CN101047622B - 一种对系统资源进行调度的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种对系统资源进行调度的方法，分组切换过程中，目标BSS为MS分配并预留资源后，通知MS上行调度开始的时间，MS在上行调度开始时间到达后，向目标BSS发送上行信息，使得MS使用资源与目标BSS调度资源实现了同步，这样，目标BSS在上行调度开始时间到达后对上行资源进行调度，MS在上行调度开始时间到达后向目标BSS发送上行信息，而使得目标BSS不会过早地对上行资源进行调度，尽可能减少了对资源的浪费，终端也不会盲目地处于等待资源的状态，最大限度地提高了分组切换的速度，避免切换失败，减少分组切换对分组业务的影响。

Description

一种对系统资源进行调度的方法

技术领域

本发明涉及分组切换领域，特别是指一种在移动通信分组切换过程中对系统资源进行调度的方法。

背景技术

全球移动通信(GSM，Global System for Mobile Communication)系统的分组交换域(PS，Packet Switched Domain)中，会话类和流类等实时分组业务对抖动率和丢包率的服务质量(QoS，Quality of Service)有着严格的要求，因此，通过引进分组切换来降低实时分组业务的抖动率和丢包率。

根据考虑因素的不同，分组切换可被划分成不同的类型。根据移动终端(MS，Mobile Station)的模式可将分组切换划分为A/Gb模式到A/Gb模式的分组切换、A/Gb模式到Iu模式的分组切换和Iu模式到Iu模式的分组切换；根据涉及的网元可将分组切换划分为源基站子系统(BSS，Base StationSystem)内切换(Intra BSS)、通用分组无线业务(GPRS，General PackageRadio Service)支持节点(SGSN，Service GPRS Supporting Node)内切换(IntraSGSN)和SGSN间切换(Inter SGSN)；根据是否同步可将分组切换划分为同步分组切换和异步分组切换。同步分组切换是指MS分组切换前所在的源小区和分组切换后所在的目标小区同步，由于MS已知时间提前量(TA，Timing Advance)，因此，MS在目标小区发送接入突发(Access Burst)的步骤是可选的，MS可直接发送普通突发(Normal Burst)。异步分组切换是指MS分组切换前所在的源小区和分组切换后所在的目标小区不同步，MS在目标小区发送普通突发之前，必须先通过发送接入突发来获取TA。

图1示出了现有分组切换流程图，如图1所示，分组切换包括准备和执行两个阶段，具体实现过程包括以下步骤：

分组切换的准备阶段

步骤101：源BSS确定发起分组切换(Decision to Perform A/Gb PSHandover)。分组切换的原因有很多，例如，源BSS可根据来自MS的测量报告触发分组切换；源BSS也可根据MS主动上报的要求进行小区重选的消息触发分组切换，该要求进行小区重选的消息可为分组小区更新通知(PacketCell Change Notification)；或者源BSS的服务小区资源受限，该BSS可发起分组切换；再或者源BSS根据来自SGSN的通用移动通信系统(UMTS，Universal Mobile Telecommunication System)陆地无线接入网络(UTRAN，UMTS Territorial Radio Access Network)小区更新命令(CCO，Cell ChangeOrder)发起分组切换，以使MS在新的小区中能够获得更好的服务。

步骤102：源BSS向SGSN发送分组切换请求(PS Handover Required)，该分组切换请求中携带有切换原因值、源小区标识和目标小区标识。如果源BSS根据来自MS的测量报告触发分组切换，或源BSS由于服务小区资源受限而发起分组切换，则目标小区可由源BSS根据测量结果或负荷来选定；如果源BSS根据MS主动上报的要求进行小区重选的消息触发分组切换，或源BSS根据来自SGSN的UTRAN CCO发起分组切换，则目标小区可由MS或其他BSS选定并通知源BSS.

步骤103：SGSN收到分组切换请求后，根据源小区标识和目标小区标识确定当前分组切换类型为BSS内切换或SGSN内切换、还是为SGSN间切换，并根据确定的分组切换类型进行后续操作。SGSN可根据源小区和目标小区所处的位置来决定切换类型，如果源小区与目标小区受同一BSS管辖，则当前分组切换类型为BSS内切换；如果源小区与目标小区受同一SGSN管辖，则当前分组切换类型为SGSN内切换，如果源小区与目标小区受不同SGSN管辖，则当前分组切换类型为SGSN间切换。

如果当前分组切换类型为BSS内切换或SGSN内切换，则SGSN根据目标小区标识确定目标BSS并确定路由区(RA，Routing Area)是否改变，如果RA改变，SGSN为MS分配分组临时移动用户标识(P-TMSI，Packet Temporary Mobile Subscriber Identity)，并根据该P-TMSI得到临时逻辑链路标识(TLLI，Temporary Logical Link Identifier)，然后向目标BSS发送分组切换请求(PS Handover Request)，该分组切换请求中携带有P-TMSI和TTLI；如果RA没有改变，SGSN直接向目标BSS发送分组切换请求。

如果当前分组切换类型为SGSN间切换，源SGSN根据目标小区标识确定目标SGSN，然后与目标SGSN进行交互，向目标SGSN提供目标小区标识及MS的相关信息，目标SGSN根据目标小区标识确定目标BSS，并向目标BSS发送分组切换请求。源SGSN为控制MS分组切换前所在的源BSS的SGSN，目标SGSN为控制MS分组切换后所在的目标BSS的SGSN。

步骤104：目标BSS收到分组切换请求后，根据分配策略和当前可分配的资源，为MS分配并预留资源，并创建目标BSS到源BSS的信息容器(Container)，该信息容器的内容是目标BSS到源BSS的资源分配信息，即对分配给MS的资源进行描述的信息，如临时流标识(TFI，Temporary FlowIdentity)。目标BSS为MS分配并预留的资源至少包括上行临时块流(TBF，Temporary Block Flow)，该上行TBF可通过上行链路状态标识(USF，UplinkState Flag)来进行标识。

步骤105：如果当前分组切换类型为BSS内切换或SGSN内切换，则目标BSS向SGSN发送分组切换响应(PS Handover Request Acknowledge)，该分组切换响应中携带有信息容器信息；如果分组切换类型为SGSN间切换，则目标BSS向目标SGSN发送分组切换响应，该分组切换响应中携带有信息容器信息。

分组切换的执行阶段

步骤106：如果当前分组切换类型为SGSN间切换，则目标SGSN收到分组切换响应后，向源SGSN发送切换信息，如网络业务接入点标识(NSAPI，Network Service Access Point Identifier)、GPRS隧道协议用户面标识(GTP-UNumber，User plane of GPRS Tunneling Protocol Number)等；如果当前分组切换类型为BSS内切换或SGSN内切换，则本步骤省略。

步骤107：SGSN向源BSS发送分组切换响应(PS Handover RequiredAcknowledge)，通知源BSS准备切换，该分组切换响应中携带有信息容器内容。如果当前分组切换类型为SGSN间切换，则本步骤中所述的SGSN为源SGSN。

步骤108：源BSS收到分组切换响应后，根据QoS要求停止MS的上行业务，然后源BSS中断MS的下行TBF的逻辑链路控制(LLC，Logic LinkControl)协议数据单元(PDU，Protocol Data Unit)，并向MS发送分组切换命令(PS Handover Command)，通知MS进行分组切换，该切换命令中携带有目标BSS标识.

步骤109：MS收到分组切换命令后，暂停上行用户数据，根据当前业务的QoS要求缓存或丢弃上行用户数据，然后MS开始执行切换命令，根据目标BSS标识转到目标小区的时隙和无线信道上，并根据分组切换命令向目标BSS发送携带有切换参考的分组切换接入消息(PS Handover Access)。所述切换参考用于目标小区识别MS，并根据切换参考确定MS是否接入，目标小区为MS分配了资源后，等待MS的接入。

步骤110：目标BSS收到分组切换接入消息后，向MS返回分组物理信息消息(Packet Physical Information)，该分组物理信息消息中携带有TA，以通知MS正确的TA。如果当前分组切换类型为同步分组切换，则本步骤可省略，这样，本步骤在当前分组切换类型为异步分组切换时必须执行，在当前分组切换类型为同步分组切换时可选。

步骤111：MS向目标BSS发送普通突发格式(Normal Burst Format)的无线链路控制(RLC，Radio Link Control)/媒体接入控制(MAC，Media Access Control)数据块。MS开始在目标BSS为其分配的无线信道上使用普通突发格式恢复上行LLC PDU的发送，如位置更新请求等。当目标BSS收到来自MS的第一个正确的、普通突发格式的RLC/MAC数据块后，通过Gb接口向SGSN发送分组切换完成消息(PS Handover Complete)，通知SGSN分组切换已经完成。

如果是同步切换，MS可直接向目标BSS发送普通突发格式的RLC/MAC数据块，而不是通过发送分组切换接入消息来接入目标BSS，这样，目标BSS省略向MS发送相应分组物理信息消息的步骤，因此，步骤109和步骤110可省略。

以上所述信息容器内容可携带分组切换命令，该消息的内容可包括：寻呼模式(PAGE_MODE)、TBF标识(Global TFI)、容器标识(CONTAINER_ID)和基于A/Gb模式的分组切换的有效载荷(PS Handover to A/Gb ModePayload)或基于Iu模式的分组切换的有效载荷(PS Handover toUTRAN/GERAN Iu Mode Payload)。其中，有效载荷又由无线接入和核心网络两部分组成，无线接入部分包括同步切换指示、动态分配或扩展动态分配的上行和下行TBF参数、分组切换参考值(PS Handover reference)、接入目标小区的通用参数，核心网络部分包括帧同步和加密。

根据以上描述可见，在分组切换准备阶段的步骤104中，目标BSS在收到SGSN发送的分组切换请求后，需要为MS预留资源，该资源至少包括上行TBF，并且目标BSS至少为MS分配一个上行TBF。目标BSS为MS预留了资源后，应该在MS向目标BSS发送分组切换接入消息之前对预留的上行资源进行调度。如果对上行资源的调度启动得太早，则会造成对资源的浪费。例如，如果目标BSS在为MS预留了资源后，立即开始对上行资源进行调度，由于MS还位于源小区，并且目标BSS还未将资源预留情况通知MS，则会导致资源的极大浪费。如果对上行资源的调度启动得太晚，会使MS处于等待资源的状态，这样就减慢了MS进行分组切换的速度，导致MS的业务中断时间长，甚至导致分组切换的失败。例如，MS已经开始在目标小区分配的信道上监听资源了，但由于目标BSS还未开始为MS分配资源，这时MS只能处于等待资源的状态。综上所述，如何有效地对上行资源进行调度，成为迫切需要解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种对系统资源进行调度的方法，避免MS处于等待资源的状态，并避免对资源的浪费。

为了达到上述目的，本发明提供了一种对系统资源进行调度的方法，分组切换过程中目标基站子系统BSS为移动终端MS分配并预留资源后，该方法进一步包含以下步骤：

A、目标BSS确定上行调度开始时间；

B、目标BSS向MS发送分组切换命令，该切换命令中携带有目标BSS标识和上行调度开始时间，以使MS收到分组切换命令后且在上行调度开始时间到达后，暂停发送上行用户数据，根据当前业务的QoS要求缓存或丢弃上行用户数据，以及MS执行切换命令，根据目标BSS标识转到目标小区的时隙和无线信道上，并根据分组切换命令向目标BSS发送携带有切换参考的分组切换接入消息；

C、上行调度开始时间到达后，目标BSS对上行资源进行调度，MS向目标BSS发送上行信息。

所述步骤A之后进一步包括步骤A1：目标BSS启动计数器；步骤C中所述目标BSS对上行资源进行调度后进一步包括：目标BSS确定是否在上行调度开始时间第一次收到来自MS的上行信息，如果是，则停止计数器的计数，否则，对计数器进行计数。

所述步骤A在到达步骤C中所述上行调度开始时间之前任意时刻执行。

步骤C中所述目标BSS确定是否在上行调度开始时间第一次收到来自MS的上行信息为：目标BSS确定是否在上行调度开始时间及指定上行临时块流TBF上第一次收到来自MS的上行信息。

所述指定上行TBF为目标BSS为MS分配的。

步骤C中所述对计数器进行计数之后进一步包括：确定是否计数器是否达到设定阈值，如果是，则释放为MS预留的资源，否则，继续在上行调度开始时间及指定上行TBF上等待来自MS的上行信息。

所述继续在上行调度开始时间及指定上行TBF上等待来自MS的上行信息，之前进一步包括：目标BSS为MS分配USF。

步骤C中所述停止计数器的计数之后进一步包括：对计数器进行复位。

步骤C中所述对计数器进行计数之后进一步包括：确定是否计数器是否达到设定阈值，如果是，则释放为MS预留的资源，否则，继续在上行调度开始时间等待来自MS的上行信息。

所述上行调度开始时间为：帧号或具体时间。

所述上行信息为：分组切换接入消息或上行数据块。

所述步骤B为：目标BSS创建到源BSS的信息容器，该信息容器的内容至少包括上行调度开始时间，源BSS向MS提供所述上行调度开始时间。

根据本发明提出的方法，分组切换过程中，目标BSS为MS分配并预留资源后，通知MS上行调度开始的时间，MS在上行调度开始时间到达后，向目标BSS发送上行信息，使得MS使用资源与目标BSS调度资源实现了同步，这样，目标BSS在上行调度开始时间到达后对上行资源进行调度，MS在上行调度开始时间到达后向目标BSS发送上行信息，而使得目标BSS不会过早地对上行资源进行调度，尽可能减少了对资源的浪费，终端也不会盲目地处于等待资源的状态，最大限度地提高了分组切换的速度，避免切换失败，减少分组切换对分组业务的影响.

本发明进一步提出了目标BSS为MS分配并预留无线资源后，对该预留的无线资源进行监控的处理方法，使得MS由于异常原因未能正常接入目标BSS时，目标BSS能够对预留的无线资源及时回收，避免对无线资源的浪费。

附图说明

图1示出了现有分组切换流程图；

图2示出了本发明中分组切换实施例一流程图；

图3示出了本发明中分组切换实施例二流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明作进一步的详细描述。

本发明提出在分组切换过程中，目标BSS为MS分配并预留资源后，通知MS上行调度开始的时间，MS在上行调度开始时间到达后，向目标BSS发送上行信息。

图2示出了本发明中分组切换实施例一流程图，具体实现过程包括以下步骤：

步骤201～步骤203与步骤101～步骤103相同。

步骤204：目标BSS收到分组切换请求后，根据分配策略和当前可分配的资源，为MS分配并预留资源，并创建目标BSS到源BSS的信息容器，该信息容器的内容是目标BSS到源BSS的资源分配信息，即对分配给MS的资源进行描述的信息，如TFI；目标BSS进一步确定上行调度开始时间，该时间为目标BSS开始对上行资源进行调度的时间，该上行调度开始时间可为帧号，也可为具体时间，可包含在信息容器的内容中。目标BSS为MS分配并预留的资源至少包括TBF，该上行TBF可通过USF来进行标识。

步骤205：如果当前分组切换类型为BSS内切换或SGSN内切换，则目标BSS向SGSN发送分组切换响应，该分组切换响应中携带有信息容器信息；如果分组切换类型为SGSN间切换，则目标BSS向目标SGSN发送分组切换响应，该分组切换响应中携带有信息容器信息。

步骤206：如果当前分组切换类型为SGSN间切换，则目标SGSN收到分组切换响应后，向源SGSN发送切换信息，如NSAPI、GTP-U标识等；如果当前分组切换类型为BSS内切换或SGSN内切换，则本步骤省略。

步骤207：SGSN向源BSS发送分组切换响应，通知源BSS准备切换，该分组切换响应中携带有信息容器内容。如果当前分组切换类型为SGSN间切换，则本步骤中所述的SGSN为源SGSN。

步骤208：源BSS收到分组切换响应后，根据QoS要求停止MS的上行业务，然后源BSS中断MS的下行TBF的LLC PDU，并向MS发送分组切换命令，通知MS进行分组切换，该切换命令中携带有目标BSS标识，该切换命令中进一步携带有上行调度开始时间，用于指示MS何时发送上行信息。

步骤209：目标BSS在上行调度开始时间到达后开始对上行资源进行调度.MS收到分组切换命令后且在上行调度开始时间到达后，MS暂停上行用户数据，根据当前业务的QoS要求缓存或丢弃上行用户数据，然后MS开始执行切换命令，根据目标BSS标识转到目标小区的时隙和无线信道上，并根据分组切换命令向目标BSS发送携带有切换参考的分组切换接入消息.所述切换参考用于目标小区识别MS，并根据切换参考确定MS是否接入，目标小区为MS分配了资源后，等待MS的接入.

步骤210～步骤211与步骤110～步骤111相同。

为避免MS由于异常原因未能正常接入目标BSS，使得目标小区的资源就一直被搁置，从而造成对无线资源的浪费，本发明还提出了对预留的资源进行监控的处理方法，如图3所示：

步骤301～步骤304与步骤201～步骤204相同。

步骤305：目标BSS启动计数器，通过计数器来实现对为MS预留的资源的监控。步骤305可在步骤304～步骤310之间的任意时刻执行。

步骤306～步骤310与步骤205～步骤209相同。

步骤311：目标BSS对上行资源进行调度后，确定是否在上行调度开始时间、指定上行TBF上第一次收到来自MS的上行信息，如果第一次收到上行信息，则目标BSS停止计数器的计数，进一步可将计数器复位；如果没有第一次收到上行信息，目标BSS对计数器进行计数，并确定是否达到设定阈值，如果计数器未达到设定阈值，则目标BSS继续在上行调度开始时间、指定上行TBF上等待来自MS的上行信息，如果计数器达到设定阈值，则目标BSS释放为MS预留的资源，从而实现当MS由于某种原因未能正常接入目标BSS时，目标BSS能够对预留的资源及时回收，避免对资源的浪费。目标BSS未在指定上行TBF上收到来自MS的上行信息后，会再次为MS分配USF。目标BSS每为MS分配一次USF，就会在相应上行TBF上监测来自MS的上行信息。这样，目标BSS继续在指定上行TBF上等待来自MS的上行信息是通过再次分配USF来实现的。目标BSS对计数器进行计数的方式可为计数递增的方式，也可为计数递减的方式。例如，当目标BSS没有在上行调度开始时间、指定上行TBF上第一次收到来自MS的上行信息时，目标BSS将计时器加一，当计数器达到最大设定阈值时，目标BSS释放为MS预留的资源；或目标BSS将计数器减一，当计数器达到最小设定阈值时，目标BSS释放为MS预留的资源。

由于目标BSS为MS预留的资源至少包括该MS发送上行信息的上行调度开始时间、发送上行信息所使用的指定上行TBF，因此，如果目标BSS没有在对应于MS的、发送上行信息的上行调度开始时间和指定上行TBF上监测到信息，则表明没有收到来自MS的上行信息。

步骤312～步骤313与步骤210～步骤211相同。

对于时间严格同步的系统而言，目标BSS没有在指定时间上第一次收到来自MS的上行信息，就可对计数器进行计数。

总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种对系统资源进行调度的方法，其特征在于，分组切换过程中目标基站子系统BSS为移动终端MS分配并预留资源后，该方法进一步包含以下步骤：

A、目标BSS确定上行调度开始时间；

B、目标BSS向MS发送分组切换命令，该切换命令中携带有目标BSS标识和上行调度开始时间，以使MS收到分组切换命令后且在上行调度开始时间到达后，暂停发送上行用户数据，根据当前业务的QoS要求缓存或丢弃上行用户数据，以及MS执行切换命令，根据目标BSS标识转到目标小区的时隙和无线信道上，并根据分组切换命令向目标BSS发送携带有切换参考的分组切换接入消息；

C、上行调度开始时间到达后，目标BSS对上行资源进行调度，MS向目标BSS发送上行信息。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤A之后进一步包括：

A1、目标BSS启动计数器；

步骤C中所述目标BSS对上行资源进行调度后进一步包括：目标BSS确定是否在上行调度开始时间第一次收到来自MS的上行信息，如果是，则停止计数器的计数，否则，对计数器进行计数。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤A在到达步骤C中所述上行调度开始时间之前任意时刻执行。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤C中所述目标BSS确定是否在上行调度开始时间第一次收到来自MS的上行信息为：目标BSS确定是否在上行调度开始时间及指定上行临时块流TBF上第一次收到来自MS的上行信息。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述指定上行TBF为目标BSS为MS分配的。

6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤C中所述对计数器进行计数之后进一步包括：确定是否计数器是否达到设定阈值，如果是，则释放为MS预留的资源，否则，继续在上行调度开始时间及指定上行TBF上等待来自MS的上行信息。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述继续在上行调度开始时间及指定上行TBF上等待来自MS的上行信息，之前进一步包括：目标BSS为MS分配USF。

8.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤C中所述停止计数器的计数之后进一步包括：对计数器进行复位。

9.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤C中所述对计数器进行计数之后进一步包括：确定是否计数器是否达到设定阈值，如果是，则释放为MS预留的资源，否则，继续在上行调度开始时间等待来自MS的上行信息。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述上行调度开始时间为：帧号或具体时间。

11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述上行信息为：分组切换接入消息或上行数据块。

12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤B为：目标BSS创建到源BSS的信息容器，该信息容器的内容至少包括上行调度开始时间，源BSS向MS提供所述上行调度开始时间。

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