CN100571201C - 控制站装置、基站装置、终端装置、分组通信系统以及分组通信方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种控制站装置,通过控制分组数据的传输速率,能够抑制分组数据的丢弃,并能够提高无线信道和有线信道的利用效率,还能够缩短由于缓冲处理增加的延迟时间。在该装置中,在从缓冲单元(104)接收表示存储在该缓冲单元中的分组数据的数据量大于或等于阈值的信号时,或者接收表示数据停留时间大于或等于阈值的信号时,EDCH FP协议处理单元(102)向L1/L2单元(101)输出流程控制信号,该流程控制信号是要求Node B降低来自Node B的分组数据的传输速率。在存储在所述缓冲单元的分组数据的数据量大于或等于阈值时,或者在数据停留时间大于或等于阈值时,缓冲单元(104)将表示该效果的信号向EDCH FP协议处理单元(102)输出。
Description
技术领域
本发明特别涉及一种提供高速分组通信服务的控制站装置、基站装置、终端装置、分组通信系统以及分组通信方法。
背景技术
如图1所示,分组通信系统10包括:移动终端(以下称为“UE”)11、基站装置(以下称为“Node B”)12、控制多个Node B的无线网络控制站装置(以下称为“RNC”)13、进行UE 11的位置管理和呼叫连接控制等的核心网(以下称为“CN”)14以及UE 11的通信对象(以下称为“TE”)15。每个RNC 13连接有多个Node B 12,并且Node B 12连接有多个UE 11。于是,RNC 13必须处理来自许多UE 11的数据。因此,在RNC 13的RLC(Radio LinkControl,无线链路控制)等中包括缓冲器,该缓冲器用于在进行协议处理之前存储接收的数据。在尽力服务型(best effort)的分组通信服务中,RNC 13如果需要具有对应于RLC的最大窗户大小的、与UE 11数量相同的缓冲器,那么要装备的缓冲容量就会变得相当庞大。因此,一般根据诸如每个UE 11以最大Uu速率进行通信的比例或多个UE 11同时进行通信的比例等统计值,安装比最大缓冲容量小的缓冲容量,并由多个UE共同使用缓冲器。
以下使用图1,对于在传统的通信系统10中向上行方向转送数据时的操作进行说明。在UE 11的应用生成的数据被组合成IP分组之后向Node B 12发送。在Node B进行用于WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access,宽带码分多址)的无线传输的基带处理等,并进行解调和HARQ解码/纠错等处理。然后再进行用于有线传输的层2(以下称为“L2”)及层1(以下称为“L1”)的处理,并将结果通过有线区间(以下称为“Iub/Iur”)接口传输到RNC 13。在RNC 13进行检验传输差错等,然后恢复为IP分组。
另外,作为传统的移动通信系统,有为众所知的下行链路移动通信系统,该系统中分组控制节点在地面网和无线网之间进行分组的中继(例如,专利文献1所述的系统)。在该移动通信系统中,Node B根据每个UE的无线信道的下行传输速度的当前状态,将送往UE的分组的转送速率的要求向分组控制节点报告,收到该报告的分组控制节点则以所要求的转送速率向Node B转送送往UE的分组。
【专利文献1】日本专利申请特开2002-171572号公报
发明内容
【发明所要解决的问题】
然而,在传统的系统中,上述缓冲容量为基于统计值的数值,对于RNC所处理的UE数来说,并不总是显示出足够的容量。因此,存在如下问题,即:在诸如出现多个UE同时以最大的Node B与UE间的速率(以下称为“Uu”)进行通信等情况下,缓冲器的不足会造成数据的丢弃。在使用最高Uu速率和最低Uu速率间的相差较大的分组通信服务时,上述问题会格外明显。例如,在RNC的RLC中设置缓冲器的情况下,在缓冲容量不足时通过MAC-d(Medium Access Control for Dedicated Channel,专用信道用的介质访问控制)收到的RLC PDU(Radio Link Control Protocol Data Unit,无线链路控制协议数据单元)就被丢弃。已丢弃的数据虽然其数据本身可通过RNC和UE的RLC重发控制来恢复,但由于重发数据在Uu接口和Iub/Iur接口上转送,而具有无线信道和有线信道的利用效率降低的问题。
另外,由于在传统的系统中被丢弃的数据由RLC恢复,因此上位的TCP(传输控制协议)无法识别因缓冲器的拥挤造成的数据的丢弃。于是,UE的TCP继续进行通信而不降低传输速率(即,每单位时间的发送数据量),从而出现如下问题,即:缓冲器的拥挤状态无法解决而数据继续丢弃,并且缓冲处理造成的延迟时间增加。
本发明旨在提供一种控制站装置、基站装置、终端装置、分组通信系统以及分组通信方法,通过控制分组数据的传输速率能够抑制分组数据的丢弃,并能够提高无线信道和有线信道的利用效率,还能够缩短由于缓冲处理增加的延迟时间。
【为解决问题采用的方案】
本发明的控制站装置采用如下结构,即,包括:缓冲单元,其暂时存储经由基站装置从终端装置发送的分组数据;协议处理单元,其依序读出存储在所述缓冲单元的分组数据,并进行预定的协议处理;以及流程控制单元,其根据存储在所述缓冲单元的分组数据的数据量,要求所述基站装置降低来自该基站装置的分组数据的传输速率。
本发明的基站装置采用如下结构,即,包括:缓冲单元,其暂时存储从终端装置发送的分组数据;协议处理单元,其依序读出存储在所述缓冲单元的分组数据,并进行预定的协议处理;以及第一流程控制单元,其根据存储在所述缓冲单元的分组数据的数据量,要求所述终端装置降低来自该终端装置的分组数据的传输速率。
本发明的终端装置采用如下结构,即,包括:缓冲单元,暂时存储分组数据;数据丢弃单元,根据存储在所述缓冲单元的分组数据的数据量丢弃分组数据,以使所述缓冲单元不再存储分组数据;协议处理单元,依序读出存储在所述缓冲单元的分组数据,并进行预定的协议处理;流程控制单元,在所述数据丢弃单元丢弃数据时,设定比不丢弃数据时更低的传输速率;以及发送单元,以由所述流程控制单元设定的传输速率,向基站装置发送存储在所述缓冲单元中的分组数据。
本发明的分组通信系统采用如下结构,即,包括:终端装置,其从第一缓冲单元依序读取暂时存储在所述第一存储单元中的分组数据,进行预定的协议处理之后,并进行发送该分组数据;基站装置,其在第二缓冲单元中暂时存储所述终端装置发送的分组数据,并从所述第二缓冲单元依序读出存储在所述第二缓冲单元中的分组数据,进行预定的协议处理之后,输出所述分组数据;以及控制站装置,在第三缓冲单元中暂时存储从所述基站装置收到的分组数据,并从所述第三缓冲单元依序读出存储在所述第三缓冲单元中的分组数据,进行预定的协议处理;其中,所述控制站装置根据存储在所述第三缓冲单元的分组数据的数据量,要求所述基站装置降低该基站装置向该控制站装置传输的分组数据的传输速率。
本发明的分组通信方法包括如下步骤:终端装置从第一缓冲单元依序读取暂时存储在所述第一存储单元中的分组数据,进行预定的协议处理之后向基站装置发送所述分组数据;所述基站装置接收所述终端装置发送的分组数据,暂时存储在第二缓冲单元中,并从所述第二缓冲单元依序读出存储在所述第二缓冲单元中的分组数据,进行预定的协议处理之后向控制站装置传输所述分组数据;以及所述控制站装置在第三缓冲单元中暂时存储从所述基站装置传输的分组数据,并从所述第三缓冲单元依序读出存储在所述第三缓冲单元中的分组数据,进行预定的协议处理;其中,根据存储在所述第三缓冲单元的分组数据的数据量,所述控制站装置要求所述基站装置降低该基站装置向该控制站装置传输的分组数据的传输速率。
【发明的有益效果】
根据本发明,通过控制分组数据的传输速率,能够抑制分组数据的丢弃并提高无线信道和有线信道的利用效率,还能够缩短由于缓冲处理增加的延迟时间。
附图说明
图1是表示移动通信系统的结构的图;
图2是表示根据本发明的实施方式的无线网络控制站装置的结构的方框图;
图3是表示根据本发明的实施例的基站装置的结构的方框图;
图4是表示根据本发明的实施例的移动终端的结构的方框图;
图5是表示根据本发明的实施例的核心网的结构的方框图;
图6是表示根据本发明的实施例的移动终端的通信对象的结构的方框图;
图7是表示根据本发明的实施例的协议结构的图;
图8是表示根据本发明的实施例的调度用信息的图;以及
图9是表示根据本发明的实施例的调度用信息的图。
具体实施方式
下面,用附图来详细说明本发明的实施例。
(实施例)
图2是表示根据本发明的实施例的RNC 100的结构的方框图。改进专用信道(以下称为“EDCH(Enhanced Dedicated Channel)”)FP协议处理单元102形成EDCH FP(Frame Protocol for Enhanced Dedicated Channel,改进专用信道用帧协议)单元109。此外,缓冲单元104以及RLC协议处理单元105形成RLC单元110。
层1/层2(以下称为“L1/L2”)单元101对由后述的Node B输入的分组数据进行用于有线传输的第二层(以下称为“L2”)处理以及第一层(以下称为“L1”)处理,恢复EDCH FP PDU(Frame Protocol for Enhanced DedicatedChannel Protocol Data Unit,改进专用信道用帧协议的协议数据单元),并向EDCH FP协议处理单元102输出结果。并且,L1/L2单元101向Node B输出流程控制信号,该流程控制信号是从EDCH FP协议处理单元102输入的、要求降低从Node B向RNC传输的分组数据的传输速率的信号。
作为流程控制单元的EDCH FP协议处理单元102,检验从L1/L2单元101输入的分组数据的传输差错等,并向MAC-d单元103输出结果。并且,在从缓冲单元104输入表示存储在该缓冲器中的数据量大于或等于阈值的信号时,或者表示数据的停留时间大于或等于阈值的信号时,EDCH FP协议处理单元102向L1/L2单元101输出流程控制信号。在此所谓的数据停留时间,是通过对存储在缓冲器中的分组数据的数据量与从缓冲器读出分组数据的速度之积进行平均而得到的。
MAC-d单元103对从EDCH FP协议处理单元102输入的分组数据进行专用信道的MAC处理,除去MAC-d报头并恢复为RLC PDU,并向缓冲单元104输出。
缓冲单元104暂时存储从MAC-d单元103输入的分组数据,并以预定的定时向RLC协议单元105输出所述分组数据。并且,在所存储的分组数据的数据量大于或等于阈值时,缓冲单元104向EDCH FP协议处理单元102输出表示数据量大于或等于阈值的信号。而在数据停留时间大于或等于阈值时,缓冲单元104向EDCH FP协议处理单元102输出表示数据停留时间大于或等于阈值的信号。此外,缓冲单元104也可以仅将所存储的数据量和数据停留时间中的一个与阈值进行比较。
RLC协议处理单元105对从缓冲单元104输入的RLC PDU检验RLC报头的序号,在序号正常时除去RLC报头,并向PDCP(Packet DataConvergence Protocol,分组数据会聚协议)单元106输出结果。而在检测出RLC报头的序号遗漏等异常时,RLC协议处理单元105向UE的RLC返回设定了重发要求的RLC PDU。
PDCP单元106通过伸展从RLC协议处理单元105输入的经压缩的分组数据的IP报头来恢复为IP分组,并向GTP-u(GRPS Tunneling Protocol foruser plane,用户平面用的GRPS隧道协议)单元107输出该IP分组。
GTP-u单元107通过对从PDCP单元106输入的IP分组附加用于RNC和CN间的数据转送的GTP-u报头,来组合成GTP-u PDU(GRPS TunnelingProtocol for user plane Protocol Data Unit,用户平面用的GRPS隧道协议数据单元),并向L1/L2单元108输出结果。
L1/L2单元108对由GTP-u单元107输入的分组数据进行用于有线传输的L2处理以及L1处理,并通过Iu接口向CN输出结果。
下面,用图3来对Node B 200的结构进行说明。图3是表示Node B 200的结构的方框图。MAC-e(Medium Access Control for enhanced DedicatedChannel,改进专用信道用的介质访问控制)协议处理单元202和调度单元203形成MAC-e单元207。并且,缓冲单元204和EDCH FP协议处理单元205形成EDCH FP单元208。
PHY单元201对从MAC-e协议处理单元202输入的发送信号进行用于WCDMA的无线传输的基带处理等,并向后述的UE发送结果。发送信号中包含向每个UE报告的信息以及流程控制信号等。并且,PHY单元201对所接收的分组数据进行用于有线传输的L1处理等,并向MAC-e协议处理单元202输出结果。
MAC-e协议处理单元202对从PHY单元201输入的分组数据进行解调,并进行HARQ解码/纠错等处理以组合MAC-d PDU(Medium Access Controlfor Dedicated Channel Protocol Data Unit,专用信道用的介质访问控制协议数据单元)。并且,MAC-e协议处理单元202从接收到的分组数据生成信道质量信息(例如,CQI(Channel Quality Indicator,信道质量指示)),该信道质量信息是表示每个UE的无线信道的信道质量的信息。然后,MAC-e协议处理单元202根据所生成的有关到多个UE的无线信道的信道质量信息,决定每个UE的发送定时以及用于发送时的调制方式等,并将所决定的发送定时信息以及调制方式信息等输出到PHY单元201以报告给UE。
作为第一流程控制单元的调度单元203,利用从MAC-e协议处理单元202输入的信道质量信息和EDCH FP单元208的缓冲单元204的使用状态作为用于调度的信息,进行调度。也就是说,调度单元203进行调度,以使信道质量越良好,传输速率越高。并且,根据从缓冲单元204输入的有关存储的分组数据的数据量的信息,在所存储的数据量大于或等于阈值时,或者根据从缓冲单元204输入的有关分组数据的数据停留时间的信息,在数据停留时间大于或等于阈值时,为降低从UE向Node B发送的分组数据的传输速率,进行降低传输速率的调度。然后,调度单元203向MAC-e协议处理单元202输出调度信息,该调度信息是包含所设定的传输速率的信息的有关调度结果的信息。另外,将在后面叙述进行调度的方法。
缓冲单元204暂时存储从MAC-e协议处理单元202输入的分组数据,并且以预定的定时向EDCH FP协议处理单元205输出该存储的分组数据。并且,缓冲单元204向调度单元203输出有关所存储的分组数据的数据量的信息,或者有关分组数据的数据停留时间的信息。此外,缓冲单元204也可以仅将所存储的数据量和数据停留时间中的一个与阈值进行比较。
作为第二流程控制单元的EDCH FP协议处理单元205,通过对从缓冲单元204输入的MAC-d PDU附加EDCH FP报头来组合成EDCH FP PDU,并向L1/L2单元206输出结果,该EDCH FP报头用于检验Node B和RNC间的数据转送中的传输差错。并且,在从L1/L2单元206输入流程控制信号时,EDCH FP协议处理单元205降低向L1/L2单元206输出的分组数据的传输速率。
L1/L2单元206对从EDCH FP协议处理单元205输入的分组数据进行用于有线传输的L2处理以及L1处理,并通过Iub/Iur接口向RNC传输该结果。此外,L1/L2单元206从RNC 100接收到流程控制信号时,向EDCH FP协议处理单元205输出该流程控制信号。
下面,用图4来对UE 300的结构进行说明。图4是表示UE 300的结构的方框图。TCP/IP协议处理单元302和分组丢弃单元303形成TCP/IP单元311。并且,缓冲单元307、传输速率设定单元308和MAC-e协议处理单元309形成MAC-e单元312。
AP单元301生成数据,并向TCP/IP协议处理单元302输出。在此,TCP是具有控制数据传输量的流程控制或重发控制等功能的协议。
作为流程控制单元的TCP/IP协议处理单元302,在对从AP单元301输入的数据附加含有用于TCP重发控制的TCP报头等之后,将所述数据组合成IP分组,并向分组丢弃单元303输出结果。并且,在从分组丢弃单元303输入表示已丢弃分组数据的信息时,TCP/IP协议处理单元302设定比不丢弃分组数据时更低的传输速率。
在从缓冲单元307输入表示存储在缓冲单元307中的分组数据的数据量大于或等于阈值的信号时,或者输入表示分组数据的数据停留时间大于或等于阈值的信号时,分组丢弃单元303丢弃从TCP/IP协议单元302输入的IP分组。并且,在从缓冲单元307没有输入表示存储在缓冲单元307中的分组数据的数据量大于或等于阈值的信号或者表示分组数据的数据停留时间大于或等于阈值的信号时,分组丢弃单元303向PDCP单元304输出从TCP/IP协议单元302输入的IP分组。也就是说,分组丢弃单元303监视缓冲单元307的使用状态,在缓冲单元307处于阻塞状态时通过丢弃IP分组来降低TCP的传输速率,从而尽早解决阻塞状态。
PDCP单元304对从分组丢弃单元303输入的IP分组进行IP报头的压缩等处理,并向RLC单元305输出结果。
RLC单元305通过对从PDCP单元304输入的分组数据附加包含用于重发控制的序号等的RLC报头等来组合RLC PDU,并向MAC-d单元306输出结果。
MAC-d单元306对从RLC单元305输入的RLC PDU附加专用信道的MAC处理所需的MAC-d报头等,并向缓冲单元307输出结果。
缓冲单元307暂时存储从MAC-d单元306输入的分组数据,以预定的定时向MAC-e协议处理单元309输出该分组数据。并且,缓冲单元307向分组丢弃单元303输出有关所存储的分组数据的数据量的信息或有关分组数据的数据停留时间的信息。另外,缓冲单元307也可以仅将有关存储的数据量的信息和有关数据停留时间的信息中的一个向分组丢弃单元303输出。
传输速率设定单元308由包含在从PHY单元310输入的接收信号中的调度信息来设定从基站装置报告的传输速率,并将有关所设定的传输速率的信息的传输速率信息向MAC-e协议处理单元309输出。
MAC-e协议处理单元309根据包含在从PHY单元310输入的接收信号中的调度信息,对从缓冲单元307输入的分组数据进行HARQ编码以及自适应调制等处理,并组合成MAC-e PDU。然后,MAC-e协议处理单元309以从传输速率设定单元308输入的传输速率信息的传输速率,且以由调度信息报告的发送定时,向PHY单元310输出MAC-e PDU。
PHY单元310对从MAC-e协议处理单元309输入的分组数据,进行用于WCDMA的无线传输的基带处理等,并通过Uu接口向Node B 200发送该分组数据。并且,PHY单元310将接收信号从无线频率下变频为基带频率,并向传输速率设定单元308和MAC-e协议处理单元309输出该信号。
下面,用图5来对CN 400的结构进行说明。图5是表示CN 400的结构的方框图。
L1/L2单元401通过对从RNC传输和输入的分组数据进行用于有线传输的L2处理和L1处理,恢复为GTP-u PDU。然后,L1/L2单元401将恢复的GTP-u PDU向GTP-u单元402输出。
GTP-u单元402除去由L1/L2单元401输入的GTP-u PDU中的GTP-u报头,并恢复成IP分组。然后,GTP-u单元402将恢复的IP分组向IP单元403输出。
IP单元403对从GTP-u单元402输入的IP分组进行IP路由处理等,并向L1/L2单元404输出结果。
L1/L2单元404对从IP单元403输入的分组数据进行用于有线传输的L2处理和L1处理,并通过Gi接口向TE输出。
下面,用图6来对TE500的结构进行说明。图6是表示TE500的结构的方框图。
L1/L2单元501通过对从CN 400传输并输入的分组数据进行用于有线传输的L2处理和L1处理,恢复为IP分组。然后,L1/L2单元501将恢复的IP分组向TCP/IP单元502输出。
TCP/IP单元502除去由L1/L2单元501输入的IP分组中的IP报头等,并对TCP报头的序号等进行分析。在TCP报头的序号的分析结果为正常时,TCP/IP单元502从分组数据中除去TCP报头,并向AP单元503输出结果。并且,在TCP报头的序号的分析中检测出TCP报头的序号遗漏等TCP报头的序号的异常时,TCP/IP单元502组合设定了正常接收的最新序号的ACKTCP分组,并向UE 300的TCP/IP单元311输出结果。并且,TCP/IP单元502与UE 300的TCP/IP单元311共同进行流程控制和重发控制等,以控制数据的传输量。
AP单元503在从TCP/IP单元502输入的分组数据中采集期望的数据。
图7表示适用EDCH技术时的用户平面的上行方向(从UE向TE发送数据时)的协议结构例子。
现在,在3GPP(3rd Generation Partnership Project,第三代合作项目)中,进行有关EDCH技术的研究,该EDCH技术是实现上行分组通信的高速化的技术。EDCH是在3GPP中推进标准化的新技术,通过将自适应调制方式、混合ARQ(HARQ,混合自动重发请求)方式、通信对方用户的高速选择以及根据无线信道的状况自适应地改变传输参数等方法适用于无线接口,来实现从UE到Node B方向的上行无线信道的高速化。
另外,EDCH是由多个UE共同使用一个无线信道进行数据转送的方式,因此是尽力服务型的通信类型。具体而言,UE向Node B报告无线信道的信道状态,Node B考虑与UA间的无线信道的信道状态,来进行发给多个UE的数据的发送顺序的调度,并命令UE发送数据。
对于适用了EDCH技术时的协议结构,3GPP目前正在研究中,图7为表示其中的一个例子的图。EDCH重新使用MAC-e和EDCH FP协议。MAC-e适用于UE和Node B中。并且,在MAC-e之上适用MAC-d、RLC协议和PDCP,该MAC-d进行传统的专用信道的MAC处理,该RLC协议是选择重发型的重发控制协议,而该PDCP是进行IP分组的报头压缩等的协议。
另外,为在Node B的MAC-e和无线网络控制站装置的MAC-d间的数据转送,适用EDCH FP。此外,在PDCP之上,适用TCP/IP。在RNC和CN中,为在RNC和CN间的帧转送,采用GTP-u。
下面,用图2至9来对使用RNC 100、Node B 200、UE 300以及TE 500的分组通信系统的操作进行说明。此外,在图7中,对进行与图2至6中所述的各个单元进行的协议处理相同的协议处理的协议,指定与图2至6中所述的各个单元相同的标记。
对于在UE 300的AP单元301生成的数据,在TCP/IP 311中附加包含了用于TCP重发控制的序号的TCP报头等之后,在IP中组合成IP分组。IP分组在PDCP304中进行IP报头的压缩等,而在RLC 305中附加包含了用于重发控制的序号等的RLC报头等,组合成RLC PDU。对于RLC PDU,在MAC-d306中附加专用信道的MAC处理所需的MAC-d报头等之后,在MAC-e 312中,根据来自Node B 200的MAC-e 207作为调度信息来报告的调制方式和编码率,进行HARQ编码和自适应调制等处理,组合成MAC-ePDU,并以发送定时命令指定的发送定时和传输速率命令指定的传输速率传递给PHY 310,所述的发送定时命令和传输速率命令由Node B 200的MAC-e207作为调度信息来报告。对于MAC-e PDU,在PHY310中进行用于WCDMA的无线传输的基带处理等,并通过无线信道(Uu接口)向Node B 200传输。
此时,作为调度信息从Node B 200向UE 300报告的传输速率,是使在Node B 200的EDCH FP 208中存储在存储单元204的分组数据不会溢出的恰当的数值。并且,MAC-e 312中存储在缓冲单元307的分组数据的数据量为大于或等于阈值时,或者数据停留时间为大于或等于阈值时,由TCP/IP 311丢弃分组数据。
在Node B 200,由PHY 201进行用于WCDMA的无线传输的基带处理等,由MAC-e 207进行解调和HARQ解码/纠错等处理,并组合成MAC-dPDU。并且,MAC-e 207,根据到多个UE 300的无线信道的信道状况和在EDCH FP 208中的有关存储在缓冲单元204的分组数据的数据量是否大于或等于阈值的信息、以及有关数据停留时间是否大于或等于阈值的信息,来决定每个UE 300的发送定时和发送时所用的传输速率等,并向UE 300的MAC-e 312报告结果。MAC-d PDU,在EDCH FP 208中附加用于在Node B200和RNC 100间的数据转送中的传输差错检验等的EDCH FP报头,并组合成EDCH FP PDU。然后,在L2/L1 206进行用于有线传输的L2处理和L1处理,通过Iub/Iur接口向RNC 100传输结果。
此外,在进行流程控制而使得由RNC 100的EDCH FP 109的分组数据的传输速率被降低时,EDCH FP 208降低向RNC 100转送的分组数据的传输速率。
在RNC 100的L1/L2 201中,进行用于有线传输的L2处理和L1处理,恢复EDCH FP PDU。在EDCH FP 109中,对EDCH FP PDU进行传输差错检验等,并恢复为MAC-d PDU。在MAC-d 103中,对MAC-d PDU进行专用信道的MAC处理,以除去MAC-d报头,并恢复为RLC PDU。在RLC 110中,对RLC PDU检验RLC报头的序号,当序号正常时,除去RLC报头,并且在PDCP 106中,进行已压缩的IP报头的伸展(extend),并恢复为IP分组。
在RLC 110,在检测出RLC报头的序号遗漏等RLC报头的序号的异常时,将设定了重发要求的RLC PDU返回到UE 300的RLC 305。在接收设定了重发要求的RLC PDU时,UE 300的RLC 305立即向RNC 100的RLC 110再次发送该RLC PDU。这样,能够恢复在Uu和Iub/Iur丢弃的RLC PDU。
另外,在RLC 110中存储在缓冲单元104的分组数据的数据量为大于或等于阈值时,RLC 110向EDCH FP 109输出表示存储在缓冲单元104中的分组数据的数据量为大于或等于阈值的信号,且EDCH FP 109向Node B 200的EDCH FP 208发送流程控制信号,由此进行控制,以使分组数据的传输速率降低。并且,在RLC 110中存储在缓冲单元104的分组数据的数据停留时间为大于或等于阈值时,RLC 110向EDCH FP 109输出表示存储在缓冲单元104中的分组数据的数据停留时间为大于或等于阈值的信号,且EDCH FP109向Node B 200的EDCH FP 208发送流程控制信号,由此进行控制,以使分组数据的传输速率降低。
在GTP-u 107中,IP分组附加了用于在RNC 100和CN 400间的数据转送的GTP-u报头,并且被组合成GTP-u PDU。然后,在L2/L1 404中进行用于有线传输的L2处理和L1处理,并通过Iu接口向CN 400传输。
在CN 400,在L2/L1 401中进行用于有线传输的L2处理和L1处理,并将结果恢复为GTP-u PDU。在GTP-u402中,GTP-u PDU已经除去GTP-u报头,并被恢复为IP分组。在IP 403中,IP分组进行IP路由等处理,在L2/L1 404中进行用于有线传输的L2处理和L1处理,并通过Gi接口向TE500传输。
在TE 500,在L2/L1 501中进行用于有线传输的L2处理和L1处理,并将结果恢复为IP分组。在TCP/IP 502中,IP分组除去IP报头等,并对TCP报头的序号等进行分析,并且在所述结果正常时,除去TCP报头,并且将数据传递给AP 503。
在TCP/IP 502中,当检测出TCP报头序号的异常(如TCP报头序号的遗漏等)时,组合设定了正常接收的最新序号的ACK TCP分组,并向UE 300的TCP/IP 311返回。在连续三次接收到设定了相同序号的ACK TCP分组时,UE 300的TCP/IP 311确定在网络中IP分组被丢弃,将具有与设定在ACKTCP分组中的序号的下一序号的TCP分组重发,同时判断网络处于拥挤状态,启动快速重发(Fast Retransmission)功能以降低TCP/IP 311的传输速率。
下面,对于在Node B 200进行的调度方法,以根据存储在缓冲单元204的数据量进行调度的情形为例,用图8和9来进行说明。图8是表示保存了调度信息1的表格的图,该调度信息1是使调制方式和编码率与作为传输速率的MCS号码相对应的信息,而图9是表示保存了调度信息2的表格的图,该调度信息2是使存储在缓冲单元204中的分组数据的数据量与MCS号码相对应的信息。在此,传输速率按MCS号码以MCS=1、MCS=2、MCS=3、MCS=4的顺序提高。因此,在编码率不变时,调制阶数越高,传输速率就越高,而在调制方式不变时,编码率越高,传输速率就越高。
例如,在MAC-e单元207的调度单元203中,Node B 200存储有如图8和图9中所示的表格,并且使用用于每个UE 300的信道质量信息以及有关存储在缓冲单元204中的分组数据的数据量的信息,并参照图8和图9的调度信息1和2来进行调度。也就是说,在调度单元203根据与UE 300间的信道质量选择MCS号码α=3的情况下,在存储在缓冲单元204的分组数据的数据量大于或等于阈值时,由于根据图9,β=α-1=3-1=2,所以调度单元203将MCS号码=2作为调度信息向UE 300发送。另一方面,在调度单元203根据与UE 300间的信道质量选择MCS号码α=3的情况下,在存储在缓冲单元204的分组数据的数据量小于阈值时,由于根据图9,β=α=3,所以调度单元203将MCS号码=3作为调度信息向UE 300发送。在调度单元203选择“2”、“3”和“4”作为MCS号码α时的操作与上面相同。而在调度单元203选择“1”作为MCS号码α时,MCS号码=1将被作为调度信息向UE 300发送。此外,对于调度信息1和2,并不限于图8和图9的情形,可以使用任意的调度用信息。并且,作为调度信息1和2并不限于图8和图9存储的表格的情形,也同样可以将通过算式求出的MCS作为调度信息,该MSC的计算中使用信道质量信息和存储在缓冲单元204中的分组数据的数据量的信息。并且,作为调度信息也可以使用MCS号码以外的信息。此外,在根据存储在缓冲单元204中的数据的数据停留时间进行调度的情况下,数据停留时间大于或等于阈值时以及小于阈值时,可以使用与图9相同的等式来求β。
这样,根据本实施方式,通过控制分组数据的传输速率,能够抑制从缓冲器的溢出造成的数据的丢弃,并能够提高无线信道和有线信道的利用效率,还能够缩短由缓冲处理增加的延迟时间。此外,根据本实施例,由于在存储在缓冲器中的包括重发的分组数据的分组数据的数据量大于或等于阈值时,或者数据停留时间大于或等于阈值时,要求将发送来的分组数据的传输速率降低,因此能够防止缓冲器重发的分组数据拥挤造成分组数据的丢弃。此外,根据本实施例,在基站装置中通过考虑存储在缓冲器中的数据量或数据停留时间来进行调度,就不需要用于对终端装置限定传输速率的新的信号,从而能够进一步提高无线信道的利用效率。此外,根据本实施例,由于在控制站装置、基站装置以及终端装置中当存储在缓冲器中的数据量大于或等于阈值时,或者数据停留时间大于或等于阈值时,就抑制存储在缓冲器中的数据量,因此,通过控制站装置、基站装置以及终端装置中的任意一个或两个来抑制存储在缓冲器中的数据量,能够防止由于存储在其下级装置的缓冲器中的数据量的增大而溢出,结果分组数据被丢弃。此外,根据本实施例,通过根据存储在终端装置的缓冲单元307中的分组数据的数据量,丢弃分组数据,使得新的分组数据不存储在缓冲单元307中,可以例如在进行传输控制TCP中降低整体的传输速率,因此能够抑制基站装置和控制站装置中的分组数据丢弃。
另外在上述实施例中,在RNC 100的RLC单元110中设置了缓冲单元104,但本发明并不限于此,缓冲单元104同样可以设置在RLC单元110以外的MAC-d单元103或EDCH FP单元109等中的任意位置。
另外,在上述实施方式中,对于流程控制可以适用在“3GPP TS 25.425V5.6.0(2003-12)UTRAN Iur interface user plane protocols for CommonTransport Channel data streams”中所公开的流程控制方法。不过,此时需要改变控制的方向,由RNC来控制从Node B接收的数据以替代由Node B来控制从RNC接收的数据。
另外在上述实施方式中,在Node B 200的EDCH FP单元208中设置了缓冲单元204,但本发明并不限于此,缓冲单元204还可以设置在MAC-e单元207中。
另外在上述实施方式中,在UE 300的MAC-e单元312中设置了缓冲单元307,但本发明并不限于此,缓冲单元307还可以设置在PDCP单元304、RLC单元305、MAC-d单元306或TCP/IP单元311中。
本说明书基于2004年3月11日申请的日本专利申请2004-69651号。其内容全部包含于此以资参考。
工业实用性
根据本发明的控制站装置、基站装置、终端装置、分组通信系统以及分组通信方法,通过控制分组数据的传输速率,具有能够抑制分组数据丢弃并能够提高无线信道和有线信道的利用效率、还能够缩短由缓冲处理增加的延迟时间的有益效果,适合用于控制分组数据的发送速率。
Claims (6)
1.一种控制站装置,包括:
缓冲单元,其暂时存储经由基站装置从终端装置发送的分组数据;
协议处理单元,其依序读出存储在所述缓冲单元的分组数据,并进行预定的协议处理;以及
流程控制单元,其根据存储在所述缓冲单元的分组数据的数据停留时间,要求所述基站装置降低从该基站装置发送的分组数据的传输速率。
2.如权利要求1所述的控制站装置,其中,
在存储在所述缓冲单元的所述数据停留时间大于或等于阈值时,所述流程控制单元要求所述基站装置降低分组数据的传输速率。
3.一种基站装置,包括:
缓冲单元,其暂时存储从终端装置发送的分组数据;
协议处理单元,其依序读出存储在所述缓冲单元的分组数据,并进行预定的协议处理;以及
第一流程控制单元,其根据存储在所述缓冲单元的分组数据的数据停留时间,要求所述终端装置降低从该终端装置发送的分组数据的传输速率。
4.如权利要求3所述的基站装置,还包括:
第二流程控制单元,其将由所述协议处理单元进行过协议处理的分组数据以预定的通常的传输速率向控制站装置传输,并且,在所述控制站装置要求降低传输速率时,将由所述协议处理单元进行过协议处理的分组数据以比所述通常的传输速率更低的传输速率向所述控制站装置传输。
5.一种分组通信方法,包括如下步骤:
终端装置从第一缓冲单元依序读取暂时存储在所述第一缓冲单元中的分组数据,进行预定的协议处理之后向基站装置发送所述分组数据;
所述基站装置接收从所述终端装置发送的分组数据,将所述分组数据暂时存储在第二缓冲单元中,并从所述第二缓冲单元依序读出存储在所述第二缓冲单元中的分组数据,进行预定的协议处理之后向控制站装置传输所述分组数据;以及
所述控制站装置在第三缓冲单元中暂时存储从所述基站装置传输的分组数据,从所述第三缓冲单元依序读出存储在所述第三缓冲单元中的分组数据,并进行预定的协议处理,
其中,根据存储在所述第三缓冲单元的分组数据的数据停留时间,所述控制装置要求所述基站装置降低该基站装置向该控制站装置传输的分组数据的传输速率。
6.如权利要求5所述的分组通信方法,其中,
所述基站装置根据存储在所述第二缓冲单元中的分组数据的数据停留时间,要求所述终端装置降低该终端装置向该基站装置发送的分组数据的传输速率。
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Legal Events
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---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
C17 | Cessation of patent right | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20091216 Termination date: 20140308 |