专利名称：高速下行共享信道的流量控制方法
技术领域：
本发明涉及通信系统中流量控制的方法，特别涉及一种用于高速下行共享信道的流量控制方法。
背景技术：
WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access，宽带码分多址)系统可以同时提供语音和高速数据业务，在全球范围内得到广泛关注，商用系统已逐步投入应用。
基于R99/R4协议的数据业务使用DCH(Dedicated Channel，专用信道)承载，由于需要独占独立的码资源，空口资源利用率不高，容易出现下行吞吐量受限。
R5协议引入了HSDPA(High-Speed Downlink Packet Access，高速下行分组接入)，HSDPA是一个非对称解决方案，允许下行吞吐能力远远超过上行吞吐能力，从而有效提高频谱效率。作为一种对多用户提供高速下行数据业务的技术，HSDPA通过在特定时隙中使用较高调制方式实现高速数据传输，其理论数据传输率最高可达10～14Mbps，平均可提供2～3Mbps的下行速度。由于HSDPA可以极大地提高下行吞吐率，未来必将得到广泛的应用。
HSDPA使用了几种增强技术，包括AMC(Adaptive Modulation and Coding，自适应调制编码)，HSDPA引入高阶调制以提高频谱利用率，AMC可以根据下行信道质量自适应调整编码和调制方案，提供峰值数据达到10Mbit/s的技术潜力，增强系统对信道状况的适应能力；
HARQ(Hybrid Automatic repeat reques，混合自动重传)，包括前向纠错码(FEC)和物理层重传(ARQ)技术，并通过码分和时分在各个UE(User Equipment，用户设备)之间灵活调度(基于吞吐量以及各个UE的QoS要求和公平性)，可以提供更高的下行吞吐量(最高速率可以达到10M以上)。
HSDPA增加了一个新的传输通道HS-DSCH(High-Speed downlinkShare Channel，高速下行共享信道)，允许若干用户共享整个下行链路信道，用以进行“尽力而为”方式的分组业务传输，同时辅助AMC、HARQ等关键技术的实现。
为此，HSDPA在Node B中引入一个新的实体MAC-hs，由其提供HS-DSCH管理和调度功能。同时，在Iub接口，引入了HS-DSCH的流量控制过程。
现有技术中，用于HS-DSCH的流量控制过程包括CRNC向Node B发送流量申请帧和Node B向CRNC发送流量分配帧两个过程。请参见图1，在流程15中，当RNC13需要申请HS-DSCH流量时(如RLC有分组交换数据需发送)，向Node B11发送流量申请帧CAPACITY REQUEST，在流程17中，Node B11向RNC13发送流量分配帧CAPACITY ALLOCATION，通过流量分配过程返回可发送流量，这样RNC13就可以依照Node B11分配的流量进行发送。Node B11也可以通过流量分配过程主动修改流量，RNC13收到新的流量分配消息后，丢弃原来的流量分配信息，采用新流量发送数据。
流程17中的CAPACITY ALLOCATION消息中有4个IE(InformationElement，信息要素)Maximum MAC-d PDU length、HS-DSCH Credits、HS-DSCH Interval、HS-DSCH Repetition Period。
HS-DSCH Credits表示在HS-DSCH Interval中可以发送的MAC-d PDU个数，其取值范围为0至2047，其中0代表停止传输，2047代表无限制传输。
HS-DSCH Interval表示第一个interval在收到HS-DSCH CAPACITYALLOCATION帧后马上开始，取值范围为0至2550ms。
HS-DSCH Repetition Period表示HS-DSCH Interval可以被重复的次数，其取值范围为0至255，其中0代表可以被无限期的重复。
从流控分配消息看，Node B通过Credits、Interval、Repetition Period参数，可控制RNC以Interval定义的时间间隔发送数据，该时间间隔中发送的MAC-d PDU数量为Credits，MAC-d PDU的最大长度为Maximum MAC-dPDU Length，时间间隔的重复个数为Repetition Period。由此可见，HSDPA的流控过程由Node B控制。
美国专利申请10/431897公开了一种适用于RNC和Node B之间的数据传输的流量控制方法。系统监控某一标准，如果有必要的话，自适应地增加或减少RNC和Node B之间的数据流。通过允许转发的数据、信令及其他数据以高于以往的速率被成功接收，改善了传输系统的性能，减少Node B中缓冲区的数据量。流量控制在信道质量下降和HS-DSCH切换之前尽力减少Node B中缓冲区的数据量。具体而言，与RNC相连的一个Node B至少具有一个可存储数据的缓冲装置。RNC向Node B发出请求，Node B监控事先选定的质量指示器并基于该指示器为该缓冲装置计算容量分配，再将该分配消息发送给RNC。为响应收到了该分配消息，RNC依照该分配消息和至少一预先确定的标准以一定的数据流率(data flow rate)向Node B传输数据，从而Node B调节缓冲器。
然而，在Iub接口，DCH的流量控制由RNC完成，而HSDPA的流量控制由Node B完成。两者使用同样的传输介质，因此需要提供良好的带宽管理才能保证传输质量。如果两者不能很好地配合，DCH与HSDPA在接口带宽管理上产生矛盾，例如Node B过量地分配流量，即实际流量将超出接口带宽，将出现缓冲器数据溢出的情况，从而导致数据包的丢失。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于HS-DSCH的流量控制的方法，适用于传输受限场景，减少数据包的丢失。
为实现上述目的，本发明的技术方案具体是这样实现的一种用于控制高速下行共享信道的流量的方法，该方法包括以下步骤1)RNC建立链路，向Node B传送带宽信息；2)Node B记录该带宽信息；3)Node B根据该带宽信息为RNC分配带宽；其中，步骤1)所述的链路是基于AAL2建立的连接。。
由上述的技术方案可见，本发明是一种优化的HSDPA流量控制方法，NodeB通过RNC传递的带宽信息记录下DCH的带宽分配，在HSDPA带宽分配时，将总带宽扣除DCH带宽后的流量分配给用户，避免了出现流量超出带宽的情况发生，减少数据包的丢失，解决了DCH和HSDPA在接口带宽管理上的矛盾。
图1为现有技术中CRNC与Node B的HS-DSCH流量控制过程的示意图；图2为现有技术中WCDMA系统的结构图；图3为本发明一个较佳实施例的流程图。
具体实施例方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本发明进一步详细说明。
DCH的带宽管理在RNC实现，其方法是基于流量准入，即在建立前，分配相应的带宽，从而可以保证DCH的业务可以得到有效的传输。
HSDPA的带宽管理由Node B实现，如果在实现时，在已有调度算法的基础上，增加传输带宽因子，做到HSDPA和DCH的流量之和不超出接口带宽，那可以保证所有业务都得到有效地传输。
请参见图2，在WCDMA系统中，有3个接口是以ATM技术作为第二层的协议，其分别为RNC与Node B之间的lub接口、RNC与MSC/SGSN之间的lu接口以及用于切换机制的RNC与RNC之间的lur接口。
从这些接口的结构可以看出，无线网络层和传输网络层是分开的，无线网络层的控制平面和用户平面也是分开的。对于电路域，无线网络层的控制平面(RANAP，NBAP)的承载为SSAL/AAL5/ATM PVC，用户平面的承载为AAL2/ATM PVC。
ALCAP(Access Link Control Application Protocol，接入链路控制应用协议)定义了与用户面建立、释放传输承载的方式。在lub接口上，用户数据通过ATM结构中的AAL2传送，ALCAP协议作为传输网络的控制平面，用于控制AAL2的建立。
系统可以通过ALCAP获得DCH的流量数据。请参见图3，在步骤S1中，RNC在建立一条AAL2连接时，在ESTABLISH REQUEST(简称ERQ)中记录带相关带宽参数，该类参数包括最大带宽Bmax和平均带宽Bave。
根据ITU-T Q.2630.1，AAL2中ERQ设有一个可选参数LinkCharacteristics(简称ALC)，其标识符为00000101，其包括4个参量MaximumCPS-SDU bit rate、Average CPS-SDU bit rate、Maximum CPS-SDU size以及Average CPS-SDU size。其中，Maximum CPS-SDU bit rate被定义为AAL2对指定用户提供的最大带宽，有效值为0到2048kbit/s，其间间隔为64kbit/s；Average CPS-SDU bit rate被定义为连接建立后比特传输的预期总量与连接持续的时间之比，有效值为0到2048kbit/s，其间间隔为64kbit/s。在本具体实施例中，Maximum CPS-SDU bit rate用于记录该最大带宽Bmax，AverageCPS-SDU bit rate用于记录该平均带宽Bave。
在步骤S2中，Node B处理ALCAP时，相应的软件模块将Bave记录在数据缓冲区(Data Buffer)内；在步骤S3中，为HSDPA分配带宽时，NodeB将DCH带宽Bave在总带宽中扣除，然后将余下的流量根据预先配置的调度算法在多个HSDPA用户间分配。常用的调度算法包括比例公平算法、乒乓算法、最大CIR算法。比例公平算法既利用短时抖动特性也保证一定程度的长时公平性；乒乓算法不考虑信道变化情况；最大CIR算法使得信道条件较好的少数用户可以得到较高的吞吐率，多数用户则有可能得不到系统服务。在步骤S4中，DCH和HSDPA在各自分配的带宽内传输数据。在步骤S5中，系统判断是否需要维持该AAL2连接，若是则继续保持连接，若不是则进行步骤S6。
在步骤S6中，RNC在释放AAL2连接时，通过RELEASE REQUEST通知Node B。在步骤S7中，Node B的ALCAP就可以释放之前建立的AAL2连接以及相应的带宽，同时清空数据缓冲区内的带宽数据，为下一次的带宽分配做好记录准备。
在步骤S8中，系统判断是否有新的AAL2连接，若有则进行步骤S1，若没有则结束流程。
由上述的实施例可见，本发明中RNC在建立一条AAL2连接时记录带相关带宽参数，Node B的ALCAP记录下DCH的带宽分配，在HSDPA带宽分配时，将总带宽扣除DCH带宽后的流量，在多个HSDPA用户间分配，保证了DCH和HSDPA的流量控制过程的统一，避免出现流量超出带宽的情况发生，减少数据包的丢失。
权利要求
1.一种流量控制的方法，用于控制WCDMA系统中高速下行共享信道的流量，该WCDMA系统包括Node B和RNC，其特征在于，该方法包括以下步骤1)RNC建立链路，向Node B传送带宽信息；2)Node B记录该带宽信息；3)Node B根据该带宽信息为HSDAP分配带宽。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤1)所建立的链路是基于AAL2建立的连接。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于所述步骤1)中该带宽信息为DCH所占用的带宽的信息。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于所述步骤1)该带宽信息包括最大带宽和平均带宽。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤2)中，该Node B进一步包括软件模块和数据缓冲区，该Node B利用该软件模块将该带宽信息记录在该数据缓冲区内。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤3)中，Node B将该带宽信息从总带宽中扣除，然后将余下的流量进行分配。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于该方法进一步包括步骤4)系统判断是否需要维持该链路的连接。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于该方法进一步包括步骤5)若系统判断无需维持该连接，则RNC释放该连接，并通知Node B。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于该方法进一步包括步骤6)NodeB释放该连接以及相应的带宽。
全文摘要
本发明公开了一种流量控制的方法，用于控制WCDMA系统中高速下行共享信道的流量，该WCDMA系统包括Node B和RNC，该方法包括以下步骤1)RNC建立链路，向Node B传送带宽信息；2)Node B记录该带宽信息；3)Node B根据该带宽信息为HSDAP分配带宽。本发明的Node B通过RNC传递的带宽信息记录下DCH的带宽分配，在HSDPA带宽分配时，将总带宽扣除DCH带宽后的流量分配给用户，避免了出现流量超出带宽的情况发生，减少数据包的丢失。
文档编号H04L12/24GK1874250SQ200510035010
公开日2006年12月6日 申请日期2005年5月31日 优先权日2005年5月31日
发明者秦圣奕 申请人:华为技术有限公司