CN100527710C - 一种数据流量控制方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种数据流量控制方法及装置，属于通信领域。该方法包括：基站测量空口数据传输的有效速率，并将有空口效速率转换为对IUB接口的带宽需求；基站根据对IUB接口的带宽需求与IUB接口实际带宽的比较结果对基站的上行负载门限进行调整，使空口数据对IUB接口的带宽需求不大于IUB接口的带宽相匹配。由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明按照调整周期对数据流量进行调整，通过对调整周期的设置可以确保调整的及时性，防止出现拥塞时间过长的情况出现；对数据流量的动态调整确保数据传输的稳定和高效；通过自行配置较小的调整步长实现数据流量慢变，减少对端口缓存的冲击。
Description
技术领域
本发明涉及网络通信技术领域，尤其涉及一种数据流量控制方法及装置。
背景技术
3GPP组织制定的WCDMA系统高速上行包数据接入技术(HSUPA，High Speed Uplink Packet Data Access)是一种上行数据传输增强技术，其需使用复合重传(HARQ)、基站(NodeB)快速调度技术和上行2ms短帧技术实现。该技术可以大幅度提高上行用户数据的吞吐率，空口峰值速率高达5.76Mbps，并且也较大地提高了系统的上行容量。
由于用户设备(UE)的上行空口速率得到大幅提升，上行IUB接口流量需求也因此随之相应增加，在这种情况下，NodeB上IUB接口的带宽成了制约系统数据传输性能的瓶颈。
WCDMA系统中的HSUPA技术不涉及WCDMA系统中无线链路控制(RLC)层以上的实体，而是在系统中新增了媒体接入控制(MAC)实体和物理层信道，数据传输过程的协议模型如图1所示，用户设备(UE)与基站(NodeB)之间通过空口进行数据传输，基站再将数据通过IUB接口传输给无线网络控制器(RNC)，以便进行后续的数据传输和处理，其中空口为UE和NodeB间的uu口，而IUB接口处于NodeB与RNC之间。
目前在解决数据传输中的拥塞问题方面存在一种RNC侧传输网络层拥塞指示帧(TNL Congestion Indication)反馈技术。
TNL拥塞指示帧反馈技术主要通过无线网络控制器(RNC)侧定期检测包括数据包延时、丢包率等信息的传输层数据传输性能指标，通过所述指标检测结果判断是否发生拥塞，当发现拥塞后进行拥塞解除处理。
该方法预先设定了触发发送传输网络层拥塞指示帧的条件，当RNC检测到系统符合预先设置的触发条件后触发发送指示帧给NodeB。
TNL Congestion Indication由RNC向NodeB发送，采用周期结合事件触发，在所述的TNL拥塞指示帧中包括：
拥塞状况描述(Congestion Status Description)字段：用于指示传输网络是否拥塞；
该字段的取值范围(Value range)包括以下几种情况：
0：表示没有发生传输网络层拥塞(No TNL congestion)；
1：表示有待扩展的预留值(Reserved for future use)；
2：表示由延迟触发的传输网络层拥塞(TNL Congestion-detected bydelay build-up)；
3：表示由丢包触发的传输网络层拥塞(TNL Congestion-detected byframe loss)；
该字段的域长度(Field length)为：2bits；
基于上述取值范围，当NodeB收到的TNL Congestion indication报告的状态指示为2或者3时，NodeB需要降低该报告对应的媒体接入控制流上的数据流量；当收到报告的状态指示为0，则NodeB按正常操作。
由于现有技术的状态指示仅由一位数字表示，其所能反映的状态信息相对较少，不能实现对IUB接口数据流量进行实时监测和及时调整。而且，现有技术只能在IUB接口发生拥塞时监测到拥塞，不能在IUB接口未拥塞但性能开始下降时就开始进行调整，不能预防IUB接口性能的下降。因此，现有技术存在控制模糊和控制不及时等问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种数据流量控制方法及装置，用于对数据流量进行及时调整，实现稳定高效的数据传输。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种数据流量控制方法，包括：
A、基站测量空口数据的有效速率，并将空口有效速率转换为对IUB接口的带宽需求；
B、若IUB接口所接收的数据对IUB接口的带宽需求大于IUB接口实际带宽，则降低基站的上行负载门限，从而降低空口的数据传输速率，若IUB接口接收的数据对IUB接口的带宽需求小于IUB接口实际带宽，则增加基站的上行负载门限，从而提高空口的数据传输速率，实现对空口数据流量的控制，使空口数据对IUB接口的带宽需求与IUB接口的实际带宽相匹配。
所述步骤A中空口数据的有效速率为非重传的空口有效速率。
所述步骤B包括：按照预先设置的步长降低或增加基站的上行负载门限。
所述的方法还包括：
通过调整所述预先设置的步长控制负载门限变化幅度。
所述步骤B还包括：
B3、若IUB接口接收的数据对IUB接口的带宽需求小于IUB接口实际带宽，但IUB接口的带宽需求与实际带宽之间的差距小于一个预先设定的值时，则基站不增加上行负载门限。
一种数据流量控制装置，包括：
流量检测模块，用于测量空口所发送数据的有效速率，并将该有效速率转换为对IUB接口的带宽需求；
流量控制模块，用于若IUB接口所接收的数据对IUB接口的带宽需求大于IUB接口实际带宽，则降低基站的上行负载门限，从而降低空口的数据传输速率，若IUB接口接收的数据对IUB接口的带宽需求小于IUB接口实际带宽，则增加基站的上行负载门限，从而提高空口的数据传输速率，实现对空口数据流量的控制。
所述的流量检测模块包括：
有效速率检测子模块，用于检测空口所发送数据的非重传有效速率；
流量转换子模块，用于将检测到的有效速率转换为相应的对IUB接口的带宽需求。
所述的流量控制模块包括：
比较子模块，用于比较空口数据对IUB接口的带宽需求与IUB接口的实际带宽的大小关系；
流量调整子模块，用于在对IUB接口的带宽需求大于IUB接口的实际带宽时降低基站上行负载门限，使空口发送数据的速率下降；在对IUB接口的带宽需求小于IUB接口的实际带宽时增加上行负载门限，使空口发送数据的速率提高。
由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明按照调整周期对数据流量进行调整，通过对调整周期的设置可以确保调整的及时性，防止出现拥塞时间过长的情况出现；对数据流量的动态调整确保数据传输的稳定和高效；通过自行配置较小的调整步长实现数据流量慢变，减少对端口缓存的冲击。
附图说明
图1所示为现有技术的协议模型示意图；
图2所示为本发明实施例一数据流量控制示意图；
图3所示为本发明实施例二的装置示意图。
具体实施方式
本发明的核心是由基站对IUB接口的流量需求与IUB接口实际带宽进行比较，并根据比较结果按周期对上行负载门限进行调整，使空口发出的流量需求与IUB接口带宽匹配，防止因数据传输过快导致IUB接口出现阻塞，并实现以最佳的有效速率传输数据。
具体一点讲，本发明通过周期性地调整基站的上行负载门限，对与上行负载门限具有线性关系的用户设备(UE)空口速率进行控制，防止出现由于空口数据传输速率过高导致的IUB接口拥塞，并在保证不出现拥塞的前提下，使用户设备空口高效利用现有带宽传输数据，实现数据的高效、稳定传输。
本发明在实施中首先需要对用户设备的空口速率进行测量，在得到有效的空口速率后开始后续的一系列针对空口速率的控制调整过程。
对空口速率的测量由基站(NodeB)进行，基站将测得的有效空口速率转换为IUB接口对传输带宽的需求，IUB接口占用的带宽需要满足该带宽需求才能使该IUB接口不会发生拥塞。
当需要传输数据的IUB接口带宽小于IUB接口实际占用的带宽时，为了有效利用IUB接口的带宽资源，还需要提高用户设备空口的数据传输速率，让更多的数据可以通过IUB接口传输，防止IUB接口带宽资源浪费。
也就是说，为了保证用户设备空口始终以最合理的有效速率向NodeB发送数据，本发明中需要对空口的有效速率进行动态调整，具体的调整方案如下：
NodeB按照预先设定的时间间隔(即以预定的周期)将由即时空口速率转换得到的IUB接口带宽需求和IUB接口实际的带宽进行比较，当带宽需求高于IUB接口的带宽，则降低空口的数据传输速率，使经调整后的IUB接口带宽需求低于(或不高于)IUB接口的实际带宽，以便解除拥塞；
当数据流量对IUB接口的带宽需求低于IUB接口的实际带宽，则提高空口数据传输速率，使经过空口的数据对带宽的需求接近IUB接口带宽，以便充分利用IUB接口的带宽资源。
通过以上周期性的动态调整，本发明实现对数据流量的合理控制，实现数据的高速、稳定传输。
下面将结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明，具体以两个实施例为例对本发明的具体实现进行说明。
实施例一
该实施例一为提供的进行数据流量控制的过程如图2所示，即通过网络中的基站(NodeB)端对空口与IUB接口间的数据流量的控制进行管理，其具体实现处理流程如下：
步骤1、NodeB测量空口数据传输的有效速率，所述的有效速率为非重传数据有效速率。
步骤2、NodeB将该非重传有效速率转换为空口所发出的数据到达NodeB时对NodeB上IUB接口的带宽需求。
步骤3、NodeB将传输数据所需IUB接口带宽与IUB接口的实际带宽进行比较，并根据比较结果对上行负载门限进行周期性调整，使空口的数据流量不超过IUB接口实际传输能力。
如果传输数据所需的IUB接口带宽大于IUB接口实际带宽，在IUB接口上将会出现数据拥塞情况，此时NodeB按照预先设定好的步长降低基站的上行负载门限，用户设备的空口数据传输速率随之下降，最终降低传输数据所需的IUB接口带宽，使其不大于IUB接口的实际带宽，避免出现数据拥塞。
如果传输数据所需的IUB接口带宽远小于IUB接口实际带宽，IUB接口不会出现数据拥塞，但由于需要传输的数据量较少，IUB接口会有一部分带宽没有被利用，此时NodeB按照预先设定好的步长提高基站的上行负载门限，使用户设备的空口数据传输速率随之上升，充分利用IUB接口的实际带宽传输数据。
如果传输数据所需的IUB接口带宽要求小于IUB接口实际带宽，但IUB接口的带宽要求与实际带宽之间的差距小于一个预先设定的值时，则基站不增加上行负载门限，防止增加上行负载门限后会使对IUB接口的带宽要求超过IUB接口的实际带宽，引起IUB接口出现拥塞。
在本发明实施例一中，需要经IUB接口传输的数据来自于用户设备，该用户设备数据经过用户设备和基站间的空口进入基站，又需要通过基站与无线网络控制器间的IUB接口传输至无线网络控制器。本发明具体是通过调整基站的上行总负载实现对由用户设备空口发出的数据流量的调整，相应的对用户设备通过空口发送的数据流量的调整控制具体包括：
NodeB通过使用增强媒体接入控制(MAC-e)的调度功能给用户设备(UE)发送绝对授权指令(AG)和相对授权指令(RG)，为用户设备指明在下个传输时间间隔(TTI)中可用的最大的增强专用物理数据信道和增强专用物理控制信道的功率比(Edpdch/Dpcch)。随着Edpdch/Dpcch功率比的增加，UE可以选择的更大的增强传输格式(ETfci)。通过AG、RG的授权，NodeB实现了对UE空口速率的快速控制。
NodeB周期性的测量自身的总接收带宽功率(RTWP，Received TotalWide band Power)，并将RTWP转换为NodeB的上行实时负载。
如果上行实时负载低于系统预先配置的上行负载门限，则NodeB向用户设备相应发送绝对授权指令(AG)和相对授权指令(RG)中的升高(Up)指令，以抬升空口速率；
如果上行实时负载低于系统预先配置的上行负载门限，则NodeB相应地发送RG的降低(Down)命令，以降低空口速率。
本发明实施例一在增加或者降低上行负载门限时所使用步长的幅度可调，例如，可以通过为步长设置较小的值实现负载门限的慢变，从而减少空口速率的大幅波动，以获取稳定的IUB接口数据传输性能。
本发明在具体实现过程中，通常在初始调整时不将上行负载门限设置为最大值，为向上或向下调整预留空间。
实施例二
该实施例提供的一种数据流量控制装置的具体实现如图3所示，具体包括以下处理模块：
流量检测模块，用于测量空口所发送数据的有效速率，并将该有效速率转换为对IUB接口的带宽需求；
流量控制模块，用于将数据对IUB接口的带宽需求与IUB接口的带宽进行周期性比较，根据比较结果调整基站上行负载门限，实现对空口数据流量的控制。
所述的流量检测模块包括：
有效速率检测子模块，用于检测空口所发送数据的非重传有效速率；
流量转换子模块，用于将检测到的有效速率转换为对IUB接口的带宽需求。
所述的流量控制模块包括：
比较子模块，用于比较空口数据对IUB接口的带宽需求与IUB接口带宽的大小关系；
流量调整子模块，用于在对IUB接口的带宽需求大于IUB接口实际带宽时降低基站上行负载门限，使空口发送数据的速率下降；在对IUB接口的带宽需求小于IUB实际带宽时增加上行负载门限，使空口发送数据的速率下降。
在本发明实施例二的数据流量控制装置中，由流量检测模块对需要经IUB接口传输的数据流量进行检测，通过数据流量得出所需的IUB接口带宽；由流量控制模块将上述传输数据所需的IUB接口带宽与IUB接口的实际带宽进行周期性比较，以便根据IUB接口的实际带宽对来自用户设备的数据流量进行不断调整，使需要经IUB接口传输的数据不超出IUB接口的实际传输能力。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (8)
1、一种数据流量控制方法，其特征在于，包括：
A、基站测量空口数据传输的有效速率，并将空口有效速率转换为对IUB接口的带宽需求；
B、若IUB接口所接收的数据对IUB接口的带宽需求大于IUB接口实际带宽，则降低基站的上行负载门限，从而降低空口的数据传输速率，若IUB接口接收的数据对IUB接口的带宽需求小于IUB接口实际带宽，则增加基站的上行负载门限，从而提高空口的数据传输速率，实现对空口数据流量的控制，使空口数据对IUB接口的带宽需求与IUB接口的实际带宽相匹配。
2、根据权利要求1所述的一种数据流量控制方法，其特征在于，所述步骤A中空口数据的有效速率为非重传数据的空口有效速率。
3、根据权利要求1所述的一种数据流量控制方法，其特征在于，所述步骤B包括：
按照预先设置的步长降低或增加基站的上行负载门限。
4、根据权利要求3所述的一种数据流量控制方法，其特征在于，所述的方法还包括：
通过调整所述预先设置的步长控制负载门限变化幅度。
5、根据权利要求1、2、3或4所述的一种数据流量控制方法，其特征在于，所述步骤B还包括：
B3、若IUB接口接收的数据对IUB接口的带宽需求小于IUB接口实际带宽，但IUB接口的带宽需求与实际带宽之间的差距小于一个预先设定的值时，则基站不增加上行负载门限。
6、一种数据流量控制装置，其特征在于，包括：
流量检测模块，用于测量空口所发送数据的有效速率，并将该有效速率转换为对IUB接口的带宽需求；
流量控制模块，用于若IUB接口所接收的数据对IUB接口的带宽需求大于IUB接口实际带宽，则降低基站的上行负载门限，从而降低空口的数据传输速率，若IUB接口接收的数据对IUB接口的带宽需求小于IUB接口实际带宽，则增加基站的上行负载门限，从而提高空口的数据传输速率，实现对空口数据流量的控制。
7、根据权利要求6所述的一种数据流量控制装置，其特征在于，所述的流量检测模块包括：
有效速率检测子模块，用于检测空口所发送数据的非重传有效速率；
流量转换子模块，用于将检测到的有效速率转换为相应的对IUB接口的带宽需求。
8、根据权利要求6或7所述的一种数据流量控制装置，其特征在于，所述的流量控制模块包括：
比较子模块，用于比较空口数据对IUB接口的带宽需求与IUB接口的实际带宽的大小关系；
流量调整子模块，用于在对IUB接口的带宽需求大于IUB接口的实际带宽时降低基站上行负载门限，使空口发送数据的速率下降；在对IUB接口的带宽需求小于IUB接口的实际带宽时增加上行负载门限，使空口发送数据的速率提高。
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