CN100505914C - 移动通信系统中用于控制调度的装置和方法 - Google Patents

移动通信系统中用于控制调度的装置和方法 Download PDF

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Abstract

一种调度装置和方法,当在移动通信系统中使用中继线时,可使中继线使用效率最大化并且防止队列拥塞。提供一种在更大通信量下用于分配更大带宽至队列的可变带宽管理服务,所以带宽分配变得灵活性。调度器计算实际提供的类别信息并且根据当前调度率执行调度,从而防止某一特定队列的拥塞。

Description

移动通信系统中用于控制调度的装置和方法
发明领域:
本发明涉及移动通信系统,尤其涉及一种装置和方法,用以控制调度以使中继线使用效率最大化同时防止队列拥塞,应用于移动通信系统中各种多媒体服务的使用。
发明背景:
为配合移动通信技术的发展和各种移动通信终端的产生,移动通信系统不限于提供简单语音通话通信服务,而是扩展提供各种多媒体数据服务,诸如音乐、影像、电视或无线广播。
因此,移动通信技术关注有多少数据可被快速有效传输。当提供一种新的或改良的服务时,数据传输效率变得重要,因为这一新的或改善的服务是在现有的移动通信系统上运行的。
现今,在新近的同时提供数据和语音的移动通信系统中,已研究用于使诸如E1链路或T1链路这类的中继线使用效率最大化的方法。
在相关领域中,中继线、通信量传输的处理调度是根据固定调度率分配以固定的带宽。这样,当带宽是根据由控制面首次收到的语音和数据之间调度率而分配时,如果用户的服务类型随后改变使实际传输语音和数据之间的比率跟着改变,那么中继线效率降低和队列拥塞发生。
控制面被作为在移动通信系统的无线接口内的源管理概念使用,并且协议的设备配置可被分为控制面和通信面。这样,为了传输实际通信量,需要控制面,同时平面识别有效地管理各种类型的通信量。
例如,如果与固定调度率相比语音通信的流量增加而数据通信的流量降低,那么语音队列变得拥塞。因为调度器分配了许多带宽给数据通信,浪费了大量带宽,导致中继线使用效率的降低。而且,为了接收来自控制面的重新分配的调度率,在固定调度率上运行的调度器必需被初始化。
发明概述:
因此,本发明的一个目的在于提供一种装置和方法,用于在移动通信系统中控制调度使中继线使用效率最大化。
本发明的另一个目的在于提供一种装置和方法,用于在移动通信系统中控制调度从而能够避免队列拥塞。
为了至少完成以上目标的全部或部份,配置在移动通信系统中用于控制调度的装置,它包括:分类单元,它用于接收将在中继线上传输的各种类别的通信量并将所收到的类别分类;转发单元,它用于接收连同类别信息一起的已分类的通信量数据并且通过使用收到的类别信息在相应的语音或数据队列写通信量;缓冲单元,它用于储存从转发单元传输来的信息;调度器,它用于在中继线带宽范围内为每个语音或数据队列分配波段,执行调度,从每个语音和数据队列中读出通信量,以及在中继线上配置语音和数据通信量;变换单元,它用于计算被调度器在某一特定时间段内实际调度的每一类的带宽,以确定合适的调度率,同时用于改变调度率。
优选地,调度单元把缓冲单元内的语音和数据队列作为一列虚综合队列,并且通过灵活性分配的变换带宽管理双方的队列。
优选地,变换单元存储在某一特定时间段内被存储单元内的调度单元实际调度的类型,通过分析类型计算每一类的调度率,并且改变当前调度率至算出的调度率。
为了至少实现这些优点的全部或部份,进一步提供移动通信系统中用于控制调度的方法,包括:将引入的各类型通信量分类;将通信量连同类别信息一起传输;在相应的语音或数据队列中存储通信量;监控语音和数据队列;检测语音或数据队列的非空态同时确定语音或数据队列是否真的处于非空态;以及通过分配相应的带宽给非空队列执行各类调度。
优选地,移动通信系统中用于控制调度的方法进一步包括根据在初始化期间接收自控制面的调度率执行调度,如果语音或数据队列真的处于非空态。
为了至少实现这些优点的全部或部份,进一步提供一个移动通信系统,它包括:移动台(MS),它允许用户通过使用服务区内的移动通信网络进行通信;基站收发机子系统(BTS),它通过无线接口与MS相连,用以控制MS和连接业务信道;基站控制器(BSC),在它的一端配置有调度控制器,它通过可变带宽管理引入的通信量并且根据实际的通信量传输状况调度通信量,根据调度结果通过诸如E1链路或T1链路这类的中继线将通信量传输至BTS,同时处理该BTS的控制和管理;移动交换中心(MSC),它执行诸如线路交换、进入/输出处理、越区切换、漫游这类功能用以将移动通信服务提供给移动通信用户;以及基站管理器(BSM),它用于运行/管理和保持整个BTS,而且为初始化执行下载。
优选地,当BSC收到由不同区域或网络的某一MS引入的语音或数据通信量并且通过BTS将其传送至MS时,该BSC根据由调度控制器确定的调度率包括中继线内的通信量。在初始化期间接收到来自控制面的调度率,而且该比率随后可通过调度控制器根据实际语音和数据通信量之比被改变。
本发明的额外特性,目标和优点将会在以下的描述中被阐明,同时通过对以下描述的检验或向本发明实施例学习,它们部份地对本领域一般技术人员是显而易见的。本发明的目的和其他优点将通过主题尤其是在说明书和权利要求书中也包括在附图中指出的主题被认识到和达到。
附图说明:
本发明将结合附图被详尽描述,在附图中始终是,相同的元件使用相同或相似的参考号,其中:
图1依照本发明示出具有调度控制器的移动通信系统的结构;
图2依照本发明示出在移动通信系统内中继线调度控制器的结构;
图3是依照本发明的一个实施例的移动通信系统中用于控制中继线调度的方法的流程图;以及
图4是依照本发明的另一个实施例的移动通信系统中用于控制中继线调度的方法的流程图。
最佳实施方式:
现将结合附图详细描述本发明的实施例。在本发明的描述中,如果对所述的已知功能或结构的详细解释被认为是不必要的转移本发明目的,这些解释将被省略但是可被本领域一般技术人员所理解。
图1依照本发明示出具有调度控制器的移动通信系统的结构,其中具有调度控制器的移动通信系统100包括移动台(MS)110,它允许用户在服务区通过使用移动通信网络进行通信;基站收发器子系统(BTS)120,它通过无线接口与该MS110连接,用以控制该MS110并且连接至业务信道;基站控制器(BSC)140,它具有用于调度引入通信量的调度控制器,根据调度率通过诸如E1链路和T1链路这类的中继线130传输通信量至BTS120,并且控制和管理该BTS120;移动交换中心(MSC)150,执行诸如线路交换、进入/输出处理、越区切换、漫游这类功能用以将移动通信服务提供给移动通信用户;以及基站管理器(BSM)160,它用于运行/管理及保持/修复该BTS120,而且为初始化执行加载。
当BSC140收到由位于不同区域或网络的某一移动台引入的语音或数据通信量,并且通过该BTS120传输通信量至MS110时,该BSC140根据由调度控制器200确定的调度率包括中继线130内的通信量。首先接收到来自控制面的调度率,而且可通过调度控制器根据实际语音和数据通信量之比随后改变该比率。
图2依照本发明示出在移动通信系统内中继线调度控制器的结构,其中中继线的调度控制器200包括分类单元210,它用于将某一类引入的通信量分类;转发单元220,用于在相应的语音或数据队列中写入类别信息;缓冲单元230,它用于储存从转发单元220传输来的信息;调度单元240,它根据在初始化期间接收到的来自控制平台的调度率执行调度把带宽分配给语音和数据队列,以及从语音和数据队列中读出通信量并且在中继线内包括它;以及变换单元250,它用于存储在某一特定时间段内通过调度单元240调度的某一类型,确定合适的调度率,同时改变当前调度率。
分类单元210接收具有各种类型的待传输至中继线的通信量同时根据通信量是语音的还是数据的将通信量分类。分类单元210提供通信量和相应的类别信息至转发单元220。
转发单元220确定将相应通信量写入语音队列还是数据队列以响应由分类单元210提供的类别信息,并且在相应的队列中写入通信量。
缓冲单元230包括多个综合队列,230-1至230-N,每个综合队列包括语音队列和数据队列,用于根据通信量是语音的还是数据存储从转发单元220发送的通信量。语音和数据队列被作为一列虚综合队列并且被调度单元240管理。因此,230-1至230-N的队列Q1~QN数N被作为虚综合队列数N/2加以管理。从转发单元220发送的信息被分类成语音通信量或数据通信量并且被存储在相应的队列内。
调度单元240根据在初始化期间从控制面处收到的调度率把缓冲单元230的语音和数据队列作为一列具有可变带宽的虚综合队列。虽然图中未示出,在调度单元240内提供与综合队列数相应的调度器而且调度器实时监控综合队列。当综合队列通知调度器两个队列中的一列不是空态而在具有存储通信量时空态,调度器检查另一列队列是否真的不在空态,同时如果确认空态,调度器根据调度率执行调度。同时,如果另一队列处于空态,调度器确定另一剩余队列的非空态使得虚综合队列处于非空态,同时分配相应的带宽给另一剩余队列。此外,调度器从每个语音和数据队列读出通信量并包括在中继线内的通信量。
变换单元250在某一特定时间段内在存储单元内存储实际被调度的类型,分析它用于计算每一类的调度率,同时将调度单元240的当前调度率改为算出的调度率。在此情况下,算出的调度率可被直接应用在调度单元240上或者将关于是否改变调度率的信息提供给上面的操作装置,诸如BSM160。
图3是依照本发明的一列实施例的在移动通信系统内用于控制中继线调度的方法的流程图。
参照图3,分类单元210通过鉴别已引入通信量是语音信号还是数据信号生成类别信息,同时将生成的类别信息连同通信量一起传输至转发单元220(步骤S310)。在从分类单元210收到类别信息后,转发单元220通过参考生成的类别信息确定是否将相应的通信量写入语音队列还是数据队列将通信量写入语音或数据队列中,同时传输该通信量(步骤S320)。在收到来自转发单元220的通信量后,缓冲单元230在语音或数据队列内存储接收到的通信量(步骤S330)。调度单元240把语音和数据队列作为一列虚综合队列并监控综合队列(步骤S340)。当检测出综合队列之一在监控期间被处于非空态时(步骤S350),调度单元240确定另一队列是否真的处于空态或不处于(步骤S360)。如果另一队列不处于空态,那么调度单元240根据从控制平台最初收到的调度率执行调度(步骤S370)。然而,如果此另一队列处于空态,那么调度单元240执行可变调度用以分配相应的带宽至非空态队列(步骤S380)。
图4是依照本发明的另一列实施例的在移动通信系统内用于控制中继线调度的方法的流程图。
如图4所示,分类单元210鉴别已引入通信量是语音信号还是数据信号,生成类别信息,并且将已生成的类别信息与通信量一起传输至转发单元220(步骤S410)。在接收到来自分类单元210的类别信息后,转发单元220参考接收到的类别信息确定将相应的通信量写入语音队列还是数据队列,将其写入语音或数据队列,同时发送通信量(步骤S420)。在接收到来自转发单元220的通信量后,缓冲单元230在语音或者数据队列内存储已接收的通信量(步骤S430)。调度单元240根据最初接收自控制平台的调度率执行调度(步骤S440)。变换单元在某一时间段内通过调度器在存储单元内存储实际上被调度的类型,分析它用以计算每一类的调度率(步骤S450),并且改变调度器当前的调度率至算出的调度率(步骤S460)。在此情况下,算出的调度率可被直接应用于调度器,或者提供关于是否改变算出的调度率的信息给操作部件,诸如BSM,使得操作部件可以改变调度器的调度率。
综上所述,在移动通信系统中用于控制调度的装置和方法有诸多优点。例如,当数据或语音队列中的一列处于非空态时,带宽可在语音和数据通信量间灵活性分配。代替使用固定带宽分配比,分配给语音和数据通信量的带宽率可根据通信量变化。如果由于通信量引起的中继线占有率高,则可能在每条队列上发生拥塞,因此调度器计算出实际的类别信息用以确定优化的调度率,从而防止相应队列的拥塞。
因为本发明可在不同的形式下被具体表达而不背离它的精神或其内在本质,可被理解的是上述实施例的描述不限于前述的任一细节,除非另外指明,应该更广泛地解释为在所附的权利要求定义的精神和范围内,因此所有的改变和修改都属于此权利要求的范围内,或者认为包含在所附的权利要求的等效范围内。

Claims (17)

1.一种在移动通信系统中用于控制调度的装置,其特征在于,它包括:
分类单元,它用于接收将在中继线上发送的各种类别的通信量数据并且用于确定接收到的通信量数据的类别信息;
转发单元,它用于接收所述通信量数据和类别信息;
缓冲单元,它进一步包括多个用于存储自转发单元接收的通信量数据和类别信息的综合数据队列,其中所述多个综合数据队列的每一个包括第一队列和第二队列;
调度单元,它根据接收到的调度率为多个综合数据队列的第一队列和第二队列的每一个分配中继线带宽;以及
变换单元,它用于计算在某一特定时段内由调度单元实际调度的每一类别的带宽以计算当前调度率,并且修改接收到的调度率。
2.如权利要求1所述装置,其特征在于,该分类单元提供所述通信量数据和类别信息至转发单元。
3.如权利要求2所述的装置,其特征在于,所述通信量数据被分类为语音通信量或数据通信量。
4.如权利要求1所述的装置,其特征在于,该转发单元响应于所述类别信息而把收到的通信量数据写入第一队列之一或第二队列之一。
5.如权利要求1所述的装置,其特征在于,该调度单元响应于接收到的调度率而对通信量数据向中继线的重发进行调度,其中接收到的调度率是由基站管理器处收到的。
6.如权利要求5所述的装置,其特征在于,该调度单元包括与多个综合数据队列相对应的多个调度器。
7.如权利要求6所述的装置,其特征在于,多个调度器的每一个实时监控相应的综合数据队列,其中多个综合数据队列的每一个通知相应的调度器是第一队列还是第二队列处于非空态,其中多个调度器的每一个验证相应的第一队列或第二队列是真的处于非空态。
8.如权利要求7所述的装置,其特征在于,当相应的综合数据队列非空时,该调度单元根据收到的调度率调度中继线的带宽。
9.如权利要求7所述的装置,其特征在于,如果相应的第一队列或第二队列真的处于空态,那么每个调度器就将中继线带宽分配给相应综合队列的另一个剩余队列。
10.如权利要求1所述的装置,其特征在于,该变换单元存储某一特定时段内被实际调度的所述通信量数据的类别信息,通过分析所述类别信息计算每一类通信量数据的当前比率,并且根据当前比率更新收到的调度率。
11.如权利要求10所述的装置,其特征在于,该变换单元用所述当前调度率代替接收到的调度率。
12.如权利要求10所述的装置,其特征在于,该变换单元把当前比率提供给基站管理器从而使基站管理器能够修改接收到的调度率。
13.一种用于在移动通信系统中控制调度的方法,其特征在于,它包括如下步骤:
接收调度率;
将接收到的各种类型的通信量数据分类,并且确定该接收到的通信量数据的类别信息;
发送所述通信量数据和类别信息;
在多个综合队列中存储通信量数据,其中所述综合数据队列的每一个都包括第一队列和第二队列;
响应于所述调度率来分配中继线带宽;以及
计算在某一特定时段内由调度单元实际调度的每一类别的带宽以计算当前调度率,并且修改接收到的调度率。
14.如权利要求13所述的方法,其特征在于,该通信量数据被分类为语音通信量或数据通信量。
15.如权利要求14所述的方法,其特征在于,进一步包括当所述通信量数据被分类为数据通信量时,将所述通信量数据写入所述多个综合队列之一的第一队列。
16.如权利要求14所述的方法,其特征在于,进一步包括当所述通信量数据被分类为语音通信量时,将所述通信量数据写入所述多个综合队列之一的第二队列。
17.如权利要求13所述的方法,其特征在于,进一步包括:
实时监控多个综合数据队列的每一个;
检测多个综合数据队列之一的第一队列或第二队列中的一个的非空态并且确定该第一队列或第二队列是否真的处于非空态;以及
当多个综合数据队列之一的第一队列或者第二队列非空时,响应于所接收到的通信量数据的真实类别信息比率来改变所述调度率。
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