专利名称：一种分组数据业务的自适应带宽调整方法
技术领域：
本发明涉及WCDMA无线资源管理技术领域，特别是指一种分组数据业务的自适应带宽调整方法。
背景技术：
从CDMA的理论实际情况来看，CDMA系统的容量一般都是下行带宽受限。随着数据业务的进一步开展，下行实际的吞吐量需求会远远大于上行，下行带宽受限的问题就会更加严重。目前公开的多用户检测(MUD)技术将进一步提高上行的容量，公开的智能天线(SA)技术虽对下行和上行都有改善作用，但对下行的改善不如对上行大。这种情况下，下行带宽就成为了CDMA系统中一种比较珍贵的资源。
图1(摘自3GPP TS 25.301协议)为WCDMA系统的空中接口协议结构。对于一个PS(Packet Service)分组数据业务，需要建立的协议实体包括L3/RRC、L2/PDCP、L2/RLC、L2/MAC和L1/PHY，其中L2/PDCP表示第二层的PDCP实体，PDCP(Packet Data Convergence Protocol，分组数据汇聚协议)只用于PS分组业务，主要实现IP数据包的头压缩功能以及支持分组业务的无损迁移。
PS分组数据业务具有突发性、速率动态变化范围大等特点，为了提高系统下行带宽的利用效率，对于这些业务可根据业务的实时需求进行动态、合理的带宽调整。目前，一般都是通过监测PS分组数据业务的下行业务量(在RLC层测量)或者PS分组数据包吞吐量(在MAC层测量)，来估算该业务的源速率，然后再对下行带宽进行调整。这种方案在一定程度上实现了分组数据业务的自适应带宽调整，但是这种自适应带宽调整不是很精确，下面进行分析。
根据TCP/IP协议，一个IP数据包承载的数据，其协议类型包括TCP、UDP、ICMP和IGMP等。TCP协议对其承载的上层业务进行了源速率控制，所以WCDMA UTRAN侧对TCP协议封装的数据速率测量结果，并不是TCP业务真正的源速率；其他非TCP协议虽然没有对业务进行源速率控制，但RLC的业务量测量本身并不能精确反映非TCP协议数据源速率，而MAC的吞吐量也受到物理层带宽的限制而无法真正体现非TCP业务的源速率需求。
综上所述，目前所使用的分组数据业务监测手段没有考虑到不同协议类型的特性对到达WCDMA UTRAN侧的数据源速率的影响，不能精确估计分组数据业务的源速率需求，从而使这种自适应带宽调整的精确性无法得到有效的保证。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种分组数据业务的自适应带宽调整方法，可以使分组数据业务根据所使用协议类型的特性对带宽进行自适应调整。
本发明提供了一种分组数据业务的自适应带宽调整方法，用于对下行分组数据业务的带宽调整，在建立下行分组数据业务时建立相应的分组数据汇聚协议PDCP实体、无线链路控制RLC实体，该方法还包括以下步骤A、PDCP实体对下行分组数据包进行协议类型统计，确定当前占主导地位的协议类型是TCP或非TCP类型，并上报给无线资源控制RRC实体；PDCP实体对下行分组数据包的吞吐量进行统计，并向RRC实体上报下行吞吐量的统计报告；RLC实体对下行业务量进行统计，并向RRC实体上报下行业务量的统计报告；B、RRC实体判断当前主导协议类型是否为TCP，是，则采用RLC实体上报的下行业务量统计报告对下行分组数据业务的带宽进行调整；否则采用PDCP实体上报的下行吞吐量统计报告对下行分组数据业务的带宽进行调整。
其中，所述当前主导协议类型的含义为该协议类型与另一协议类型数据包所占百分比例之差大于一定的值，这个值的范围为0～99％，对于第一个统计周期该值固定使用0。
其中，步骤A所述对下行分组数据包进行协议类型统计的步骤为确定每个分组数据包中的协议域信息是否代表TCP协议类型；统计一定的周期内TCP协议类型和非TCP协议类型分组数据包各自所占的百分比例。
较佳的，步骤A所述的上报为仅在判断占主导地位的协议类型发生变化时上报其中，步骤A进一步包括采用事件报告的方式触发统计报告的上报。
可选的，所述事件报告的方式包括为统计报告的上报配置时间周期，到达一个时间周期时，上报统计报告。
可选的，所述事件报告的方式包括为统计报告的上报配置上门限、下门限和迟滞时间参数，当统计结果大于上门限或小于下门限，并且满足迟滞时间时，上报统计报告。
较佳的，为分组数据业务所占用的不同带宽配置有不同的所述上门限、下门限和迟滞时间参数。
其中，对下行分组数据业务的带宽进行调整后进一步包括更新PDCP实体和RLC实体触发统计报告的上报所使用的上门限、下门限、迟滞时间为当前带宽所对应的触发统计报告上报所使用的上门限、下门限、迟滞时间；然后返回步骤A。
其中，所述采用RLC实体上报的下行业务量统计报告对下行分组数据业务的带宽进行调整的步骤包括业务量超过上门限时，为业务重配置最大可用带宽；业务量低于下门限时，为业务重配置最小可用的宽。
其中，所述采用PDCP实体上报的下行吞吐量统计报告对下行分组数据业务的带宽进行调整的步骤包括吞吐量超过上门限时，为业务重配置比当前吞吐量稍大的带宽；吞吐量低于下门限时，为业务重配置比当前吞吐量稍大的带宽。
由上述方法可以看出，本发明通过对数据的协议类型进行实时跟踪，并针对不同的协议类型(TCP与非TCP类型)分别采用基于RLC下行业务量和PDCP下行吞吐量的带宽调整策略，使得能够实时而准确地跟踪分组业务所用协议类型的变化以及数据量的变化需求，使带宽调整的针对性和合理性得到大大的加强，在保证服务质量的前提下，能够很有效地节省系统的下行带宽资源。
图1为WCDMA空中接口协议结构图。
图2为分组数据业务带宽自适应调整流程图。
具体实施例方式
由于TCP协议对其承载的上层业务进行了源速率控制，而非TCP协议并未对其承载的上层业务进行源速率控制，故本发明根据这个特性将收到的数据包分为TCP和非TCP两种类型，并根据各自的特点进行自适应带宽调整。下面参照附图2，对本发明提出的针对分组数据业务的自适应带宽调整方法进行详细说明，包括以下步骤步骤201当RNC(无线网络控制器)收到下行PS分组数据业务建立请求后，根据小区当前负载以及其他资源情况分配一个合适的初始带宽，并建立相应的PDCP(分组数据汇聚协议)、RLC(无线链路控制)等实例。该步骤是建立PS分组数据业务步骤中的一个通用步骤，和现有技术是相同的，故不再详细描述该步骤。
步骤202分组数据业务建立后，PDCP实体对下行业务数据的协议类型进行统计，PDCP按照给定的统计周期进行统计，确定当前主导协议类型，主导协议类型的含义为占据主要比例的协议类型。
我们知道，每个IP数据包都携带有一个8比特的协议域，表明该数据包承载的上层协议类型，PDCP即通过对到达PDCP层的IP数据包承载的协议进行统计。本例中，将所有可能的协议类型归为TCP和非TCP两种，统计TCP和非TCP类型数据包各自所占的百分比例，两者之和为100％。
PDCP按照给定的统计周期、及协议占主导地位的具体标准(如TCP数据包所占的比例超过非TCP数据包所占比例达到预定的值，就认为当前主导协议类型为TCP)，判断当前主导协议类型是否发生变化，在主导协议类型发生变化时，及时通知RRC(无线资源控制)实体中的RRM(无线资源管理模块，是RRC层中公知的一个功能模块，主要负责如信道带宽、功率等无线资源的分配和管理功能)。
RRC实体中的RRM模块根据PDCP上报的主导协议类型，实时更新所记录在RRC实体中的当前的主导协议类型。
在步骤202的同时，PDCP实体还对下行业务数据进行吞吐量统计、RLC实体还要对下行业务量进行统计。并且采用事件方式PDCP/RLC实体上报业务的下行吞吐量/业务量变化。所述采用事件方式可以为在PDCP/RLC实体统计的下行吞吐量/业务量超过给定的上门限或低于给定的下门限、并且满足迟滞时间时，则向RRM模块上报测量报告。其中，所述的吞吐量/业务量的上门限、下门限和迟滞时间参数是预先配置的。不难理解，所述采用事件方式还可以为定时上报或超过门限值上报的方式等。
步骤203RRC实体中RRM模块根据当前不同主导协议类型选择接收不同下行测量报告触发带宽调整，具体如下当前主导协议为TCP时，且当RRM模块收到RLC上报的下行业务量报告时触发带宽调整。对于TCP业务，RLC的业务量变化体现了待发业务数据的多少(对于TCP业务来说，有源速率控制，因此TCP会尽量使用其下层所提供的最大带宽，因此RLC业务量变化可以体现出TCP业务量数据的变化)，所以当业务量超过上门限时，说明业务量较大，则分配一个较大的带宽，将业务重配置到一个尽量高的带宽上；反之则对业务量低于下门限的情况，为业务重配置较小的带宽。
当前主导协议为非TCP时，且当RRM模块收到PDCP上报的下行吞吐量报告时触发带宽调整，并根据PDCP上报的下行吞吐量为下行业务调整带宽。在下行传输中，对于非TCP业务，由于没有速率控制，所以PDCP层的下行吞吐量与业务源速率比较接近，(由于PDCP与非接入层相邻，其吞吐量的测量最能反映上层数据包的源速率)配置的带宽可以完全参考当前的下行吞吐量。对吞吐量超过上门限或低于下门限两种情况，考虑到空口传输肯定会存在一些误块重传，因此为了保证满足当前的吞吐量要求，将业务重配置时，配置到一个比测量到的实际吞吐量稍大的带宽上。
经过上述步骤，便完成了一次业务带宽调整。其中，当前分组数据业务所占用的不同带宽配置有不同的上述上门限、下门限和迟滞时间参数。因此在一次业务带宽调整完毕后，分别重配置PDCP和RLC测量所使用的门限和迟滞时间为当前分组数据业务所对应的参数，然后返回步骤202进入下一次的业务带宽调整。
本发明通过对数据的协议类型进行实时跟踪，并针对不同的协议类型分别采用基于RLC下行业务量和PDCP下行吞吐量的带宽调整策略，实时而准确地跟踪分组业务所用协议类型的变化以及数据量的变化需求，使带宽调整的针对性和合理性得到大大的加强，在保证服务质量的前提下，很有效地节省系统的下行带宽资源。
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
1.一种分组数据业务的自适应带宽调整方法，用于对下行分组数据业务的带宽调整，在建立下行分组数据业务时建立相应的分组数据汇聚协议PDCP实体、无线链路控制RLC实体，其特征在于，该方法还包括以下步骤A、PDCP实体对下行分组数据包进行协议类型统计，确定当前占主导地位的协议类型是TCP或非TCP类型，并上报给无线资源控制RRC实体；PDCP实体对下行分组数据包的吞吐量进行统计，并向RRC实体上报下行吞吐量的统计报告；RLC实体对下行分组数据业务的业务量进行统计，并向RRC实体上报下行业务量的统计报告；B、RRC实体判断当前主导协议类型是否为TCP，是，则采用RLC实体上报的下行业务量统计报告对下行分组数据业务的带宽进行调整；否则采用PDCP实体上报的下行吞吐量统计报告对下行分组数据业务的带宽进行调整。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤A所述对下行分组数据包进行协议类型统计的步骤为确定每个分组数据包中的协议域信息是否代表TCP协议类型；并由此统计一定的周期内TCP协议类型和非TCP协议类型分组数据包各自所占的百分比例。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤A所述确定当前占主导地位的协议类型是TCP的步骤包括判断TCP协议类型与非TCP协议类型数据包所占百分比例之差大于一设定值。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤A所述将确定出的当前占主导地位的协议上报的步骤进一步包括判断占主导地位的协议类型发生变化时上报。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤A进一步包括采用事件报告的方式触发统计报告的上报。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述事件报告的方式包括为统计报告的上报配置时间周期，到达一个时间周期时，上报统计报告。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述事件报告的方式包括为统计报告的上报配置上门限、下门限和迟滞时间参数，当统计结果大于上门限或小于下门限，并且满足迟滞时间时，上报统计报告。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，为分组数据业务所占用的不同带宽配置有不同的所述上门限、下门限和迟滞时间参数。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，对下行分组数据业务的带宽进行调整后进一步包括更新PDCP实体和RLC实体触发统计报告的上报所使用的上门限、下门限、迟滞时间为当前带宽所对应的触发统计报告上报所使用的上门限、下门限、迟滞时间；然后返回步骤A。
10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述采用RLC实体上报的下行业务量统计报告对下行分组数据业务的带宽进行调整的步骤包括业务量超过上门限时，为业务重配置最大可用带宽；业务量低于下门限时，为业务重配置最小可用带宽。
11.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述采用PDCP实体上报的下行吞吐量统计报告对下行分组数据业务的带宽进行调整的步骤包括吞吐量超过上门限时，为业务重配置比当前吞吐量稍大的带宽；吞吐量低于下门限时，为业务重配置比当前吞吐量稍大的带宽。
全文摘要
本发明提供一种分组数据业务的自适应带宽调整方法，包括以下步骤A.PDCP实体对下行分组数据包进行协议类型统计，确定当前占主导地位的协议类型是TCP或非TCP类型，并上报给无线资源控制RRC实体；PDCP/RLC实体对下行分组数据包的吞吐量/业务量进行统计，采用事件报告方式向RRC实体上报下行吞吐量/业务量的统计报告；B.RRC实体判断当前主导协议类型是否为TCP，是，则采用RLC实体上报的下行业务量统计报告对下行分组数据业务的带宽进行调整；否则采用PDCP实体上报的下行吞吐量统计报告对下行分组数据业务的带宽进行调整。使用本发明，可以使分组数据业务根据所使用协议类型的特性对带宽进行自适应调整。
文档编号H04B7/26GK1848707SQ20051006435
公开日2006年10月18日 申请日期2005年4月14日 优先权日2005年4月14日
发明者黄凯涛 申请人:华为技术有限公司