专利名称：Hspa+系统中cell_fach流量控制方法
技术领域：
本发明涉及移动通讯领域，特别涉及一种HSPA+系统中CELL_FACH流量控制方法。
背景技术：
在高速分组接入增强(HSPA+)系统中，CELL_FACH状态下的数据传输得到了增强， 主要体现在以下几个方面第一，在空口上，CELL_FACH状态下的下行传输不再使用FACH信道，而是和CELL_ DCH状态一样使用高速下行共享信道(HS-DSCH)，所以HSPA+系统中CELL_FACH状态下的下行传输数据的速率得到了提高，而且下行传输业务类型也更加多样和灵活。第二，在Iub 口上，CELL_FACH状态下新定义了公共媒体访问控制(MAC)流。不同于 CELL_DCH状态下每个用户的MAC-d流，CELL_FACH下的公共MAC流为小区内所有用户共用的，同一条公共MAC流中可以传输多个用户的数据。另外，还新定义了 HS-DSCH DATA FRAME TYPE 2数据帧和HS-DSCH CAPACITY ALLOCATION TYPE 2容量分配控制帧，可用于HSPA+系统中CELL_FACH状态下的Iub 口数据传输和容量分配控制帧的传输。最后，在Iub 口上数据帧中携带的MAC-d协议数据单元(MAC-d PDU)和容量分配控制帧中所指示的MAC_d PDU大小不再是固定大小，而是可变长度，并且同一数据帧中可以携带来自不同逻辑信道数据。数据帧和容量分配控制帧中所携带的CmCH-PI域也指的是CELL_FACH下公共优先级队列(PQ 队列)的调度优先级。第三，在网络实体上，MAC-ehs也作用于CELL_FACH状态，配置了公共PQ队列，但与 CELL_DCH状态不同的是，其公共PQ队列不是各个用户独立分配，而是为小区内所有用户共用。无线网络控制器(RNC)配置的同一个ID编号的PQ队列中可以存放多个用户的MAC-d PDU。需要说明的是，上述MAC-d实体是处理专用传输信道的MAC实体，MAC_d实体位于 RNC中，MAC-ehs实体是处理高速下行共享信道的MAC实体，MAC-ehs实体位于基站(NodeB) 中。其中，空口是指NodeB与用户设备(UE)之间的接口，也称Uu 口，而Iub 口是指RNC与 NodeB之间的接口。由于在HSPA+系统中接入网侧的网元还是分为RNC和NodeB两个单独的网元，所以从来自核心网的下行数据流还是首先到达RNC，然后通过Iub 口传输到NodeB，最后在空口发送给UE。但是，由于下述几个原因第一，NodeB侧对用户传输的数据流量大小并不是固定的，而是根据用户空口传输质量进行自适应的调整，第二，NodeB侧的数据缓存大小是有限的；第三，NodeB侧即使能容纳一定的缓存量，但是存在缓存排队时延的参数限制，到达NodeB的数据如果超过一定时间门限还未进行空口发送则会主动丢弃；第四，Iub 口的传输时延比较大，其远大于NodeB在空口上的调度时延5ms，所以基于上述几点原因，在RNC和 NodeB之间的Iub 口需要进行流量控制，其目的在于使得RNC能够及时给予NodeB所需要的数据量，避免NodeB没有数据可传，同时又避免NodeB侧数据量积累过多而导致NodeB主动丢包甚至缓存溢出。
目前现存的Iub 口的流量控制方案主要是针对CELL_DCH状态。例如，申请号为 200610084695. 1的发明专利指出，当PQ队列中的数据量大于或等于缓存上限值，则NodeB 向RNC发送一个禁止下发数据的容量分配控制帧，申请号为200610084695. 1的发明专利指出当PQ队列中的数据量小于或等于缓存下限值，则NodeB向RNC发送一个允许下发数据的容量分配控制帧。然而由于CELL_FACH状态下和CELL_DCH状态下容量分配控制帧针对的对象不同 CELL_FACH状态下针对公共PQ队列，CELL_DCH状态下针对各个用户的PQ队列，因此，CELL_ DCH状态下的流控方案并不能直接应用于CELL_FACH状态下。而且，CELL_DCH和CELL_FACH状态下的业务特点不同，CELL_DCH状态下的业务更多的是大数据量且较连续的数据流，而CELL_FACH状态下的业务更多是支持用户长期在线的小业务量数据流，业务可能很不连续，这就更加导致CELL_DCH下的流控方案直接应用于 CELL_FACH下会存在很多问题，比如，CELL_DCH下跟踪信道环境和用户吞吐量变化的速率统计方式，以及缓存下限的计算方式等都不符合小业务流量的流控特点，有可能造成缓存下限总是大于用户实际缓存、缓存上限小于缓存下限，或者流控方案“饿死”等现象。例如，申请号为200610084695. 1的发明专利提出计算缓存下限的公式如下
权利要求
1.一种HSPA+系统中CELL_FACH流量控制方法，其特征在于，预先配置周期定时器的长度Trc—pCTi。d，周期定时器的长度Trcj)CTi。d为一个流控周期，每一流控周期的结束时刻为一周期流控点，该方法包括每子帧判断周期定时器是否到期，如果是，则采用周期定时触发方式进行Iub 口的流量控制；否则，采用特定事件触发方式进行Iub 口的流量控制。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采用周期定时触发方式进行Iub口的流量控制的方法包括Al、更新公共优先级队列PQ队列的缓存下限PQ_loW_Buffer_Size和公共PQ队列中每个单个用户的缓存上限User_high_Buffer_Size ；A2、统计公共PQ队列中用户的缓存量User_Buffer_Size大于等于缓存上限User_ high_Buffer_Size的用户数目M是否大于等于预先设置的上限流控的用户数目门限Nhigh all。w，如果是，则执行步骤A3，否则，执行步骤A4 ；A3、确定流控类型为上限流控，并确定一个流控周期内NodeB需要向RNC请求的数据量 Bn。deb—nrad = 0，然后执行步骤A7;A4、判断公共PQ队列的缓存量PQ_Buffer_Size是否小于等于公共PQ队列的缓存下限 PQ_low_Buffer_Size,如果是，则执行步骤A6，否则，执行步骤A5 ；A5、确定流控类型为正常流控，并确定一个流控周期内NodeB需要向RNC请求的数据量D·nodeb_need ·Bnodeb—need = Ratepg outX (TFC—period+TLow_ Remain)，其中，Ratepe。ut为公共PQ队列的平均出口速率，TtajtemainS可配置的数据请求增量时间长度，然后执行步骤A7 ；A6、确定流控类型为下限流控，并确定一个流控周期内NodeB需要向RNC请求的数据量D·nodeb_need ·Bnodeb-need = b X Ratepg out X (TFC peri od+TLow Eemain) +PQ_1 ow_Buf f er_S i ζ e-PQ_Buf f er_S i ζ e, 其中，b为可配置的索要数据量的加速因子，然后执行步骤A7 ； A7、计算容量分配控制帧的信用度HS-DSCHCredits ；A8、判断距离当前时刻最近一次的流控类型判断结果是否为下限流控，且 HS-DSCHCredits的值小于1，如果是，则执行步骤A9 ；否则，执行步骤AlO ；A9、增大滤波因子T。，根据增大后的滤波因子T。，重新确定公共PQ队列中单个用户的平均出口速率RateUSCT。ut以及公共队列的平均出口速率Ratepe。ut，根据重新确定的Rateusw。ut 和Ratepe。ut，重新计算公共PQ队列的缓存下限PQ_l0W_Buffer_Size，接着重新计算单个用户的缓存上限 her_high_Buffer_Size，并重新计算 Bmdeb need，重新计算 HS-DSCHCredits， 如果重新计算的HS-DSCHCredits还是小于1，则将单个用户的平均出口速率Ratepe out置为预设的确定值fciteuserjnitial，然后再依次重新确定I atepQ。ut、PQ_low_Buffer_ Size、User_high_Buffer_Size, Bnodeb need,然后执行步骤AlO ；否则，如果重新计算的 HS-DSCHCredits大于等于1则直接执行步骤AlO ；A10、NodeB通过容量分配控制帧向RNC请求数据量为所计算的Bn。deb need。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述采用特定事件触发方式进行Iub口的流量控制的方法包括Bi、统计公共PQ队列中用户的缓存量her_Buffer_Size大于等于缓存上限User_high_Buffer_Size的用户数目M是否大于等于上限流控的用户数目门限Nhigh all。w如果是， 则执行步骤B2，否则，执行步骤B4 ；B2、判断从上一个周期流控点至当前时刻这一时间段内，距离当前时刻最近一次确定的流控类型是否为上限流控，如果是，则不进行流控操作；否则，执行步骤B3 ；B3、确定流控类型为上限流控，并确定一个流控周期内NodeB需要向RNC请求的数据量 Bn。deb—need = 0，然后执行步骤B7;B4、判断公共PQ队列的缓存量PQ_Buffer_Size是否小于等于公共PQ队列的缓存下限 PQ_low_Buffer_Size,如果是，则执行步骤B5，否则不进行流控操作；B5、判断从上一个周期流控点至当前时刻这一时间段内，距离当前时刻最近一次确定的流控类型是否为下限流控，如果是，则不进行流控操作；否则，执行步骤B6 ；B6、确定流控类型为下限流控，并确定一个流控周期内NodeB需要向RNC请求的数据量Bnodeb-need = b X Ratepg out X (TFC peri od+TLow Eemain) +PQ_1 ow_Buf f er_S i ζ e-PQ_Buf f er_S i ζ e, 其中，b为可配置的索要数据量的加速因子，然后执行步骤B7 ； B7、计算容量分配控制帧的信用度HS-DSCHCredits ；B8、判断距离当前时刻最近一次的流控类型判断结果是否为下限流控，且 HS-DSCHCredits的值小于1，如果是，则执行步骤B9 ；否则，执行步骤BlO ；B9、增大滤波因子T。，根据增大后的滤波因子T。，重新确定公共PQ队列中单个用户的平均出口速率RateUSCT。ut以及公共队列的平均出口速率Ratepe。ut，根据重新确定的Rateusw。ut 和Ratepe。ut，重新计算公共PQ队列的缓存下限PQ_l0W_Buffer_Size，接着重新计算单个用户的缓存上限 her_high_Buffer_Size，并重新计算 Bmdeb need，重新计算 HS-DSCHCredits， 如果重新计算的HS-DSCHCredits还是小于1，则将单个用户的平均出口速率Ratepe out置为预设的确定值fciteuserjnitial，然后再依次重新确定I atepQ。ut、PQ_low_Buffer_ Size、User_high_Buffer_Size, Bnodeb need,然后执行步骤BlO ；否则，如果重新计算的 HS-DSCHCredits大于等于1则直接执行步骤BlO ；BIO、NodeB通过容量分配控制帧向RNC请求数据量为所计算的Bn。deb need。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤Al中所述更新公共PQ队列的缓存下限 PQ_low_Buffer_Size 的方法为计算 PQ_low_Buffer_Size = α X Ratepg out X Tfeedback,其中，Ratepe。ut为公共PQ队列的平均出口速率，Tfeedback为容量分配控制帧从发出到实际生效起作用的时间间隔；a为下限防抖动因子，取大于1的正整数。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤Al中所述更新公共PQ队列中每个单个用户的缓存上限her_high_Buffer_Size的方法为计算 User_high_Buffer_Size = Rateuser。ut X (Tmax-Thighjiemain)， 其中，RateUSCT。ut为公共PQ队列中当前单个用户的平均出口速率，Tmax为用户缓存到达紧急PQ队列的时间门限，Thigh remain为缓存上限调节参数。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述单个用户的PQ队列平均出口速率 Rateuser out的计算方法为计算彻
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤A2和Bl中所述上限流控的用户数目门限Nhigh—all。w的计算方法为计算Nhigh—all。w = N*Ratehigh all。w，其中，N为公共PQ队列中用户总数，Ratehigh all。w为公共 PQ队列允许缓存达到上限的用户数占公共PQ队列内所有用户数的比例， 若所计算的Nhigh—all。w为小数，则将向下取整结果作为Nhigh—all。w。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤A7和B7中所述计算容量分配控制帧的信用度HS-DSCHCredits的方法为
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，步骤A9和B9中按照
全文摘要
本发明公开了一种HSPA+系统中CELL_FACH流量控制方法，预先配置周期定时器的长度TFC_period周期定时器的长度TFC_period为一个流控周期，每一流控周期的结束时刻为一周期流控点，该方法包括每子帧判断周期定时器是否到期，如果是，则采用周期定时触发方式进行Iub口的流量控制；否则，采用特定事件触发方式进行Iub口的流量控制。本发明针对处于CELL_FACH状态下的Iub口的流量控制提出了完整的解决方案，能够对HSPA+系统中CELL_FACH状态下的Iub口的流量进行控制。
文档编号H04W28/14GK102413511SQ20101028876
公开日2012年4月11日 申请日期2010年9月20日 优先权日2010年9月20日
发明者朱颖, 王彬 申请人:普天信息技术研究院有限公司