从网关60接收的分组数据业务，或者等待将从基站收发系统20报告的缓冲量(步骤S201)。当从基站收发系统20接收到关于缓冲量的报告时，基站控制器40将所报告的缓冲量更新到基站收发系统20的当前缓冲器容量BTS_BUF(步骤S209)。
当从网关60接收到分组数据业务时，基站控制器40将所接收到的业务存储在其内部缓冲器中(步骤S203)，并且将基站控制器的当前缓冲器容量BSC_BUF增加所接收的业务量(步骤S204)。如果基站收发系统20的当前缓冲器容量BTS_BUF小于基站收发系统20分配给相应用户的最大缓冲器容量BTS_Q_SIZE(步骤S205中的“是”)，则基站控制器40给基站收发系统20发送内部缓冲器中所存储的业务中与基站收发系统20能够接收的同样多的业务，即与(BTS_Q_SIZE-BTS_BUF)所能容纳的同样多的业务(步骤S206)。当给基站收发系统20发送业务之后，基站控制器40将基站控制器的当前BSC_BUF减少所发送的业务量(步骤S207)。
如果BTS_BUF与BTS_Q_SIZE相等，这就意味着可发送的数据量已经到达极限(步骤S205中的“否”)，于是基站控制器40等待BTS_BUF被减少到低于BTS_Q_SIZE(步骤S201)。当从基站收发系统20接收到BTS_BUF小于BTS_Q_SIZE的报告时，基站控制器40给基站收发系统20发送其内部缓冲器中所存储的业务中与基站收发系统20能够接收的同样多的业务(步骤S206)。
图3示出根据现有技术的基站收发系统发送带有当前缓冲器容量信息的控制消息的过程。参照图3，基站收发系统20等待控制消息发送时间(步骤S301)。如果到控制消息发送时间(步骤S302中的“是”)，基站收发系统20给基站控制器40发送带有BTS_BUF与BTS_Q_SIZE的控制消息(步骤S303)。此处，“控制消息发送时间”能够被设置成预定周期或者业务被发送到基站控制器40的时间。当业务被发送给基站控制器40时，将BTS的当前缓冲器容量信息BTS_BUF作为相应业务的带内信息发送。
图4示出根据现有技术的在基站控制器和基站收发系统之间交换分组数据的过程。此处，假设BTS_Q_SIZE为64个分组，BTS_BUF初始为空。
参照图4，如果假设基站控制器40已经从网关60接收到64个分组(步骤40a)，基站控制器40将接收到的分组存储在其内部缓冲器中，然后将BSC_BUF增加到64。此时，由于基站收发系统20中当前存储(或堆积)的分组数量为0，基站控制器40判断它能够发送64个分组，并且基于该判断，将64个分组发送到基站收发系统20中(步骤40b)。基站收发系统20接收到基站控制器40所发送的64个分组(步骤40c)。在接收到64个分组之后，基站收发系统20通过在预定的控制消息发送时间发送控制消息，报告基站收发系统的当前缓冲器容量BTS_BUF已经增加到64个分组(步骤40d)。当从基站收发系统20接收到控制消息时，基站控制器40将基站收发系统的当前缓冲器容量BTS_BUF设置成64个分组。此时，由于BTS的当前缓冲器容量BTS_BUF与BTS的最大缓冲器容量BTS_Q_SIZE相等，基站控制器40识别出它不能再发送分组了。
在这种状态下，如果接收到64个新分组，基站控制器40将这64个新分组存储在其内部缓冲器中，然后更新BSC的当前缓冲器容量BSC_BUF(步骤40e)。此时，由于BTS的当前缓冲器容量BTS_BUF为64个分组(即BTS的最大缓冲器容量)，基站控制器40不再发送64个新分组而是等待。
此后，基站收发系统20给移动台11发送32个分组(步骤40f)，并且向基站控制器40报告BTS的当前缓冲器容量为32个分组(步骤40g)。接着，基站控制器40判断可发送到基站收发系统20的分组量已经增加到32个分组，并且基于该判断，将内部缓冲器中所存储的64个新分组中的32个发送给基站收发系统20。
已经关于基站控制器40和基站收发系统20处于正常状态的情况，说明了图4的分组数据发送操作。但是，也存在基站控制器40和基站收发系统20处于非正常状态的情况。例如，从基站控制器40发送的分组可能在很长延迟之后到达基站收发系统20，该延迟是由于链路延迟或基站控制器40和基站收发系统20之间的缓冲而引起的。图5示出这种情况下基站控制器和基站收发系统之间的分组数据传输操作。
图5示出根据现有技术的在基站控制器和基站收发系统之间交换分组数据的修改的过程。此处，再次假设BTS_Q_SIZE为64个分组，BTS_BUF初始为空。
参照图5，如果假设基站控制器40已经从网关60接收到64个分组(步骤50a)，基站控制器40将接收到的分组存储在其内部缓冲器中，然后将BSC_BUF增加到64。此时，由于基站控制器40能够发送64(＝BTS_Q_SIZE[64]-BTS_BUF
)个分组，于是它给基站收发系统20发送64个分组(步骤50b)。
在一些情况下，在所发送的64个分组到达基站收发系统20之前，或者另外在BSC中更新BTS_BUF之前，基站控制器40可能接收到64个新分组(步骤50c)。当接收到新分组时，基站控制器40计算基站收发系统20的可用容量。在这种情况下，由于所发送的64个分组尚未到达基站收发系统20，于是BDC中的BTS_BUF仍然显示其为0，基站控制器40错误地判断BTS_BUF为0。因此，基站控制器40计算基站收发系统20能够另外接收的业务量为64(＝BTS_Q_SIZE[64]-BTS_BUF
)，于是将所接收的64个新分组发送给基站收发系统20(步骤50d)。
因此，除了在步骤50b中接收到的64个分组之外，基站收发系统20接收到在步骤50d中发送的另外64个分组。在这种情况下，基站收发系统20接收到的分组量超过基站收发系统20的内部缓冲器的最大容量，即超过64个分组的限度。这会引起基站收发系统20中的内部缓冲器的上溢(overflow)，于是在移动台11和基站控制器40(更具体地说，SDU/RLP 41)之间执行重发，这就会导致无线资源的效率的降低，并且会导致由于重发而引起的传播延迟。特别地，在移动通信网络的切换状态下，当业务被不必要地发送到基站收发系统时，这种问题会变得很严重。
发明内容
因此，本发明的一个目的是提供一种移动通信网络中，用于控制基站控制器和基站收发系统之间的分组数据传输的设备和方法。
本发明的另一个目的是提供一种移动通信网络中，用于消除在基站控制器和基站收发系统之间的分组数据交换期间、出现在基站收发系统的内部缓冲器中的溢出的设备和方法。
本发明的另一个目的是提供一种移动通信网络中，用于防止由于从基站控制器到基站收发系统的分组数据的重发而引起的无线资源的效率降低的设备和方法。
本发明的另一个目的是提供一种移动通信网络中，用于消除在基站控制器和基站收发系统之间的分组数据交换期间、由于分组数据的重发而引起的传播延迟。
本发明的另一个目的是提供一种移动通信网络中，用于精确确定从基站控制器发送到基站收发系统的分组数据的数量的设备和方法。
为了达到上述和其他目的，本发明提供一种用于控制BSC发送与能够存储在BTS的缓冲器中的数量同样多的分组数据的设备和方法。带有缓冲器的BTS临时存储从BSC接收到的用于发送到移动台的分组数据。
根据本发明的第一个方面，提供一种移动通信网络中用于在基站控制器(BSC)中控制到基站收发系统(BTS)的分组数据传输的方法，该移动通信网络包含BSC，用于接收数据分组；和BTS，具有用于存储从BSC接收到的要发送到移动台的数据分组的缓冲器。该方法包括当BSC接收到数据分组时，比较缓冲器容量与已经从BSC发送到BTS但是尚未从BTS发送到移动台的数据分组的数量；以及如果缓冲器的容量大于未发送的数据分组的数量，则将所接收到的数据分组发送到BTS。
根据本发明的第二个方面，提供一种移动通信网络中用于控制基站控制器(BSC)和基站收发系统(BTS)之间的分组数据传输的方法，该移动通信网络包含BSC，用于接收数据分组；和BTS，具有用于存储从BSC接收到的要发送到移动台的数据分组的缓冲器。该方法包括由BTS向BSC报告从BSC接收到并且随后被发送到移动台的数据分组的数量；基于所报告的数据分组的数量，由BSC计算已经从BSC发送到BTS但是尚未从BTS发送到移动台的数据分组的数量；当接收到数据分组时，由BSC比较缓冲器的容量与未发送的数据分组的数量；以及如果缓冲器的容量大于未发送的数据分组的数量，则将所接收到的数据分组从BSC发送到BTS。
根据本发明的第三个实施例，提供一种移动通信网络中用于计算从基站控制器(BSC)发送到基站收发系统(BTS)的分组数据的数量的方法，该移动通信网络包含BSC，用于接收数据分组；和BTS，具有用于存储从BSC接收到的要发送到移动台的数据分组的缓冲器。该方法包括由BTS向BSC报告表示从BTS发送到移动台的数据分组的数量的第一数量和表示存储在缓冲器中的数据分组的数量的第二数量；如果第一数量和第二数量都为零(0)，则由BSC确定第三数量是否等于第四数量，其中第三数量表示在前一次报告时从BSC发送到BTS但是尚未从BTS发送到移动台的数据分组的数量，第四数量表示在当前报告时从BSC发送到BTS但是尚未从BTS发送到移动台的数据分组的数量；以及如果第三数量等于第四数量，则计算从BSC发送到BTS的数据分组的数量为0。
通过以下结合附图的详细描述，本发明的上述和其他目的、特征和优点将会变得更加清楚，其中图1示出一般移动通信网络的结构；图2示出根据现有技术的由基站控制器控制分组数据传输的过程；图3示出根据现有技术的由基站收发系统发送带有缓冲器容量信息的控制消息的过程；图4示出根据现有技术的在基站控制器和基站收发系统之间交换分组数据的过程；图5示出根据现有技术的在基站控制器和基站收发系统之间交换分组数据的修改的过程；图6示出图1所示的应用本发明的基站控制器的详细结构；图7示出图1所示的应用本发明的基站收发系统的详细结构；图8示出图7所示的信道卡的详细结构；图9示出根据本发明实施例的基站收发系统中的用户记录；图10示出根据本发明实施例的由基站控制器控制分组数据传输的过程；图11示出根据本发明实施例的由基站收发系统(BTS)发送控制消息的过程，该控制消息包含所发送的分组的数量信息；图12示出根据本发明实施例的在基站控制器(BSC)和基站收发系统(BTS)之间交换分组数据的过程；图13示出根据本发明实施例的在基站控制器(BSC)和基站收发系统(BTS)之间交换分组数据的修改过程；图14示出根据本发明的另一个实施例的由基站控制器(BSC)控制分组数据传输的过程；和图15示出分别根据现有技术和根据本发明实施例的应用于分组数据传输过程的BTS缓冲器容量。
具体实施例方式
以下将参照
本发明的优选实施例。在以下的说明中，由于已知功能或结构会在不必要的细节上模糊本发明，因此不对其进行详细说明。
在以下的说明中，在图1的移动通信网络中应用本发明实施例的分组数据传输操作。本发明的实施例也能够应用于IS-95A/B、GSM(全球移动通信系统)、IS-2000、WCDMA、UMTS、CDMA-2000 1xEV-DO和GRPS网络中。在移动通信网络中，由基站控制器(特别是SDU)和基站收发系统执行根据本发明实施例的分组数据传输操作。
图6示出图1所示的应用本发明的基站控制器的详细结构。参照图6，基站控制器40包含主控制器410、线路接口420、BSC内部交换机(或路由器)430、线路接口440和SDU/RLP处理器41。
主控制器410控制基站控制器40的全部操作。线路接口420被提供用于连接网关60，线路接口440被提供用于连接基站收发系统20。BSC内部交换机430为基站控制器40中的业务确定路径。处理器41的SDU(选择&分配单元)部分在软切换期间复用/去复用通过两个或更多链路发送/接收的业务。处理器41的RLP(无线链路协议)部分支持无线链路的差错校正。
尽管能够通过分离的物理器件来实现本发明提出的分组数据传输控制操作，本文假设利用SDU/RLP处理器41中的软件来实现分组数据传输控制操作。软件实现能够利用现有基站控制器中的完整模块。
SDU/RLP处理器41管理图9所示的用于根据本发明实施例的操作的用户记录。
参照图9，用户记录包括User-ID、NUMTX_SDU2BTS、NUMTX_BTS2AIR和QBTS_Q_PER_USER。User-ID是记录的关键字，用于识别用户。NUMTX_SDU2BTS表示基站控制器40(特别是SDU41)已经发送到基站收发系统20但是基站收发系统20尚未发送到空中即各移动台的分组的数量。NUMTX_BTS2AIR表示通过无线链路从基站收发系统20发送到移动台11的分组的数量。QBTS_Q_PER_USER表示基站收发系统20中分配给相应用户的缓冲器的限度，即所包含的用于到移动台11的分组传输的内部缓冲器的容量。QBTS_Q_PER_USER是由基站控制器40先前识别出的值，NUMTX_BTS2AIR是由基站收发系统20在预定的控制消息传输时间所报告的值。
图7示出图1所示的应用本发明的基站收发系统的详细结构。尽管本文假设基站收发系统是图1的基站收发系统20，另一个基站收发系统30也具有相同的结构。
参照图7，基站收发系统20包含主控制器210、线路接口220、BTS内部交换机(或路由器)230、信道卡241至243、RF发送机/接收机250和RF调度器21。
主控制器210控制基站收发系统20的全部操作。线路接口220被提供用于连接基站控制器40。RF发送机/接收机250被提供用于与移动台11交换数据和控制信号。BTS内部交换机230确定基站收发系统20中的业务路径。RF调度器21支持无线资源的有效管理。RF调度器21或者是所示的独立处理器，或者由信道卡241至243中的软件来实现。
尽管能够通过分离的物理器件来实现本发明提出的分组数据传输控制操作，本文假设利用信道卡241至243中的软件来实现分组数据传输控制操作。软件实现能够利用现有基站收发系统中的完整模块。
图8示出图7所示的信道卡的详细结构。尽管此处假设信道卡是信道卡241，其他信道卡242至243也可以具有相同的结构。
参照图8，信道卡241包含输入/输出接口24-1、主处理器24-2、存储器24-3、调制器24-4和解调器24-5。
输入/输出接口24-1被提供用于连接BTS内部交换机230。调制器24-4调制数据和控制信号，以便通过RF发送机251将其发送到移动台11。解调器24-5解调制通过RF接收机252从移动台11接收到的数据和控制信号。存储器24-3包含内部缓冲器，用于接收从基站控制器40发送到移动台11的分组数据，并且缓冲(或临时存储)所接收的分组数据。而且，存储器24-3能够存储各种控制信息。主处理器24-2根据本发明实施例控制分组数据传输操作。主处理器24-2可以具有图7所示的RF调度器21的功能。
图10示出根据本发明实施例的由基站控制器控制分组数据传输的过程。尽管本实施例中该分组数据传输控制过程由图6所示的基站控制器(BSC)40的SDU处理器41来执行，但为了说明方便，假设由BSC 40来执行该过程。
参照图10，在步骤1001中，BSC 40等待从网关60接收分组数据业务，或者从基站收发系统(BTS)20接收控制消息。如果假设在步骤1002中确定从网关60接收到分组数据业务(以下建成“分组”)，在步骤1003中，BSC 40将所接收的分组存储在其内部存储器中。接着，在步骤1004中，BSC 40使用QBTS_Q_PER_USER的值和NUMTX_SDU2BTS的值，来计算能够发送到BTS 20的可用分组的数量。如果在步骤1004中，QBTS_Q_PER_USER的值大于NUMTX_SDU2BTS的值，则在步骤1004中，BSC 40将与差值QBTS_Q_PER_USER-NUMTX_SDU2BTS同样多的分组发送给BTS 20。QBTS_Q_PER_USER的值是表示BTS 20的内部缓冲器容量的值。NUMTX_SDU2BTS是表示BSC 40已经发送给BTS 20的分组的数量的值，但是BTS 20尚未将其通过空中发送给移动站，NUMTX_SDU2BTS的值包含在BTS 20所报告(发送)的控制消息中。在将分组发送给BTS 20之后，BSC 40将NUMTX_SDU2BTS值增加发送给BTS的分组(步骤1006)。即，NUMTX_SDU2BTS表示BSC 40发送给BTS 20的分组的数量。
如果在步骤1007中从BTS 20接收到控制消息，则在步骤1008中，BSC40获取包含在所接收的控制消息中的关于BTS 20通过无线链路发送给移动台11的分组的数量的信息，并且在步骤1009中将NUMTX_BTS2AIR更新为所获取的值。此后，在步骤1010中，BSC 40利用更新的NUMTX_BTS2AIR来计算NUMTX_SDU2BTS。通过将NUMTX_SDU2BTS更新为(NUMTX_SDU2BTS-NUMTX_BTS2AIR)来执行该计算。即，在步骤1010中，BSC 40通过计算发送到BTS 20的剩余分组减去发送到BTS 20的分组中已经通过无线链路发送到移动台11的分组的数量，来计算当前所存储的将被发送到BTS 20的分组的数量。在步骤1010之后，在步骤1011中BSC 40确定BSC 40的内部缓冲器是否为空。如果BSC40的内部缓冲器不为空，这意味着还存在将被发送到BTS 20的分组。在这种情况下，BSC 40继续进行步骤1004，在此它确定能够发送到BTS 20的可用分组的数量，并且在步骤1005中发送与可用分组的数量同样多的分组。由于NUMTX_BTS2AIR值是临时使用的值，所以在实际的实现中，就能够使用从BTS 20发送给BSC 40的控制消息的一个域值，而无需定义变量NUMTX_BTS2AIR。
图11示出根据本发明实施例的由基站收发系统(BTS)发送控制消息的过程，该控制消息包含所发送的分组的数量信息。尽管在本实施例中，控制消息发送过程由图7和8所示的BTS 20的信道卡中的主处理器24-2来执行，但是为了方便说明，此处假设控制消息发送过程由BTS 20来执行。
参照图11，在步骤1101中，BTS 20等待控制消息发送时间。如果在步骤1102中确定到了控制消息发送时间，则在步骤1103中，BTS 20给BSC 40发送包含通过无线链路发送给移动台11的分组的数量信息的控制消息。此处，能够将“控制消息发送时间”设置成或者预定周期，或者BTS 20通过无线链路发送业务的时间。当以周期来发送控制消息时，BTS 20在单位时间周期内向BSC 40报告通过无线链路发送的分组的数量。但是，在通过无线链路发送业务时报告控制消息的情况下，BTS 20在相应的时间向BSC 40报告所发送分组的数量。
图12示出根据本发明实施例的在基站控制器(BSC)和基站收发系统(BTS)之间交换分组数据的示例性过程。这里，假设表示BTS 20中的内部缓冲器的容量的QBTS_Q_PER_USER值为64个分组，并且没有从BSC 40给BTS 20初始发送分组。
参照图12，如果在步骤120a中从网关60发送分组数据业务，则BSC 40计算可发送到BTS 20的分组的数量(参见图10的步骤1004)。在这种情况下，由于没有分组已经被从BSC 40发送到BTS 20，则BSC 40确定它能够给BTS20发送64(＝QBTS_Q_PER_USER-NUMTX_BTS2AIR)个分组。因此，在步骤120b中，BSC 40将64个分组发送给BTS 20，并且将表示从BSC 40发送到BTS 20的分组的数量的NUMTX_SDU2BTS更新为64。
现在，假设在BSC 40所发送的64个分组尚未到达BTS 20之前，在步骤120c中64个新分组到达BSC 40。由于BSC 40所发送的64个分组尚未到达BTS 20，或者即使已经到达BTS 20，但是它们尚未被通过无线链路发送到移动站11，所以BSC 40能够识别出它不能够再给BTS 20发送分组。这是因为QBTS_Q_PER_USER-NUMTX_BTS2AIR＝64-64＝0。此时，BSC 40将接收到的64个新分组存储在其内部缓冲器中。在步骤120d中，BTS 20仅接收到由BSC 40在步骤120b中发送的64个分组。这是因为尽管在步骤120c中接收到64个新分组，BSC 40并没有将这64个新分组发送给BTS 20。当BTS 20通过无线链路将接收到的64个分组发送给移动台11时，才从BSC 40给BTS 20发送这64个新分组，并且向BSC 40报告发送结果。
图13示出根据本发明上述实施例的在基站控制器(BSC)和基站收发系统(BTS)之间交换分组数据的修改过程。这里，假设表示BTS 20中的内部缓冲器的容量的QBTS_Q_PER_USER值为64个分组，并且没有从BSC 40给BTS 20初始发送分组。
参照图13，在步骤130a中，48个分组到达BSC 40。当接收到48个分组时，BSC 40计算可发送给BTS 20的分组的数量(参见图10的步骤1004)。此时，由于没有分组已经被从BSC 40发送到BTS 20，则BSC 40确定它能够给BTS 20发送64(＝QBTS_Q_PER_USER-NUMTX_BTS2AIR)个分组。因此，在步骤130b中，BSC 40将48个分组发送给BTS 20，并且将表示从BSC 40发送到BTS 20的分组的数量的NUMTX_SDU2BTS更新为48。
当接收到48个分组时，在步骤130c中，BTS 20通过无线链路给相应的移动站11发送36个分组，并且在步骤130d中给BSC 40发送包含通过无线链路发送的分组的数量的控制信息，从而报告发送分组的数量。
当接收到关于发送分组的数量的报告时，在步骤130f中，BSC 40将NUMTX_SDU2BTS值更新为36。通过从前一个NUMTX_SDU2BTS值中减去更新的NUMTX_BTS2AIR值，来计算更新的NUMTX_SDU2BTS值。即，通过从前一个NUMTX_SDU2BTS值48中减去更新的NUMTX_BTS2AIR值36，计算出更新的NUMTX_SDU2BTS值为12。BSC 40利用更新的NUMTX_SDU2BTS值和表示BTS 20的内部缓冲器的容量的QBTS_Q_PER_USER值，确定可发送到BTS 20的分组的数量。即，BSC 40确定它能够给BTS 20发送52(＝QBTS_Q_PER_USER-NUMTX_BTS2AIR＝64-12)个分组。现在，假设从网关60接收到52个新分组。因此，在步骤130g中，BSC 40给BTS 20发送52个分组，并且将表示从BSC 40发送给BTS 20的分组的数量的NUMTX_SDU2BTS更新为64(通过将当前所发送的分组的数量52加到前一次发送的分组的数量12上计算出)。
在步骤130h中，BTS 20没有通过无线链路给移动站11发送分组，并且在步骤130i中，给BSC 40发送包含通过无线链路发送的分组的数量信息的控制消息，从而报告所发送分组的数量。
当接收到关于所发送分组的数量的报告时，在步骤130j中，BSC 40将NUMTX_BTS2AIR值更新为0。此时，不必更新NUMTX_SDU2BTS值，因为更新的NUMTX_BTS2AIR值为0。BSC 40利用前一个更新的NUMTX_SDU2BTS值和表示BTS20的内部缓冲器的容量的QBTS_Q_PER_USER值，来确定可发送给BTS 20的分组的数量。即，BSC 40确定它能够给BTS 20发送0(＝QBTS_Q_PER_USER-NUMTX_BTS2AIR＝64-64)个分组。
此后，在步骤130k中，BTS 20通过无线链路给移动台11发送36个分组，并且在步骤1301中，给BSC 40发送包含通过无线链路发送的分组的数量信息的控制消息，从而报告所发送分组的数量。
当接收到关于所发送分组的数量的报告时，在步骤130m中，BSC 40将NUMTX_BTS2AIR值更新为36，并且在步骤130n中更新NUMTX_SDU2BTS值。通过从前一个值NUMTX_SDU2BTS中减去更新的NUMTX_BTS2AIR值，来计算更新的NUMTX_SDU2BTS值。即，通过从前一个值NUMTX_SDU2BTS值64中减去更新的NUMTX_BTS2AIR值36，计算出更新的NUMTX_SDU2BTS值为28。BSC 40利用更新的NUMTX_SDU2BTS值和表示BTS 20的内部缓冲器的容量的QBTS_Q_PER_USER值，来确定可发送给BTS 20的分组的数量。即，BSC 40确定它能够给BTS 20发送36(＝QBTS_Q_PER_USER-NUMTX_BTS2AIR＝64-28)个分组。因此，BSC 40给BTS 20发送36个分组。
理想情况下，不存在BSC 40和BTS 20之间的链路损失。但是实际上，不可能排除出现链路损失的可能性。出现链路损失的情况可以分成两种情况，每种情况都存在以下问题。
首先，当由于BSC 40和BTS 20之间的链路损失而使BSC 40发送的分组没有到达BTS 20时，BSC 40误以为丢失的分组仍然缓冲在BTS 20的内部缓冲器中。例如，尽管BSC 40给BTS 20发送64个分组，其中一个分组可能丢失在BSC 40和BTS 20之间的链路中，在这种情况下，BSC 40仍然将NUMTX_SDU2BTS设置为64。但是，BTS 20实际上仅接收到63个分组，于是在发送63个分组之后，向BSC 40报告它已经给移动台发送63个分组。因此，NUMTX_SDU2BTS被更新为1(＝64-63)。尽管BTS 20没有要发送的分组，但是BSC 40继续保持NUMTX_SDU2BTS为1，于是BSC 40将错误地判断有一个分组要通过BTS 20发送，这就导致可从BSC 40发送到BTS 20的可用分组的数量的减少。
其次，由BTS 20向BSC 40报告的控制消息可能丢失在发送期间。在这种情况下，尽管BTS 20已经发送控制消息，BSC 40却没有接收到表示控制消息的发送的报告。于是，BSC 40可能误以为要发送的分组被存储在BTS 20的内部缓冲器中。
而且，本发明提供对由BSC 40和BTS 20之间的链路损失所引起的问题的解决方案。为了解决这些问题，BTS 20和BSC 40中的SDU 41执行以下功能。
BTS 20不仅向BSC 40报告通过无线链路发送到移动台11的分组的数量，而且报告缓冲在BTS 20的缓冲器中的分组的数量。如上所述，通过控制消息周期进行这些报告，或当BTS 20给移动台11发送分组时进行这些报告。
除了上述变量QBTS_Q_PER_USER、NUMTX_SDU2BTS和NUMTX_BTS2AIR之外，BSC40的SDU 41还管理变量OLD-NUMTX_SDU2BTS、NUMreset和MAXreset。这里，OLD-NUMTX_SDU2BTS值表示从BTS 20接收到前一个报告时的NUMTX_SDU2BTS值。以下将说明其他变量NUMreset和MAXreset。
图14示出根据本发明的另一个实施例的由基站控制器(BSC)控制分组数据传输的过程。该过程精确确定从BSC 40发送到BTS 20的数据分组的数量。
参照图14，如果在步骤1401中确定从BTS 20接收到控制消息，则在步骤1402中BSC 40分析接收到的控制消息的域。对于分析结果，如果BTS 20通过无线链路发送给移动台11的分组的数量为0并且BTS 20的缓冲器容量为0，则在步骤1403中BSC 40确定当前报告时的NUMTX_SDU2BTS值是否等于前一次报告时的OLD-NUMTX_SDU2BTS值。如果它们彼此相等，则在步骤1404中BSC 40将NUMreset增加1，并且在步骤1405中确定NUMreset值是否等于MAXreset值。如果NUMreset值等于MAXreset值，即如果NUMreset值等于预定值，则在步骤1406中BSC 40将NUMTX_SDU2BTS值设置为0。但是，如果NUMreset值不等于MAXreset值，BSC 40返回到步骤1401。利用移动通信网络的运算符能够将MAXreset值设置为适当的值。
在图14的过程中，如果对于没有产生用户分组并且BTS 20也没有要发送的分组的周期，BSC 40所分析的BTS 20的缓冲器状态(即NUMTX_SDU2BTS)不等于BTS 20所报告的内部状态值，BSC 40的相应状态值(即NUMTX_SDU2BTS)被初始化为0。于是，即使在BSC 40和BTS 20之间出现链路损失的情况下，也能够正确执行根据本发明的图10的过程。
图15A和15B示出分别在根据现有技术和根据本发明实施例的分组数据传输过程中分析BTS缓冲器容量的性能的仿真结果。该仿真是根据以下假设执行的在BSC和BTS之间的分组传输期间出现200ms的时间延迟，并且用于存储用户分组的缓冲器的限度(最大容量)是30个分组。假设的分组数据业务模式为一个WWW(环球网)用户。
图15A示出在根据现有技术的分组数据传输过程中的BTS缓冲器容量，图15B示出在根据本发明实施例的分组数据传输过程中的BTS缓冲器容量。图中，x轴表示仿真时间，y轴表示BTS缓冲器容量。
参照图15A，尽管最大限度被设置为30个分组，但是最多大约140个分组被发送给BTS。因此，由于BTS缓冲器的溢流，而放弃最多110个分组。
但是参照图15B，发送给BTS的分组的数量从没超过30，即最大限度。也就是说，BTS缓冲器没有发生溢流。
如上所述，根据本发明实施例的BSC能够发送如与BTS的缓冲器容量不完全一致的数量同样多的业务。因此，能够防止BTS缓冲器的溢流，这就带来BSC和BTS之间的重发的减少。而重发的减少有助于提高无线资源的效率。特别是，能够防止移动通信网络中由于给处于切换状态的BTS的不必要地业务发送而导致的BSC和BTS之间的链路效率的降低。
虽然已参照本发明的特定优选实施例示出和说明了本发明，本领域技术人员应该理解，在不脱离所附权利要求所限定的本发明的实质和范围的情况下，可以对其进行形式和细节上的各种改变。
权利要求
1.一种移动通信网络中用于在基站控制器(BSC)中控制到基站收发系统(BTS)的分组数据传输的方法，所述移动通信网络包含所述BSC，用于接收数据分组；和所述BTS，具有用于存储从所述BSC接收到的要发送到移动台的数据分组的缓冲器，包括以下步骤当接收到数据分组时，比较所述BTS中的缓冲器的容量与未发送的数据分组的数量，所述未发送的数据分组是那些已经从所述BSC发送到所述BTS但是尚未从所述BTS发送到所述移动台的数据分组；以及如果所述缓冲器的容量大于所述未发送的数据分组的数量，则将所接收到的数据分组发送到所述BTS。
2.如权利要求1所述的方法，其中，通过从所发送的第二数据分组的数量中减去所发送的第一数据分组的数量，来计算所述未发送的数据分组的数量，所述所发送的第一数据分组是那些由所述BTS在规定周期报告的从所述BTS发送到所述移动台的数据分组，所述所发送的第二数据分组是那些从所述BSC发送到所述BTS的数据分组。
3.如权利要求1所述的方法，其中，通过从所发送的第二数据分组的数量中减去所发送的第一数据分组的数量，来计算所述未发送的数据分组的数量，所述所发送的第一数据分组是那些由所述BTS在所述BTS将数据分组发送到所述移动台时报告的从所述BTS发送到所述移动台的数据分组，所述所发送的第二数据分组是那些从所述BSC发送到所述BTS的数据分组。
4.如权利要求1所述的方法，其中，发送到所述BTS的所接收到的数据分组的数量等于所述缓冲器的容量与所述未发送的数据分组的数量之间的差值。
5.一种移动通信网络中用于控制分组数据传输的设备，所述移动通信网络包括基站收发系统(BTS)，具有用于存储要发送到移动台的数据分组的缓冲器，所述设备包括基站控制器(BSC)，当从公共业务数据网(PSDN)接收到数据分组时，比较所述BTS中的缓冲器的容量与未发送的数据分组的数量，所述未发送的数据分组是那些已经从所述BSC发送到所述BTS但是尚未从所述BTS发送到所述移动台的数据分组，以及如果所述缓冲器的容量大于所述未发送的数据分组的数量，则将所接收到的数据分组发送到所述BTS。
6.如权利要求5所述的设备，其中，所述BSC通过从所发送的第二数据分组的数量中减去所发送的第一数据分组的数量，来计算所述未发送的数据分组的数量，所述所发送的第一数据分组是那些由所述BTS在规定周期报告的从所述BTS发送到所述移动台的数据分组，所述所发送的第二数据分组是那些从所述BSC发送到所述BTS的数据分组。
7.如权利要求5所述的设备，其中，所述BSC通过从所发送的第二数据分组的数量中减去所发送的第一数据分组的数量，来计算所述未发送的数据分组的数量，所述所发送的第一数据分组是那些由所述BTS在所述BTS将数据分组发送到所述移动台之后报告的从所述BTS发送到所述移动台的数据分组，所述所发送的第二数据分组是那些从所述BSC发送到所述BTS的数据分组。
8.如权利要求5所述的设备，其中，发送到所述BTS的所接收到的数据分组的数量等于所述缓冲器的容量与所述未发送的数据分组的数量之间的差值。
9.一种移动通信网络中用于控制基站控制器(BSC)和基站收发系统(BTS)之间的分组数据传输的方法，所述移动通信网络包含所述BSC，用于接收数据分组；和所述BTS，具有用于存储从所述BSC接收到的要发送到移动台的数据分组的缓冲器，包括以下步骤由所述BTS向所述BSC报告从所述BSC接收到并且随后被发送到所述移动台的数据分组的数量；基于所报告的数据分组的数量，由所述BSC计算未发送的数据分组的数量，所述未发送的数据分组是那些已经从所述BSC发送到所述BTS但是尚未从所述BTS发送到所述移动台的数据分组的数量；当接收到数据分组时，由所述BSC比较所述缓冲器的容量与所述未发送的数据分组的数量；以及如果所述缓冲器的容量大于所述未发送的数据分组的数量，则将所接收到的数据分组从所述BSC发送到所述BTS。
10.如权利要求9所述的方法，其中，由所述BTS在规定周期向所述BSC报告所述未发送的数据分组的数量。
11.如权利要求9所述的方法，其中，由所述BTS在所述BTS给所述移动台发送分组数据时向所述BSC报告所述未发送的数据分组的数量。
12.如权利要求9所述的方法，其中，所述未发送的数据分组的数量等于所述缓冲器的容量与所述未发送的数据分组的数量之间的差值。
13.一种移动通信网络中用于控制分组数据传输的设备，所述移动通信网络包括基站收发系统(BTS)，具有用于存储要发送到移动台的数据分组的缓冲器，所述设备包括基站控制器(BSC)，计算未发送的数据分组的数量，所述未发送的数据分组是那些已经从所述BSC发送到所述BTS但是尚未从所述BTS发送到所述移动台的数据分组的数量，所述计算基于所述BTS所报告的被发送到所述移动台的数据分组的数量；当接收到数据分组时，如果所述缓冲器的容量大于所述未发送的数据分组的数量，则将所接收到的数据分组发送到所述BTS。
14.如权利要求13所述的设备，其中，所述BSC通过从所发送的第二数据分组的数量中减去所发送的第一数据分组的数量，来计算所述未发送的数据分组的数量，所述所发送的第一数据分组是那些由所述BTS在规定周期报告的从所述BTS发送到所述移动台的数据分组，所述所发送的第二数据分组是那些从所述BSC发送到所述BTS的数据分组。
15.如权利要求13所述的设备，其中，所述BSC通过从所发送的第二数据分组的数量中减去所发送的第一数据分组的数量，来计算所述未发送的数据分组的数量，所述所发送的第一数据分组是那些由所述BTS在所述BTS将数据分组发送到所述移动台之后报告的从所述BTS发送到所述移动台的数据分组，所述所发送的第二数据分组是那些从所述BSC发送到所述BTS的数据分组。
16.如权利要求13所述的设备，其中，发送到所述BTS的所接收到的数据分组的数量等于所述缓冲器的容量与所述未发送的数据分组的数量之间的差值。
17.一种移动通信网络中用于计算从基站控制器(BSC)发送到基站收发系统(BTS)的数据分组的数量的方法，所述移动通信网络包含所述BSC，用于接收数据分组；和所述BTS，具有用于存储从所述BSC接收到的要发送到所述移动台的数据分组的缓冲器，包括以下步骤由所述BTS向所述BSC报告表示从所述BTS发送到所述移动台的数据分组的数量的第一数量和表示存储在所述缓冲器中的数据分组的数量的第二数量；如果所述第一数量和第二数量所述都为零(0)，则由所述BSC确定第三数量是否等于第四数量，所述第三数量表示在前一次报告时从所述BSC发送到所述BTS但是尚未从所述BTS发送到所述移动台的数据分组的数量，所述第四数量表示在当前报告时从所述BSC发送到所述BTS但是尚未从所述BTS发送到所述移动台的数据分组的数量；以及如果所述第三数量等于所述第四数量，则设置从所述BSC发送到所述BTS的数据分组的数量为0。
18.如权利要求17所述的方法，其中，如果所述第三数量与所述第四数量彼此相等达到与预定次数同样多的次数，则从所述BSC发送到所述BTS的数据分组的数量被设置为0。
全文摘要
公开了一种移动通信网络中用于控制基站控制器(BSC)和基站收发系统(BTS)之间的分组数据传输的设备和方法。BSC发送与BTS的缓冲器中实际能够存储的数据量同样多的分组数据。BTS具有缓冲器，用于临时存储从BSC接收到的将被发送到移动台的分组数据。
文档编号H04L12/56GK1515100SQ02809920
公开日2004年7月21日 申请日期2002年5月14日 优先权日2001年5月14日
发明者李圣元 申请人:三星电子株式会社