CN101060392A - 一种传输业务数据的调度复用方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种传输业务数据的调度复用方法及系统。本发明提供的方法主要是在Iub接口的IP传输过程中，先对所有业务类型的FP帧数据包进行统一的虚拟调度，然后根据调度结果进行实际的复用打包输出。本发明提供的系统主要包括调度器、虚拟打包复用模块、延时监控模块、打包效率计算模块、实际打包输出模块。利用本发明提供的系统以及方法，可以在不同业务类型的FP帧数据包之间进行调度复用，从而提高复用增益，通过延时监控模块和打包效率计算模块的控制，可以提高打包复用的效率同时又可以避免过长的打包延时。

Description

一种传输业务数据的调度复用方法及系统

技术领域

本发明涉及移动通信领域，尤其是涉及一种传输业务数据的调度复用方法及系统。

背景技术

UMTS(Universal Mobile Telecommunications System，通用移动通讯系统)是采用WCDMA空中接口技术的第三代移动通信系统，通常也把UMTS系统称为WCDMA通信系统。UMTS系统采用了与第二代移动通信系统类似的结构，包括无线接入网络(Radio Access Network，RAN)和核心网络(Core Network，CN)。其中RAN主要是指UTRAN即陆地无线接入网，它包含一个或几个无线网络子系统(RNS)。一个RNS由一个无线网络控制器(RNC)和一个或多个基站(NodeB)组成。RNC与CN之间的接口是Iu接口，NodeB和RNC通过Iub接口连接。UTRAN、CN与用户设备(UserEquipment，UE)一起构成了整个UMTS系统。

UTRAN中的Iub接口最初是承载在ATM的AAL2之上的，后来逐渐将Iub接口的承载向IP网络转移。对于UMTS中的AMR语音而言，其10ms或20ms一帧的FP数据帧长很小，因此打包成IP数据包后其传输效率极低，因此需要考虑在Iub接口上对FP帧的复用，将多个FP数据帧复用到一个IP数据包中，从而提高传输效率。同时，还需要保证不同级别业务的QoS(Quality of Service，服务质量)要求。对FP帧进行复用的技术包括三种，分别为合成IP复用(CIP，Composite IP)、轻载IP封装方式(LIPE，LightweightIP Encapsulation)以及点对点协议复用(PPPmux，Point-to-Point ProtocolMultiplexing)。其数据复用结构分别如图1、图2、图3所示。

现有技术在进行数据复用时，先对不同类型的业务进行分别的打包复用，然后根据其业务属性将打包复用后的IP数据包放入相应的队列，最后采用一定的调度方式将打包后的IP数据包调度到输出链路，该方案的框图如图4所示，具体来说主要包括：首先，根据输入业务的属性分别对到达的FP帧数据包进行复用，调度器的输入队列分为两类，一类为确保延时业务(GD业务)，包括语音业务以及延时敏感业务；另一类为非确保延时业务(NGD业务)，包括非延时敏感业务，不同的业务属性具有不同的延时要求，因此对每一类业务定义一个CU Timer的值，CU Timer的值根据业务类型进行静态配置。每隔CU Timer的时间，对该类业务进行一次复用，生成复用后的IP数据包，并将其放入相应的队列中。CU Timer的值决定了生成的复用IP数据包的长度，CU Timer越大，则生成的复用IP数据包越长，打包效率越高；同时，CU Timer的值也决定了复用的延时，CU Timer越大，其打包复用的延时也越长。因此，CU Timer的取值需要在效率和延时之间取得折衷。

现有技术主要的缺陷在于，无法对所有的业务进行统一复用，复用增益较低，且CU Timer的时间是静态配置，无法根据业务的实时情况进行调整，复用效率不高。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种传输业务数据的调度复用方法及系统。为达到上述目的，本发明提供的传输业务数据的调度复用方法包括以下步骤：

A)调度器对当前所有业务类型的数据包统一进行调度；

B)虚拟打包模块对调度器输出的调度结果进行虚拟打包复用；

C)实际打包输出模块根据虚拟打包复用的结果进行实际打包复用并输出。

其中，步骤B)具体包括：

如果输入队列空之前，虚拟打包的数据包长度能够达到输出分组最大长度，则执行步骤C)，否则执行步骤B1)

B1)延时监控模块判断输入数据包的当前排队延时与虚拟打包复用周期之和是否大于该数据包的最大延时限制，如果大于，则执行步骤C)，如果小于或者等于则执行步骤B2)；

B2)打包效率计算模块计算当前虚拟打包的效率并判断是否大于设定阈值，如果大于则执行步骤C)，否则结束本次流程。

本发明提供的传输业务数据的调度复用系统主要包括：

调度模块，用于对所有业务类型的数据包进行统一的虚拟调度；

虚拟打包模块，用于对调度模块输出的调度结果进行虚拟打包复用；

实际打包输出模块，用于根据虚拟打包模块的输出的调度结果进行实际的打包复用并输出；

打包效率计算模块，用于对虚拟打包的效率进行计算，并将打包效率通知虚拟打包模块；

延时监控模块，用于监控输出业务分组的排队延时，并将监控数据通知虚拟打包模块。

本发明通过调度器对于各种业务类型的传输数据进行统一处理，在实际打包复用输出之前通过虚拟打包模块进行虚拟打包，根据虚拟打包的结果进行实际打包复用输出，从而提高了复用增益，通过延时监控模块和打包效率计算模块的控制，可以提高打包复用的效率同时又可以避免过长的打包延时。

附图说明

图1为本发明中复合IP复用方式的示意图；

图2为本发明中轻载IP封装复用方式的示意图；

图3为本发明中基于PPPmux的复用方式的示意图；

图4为本发明中现有技术方案的示意图；

图5为本发明提供的调度复用系统示意图；

图6为本发明提供的调度复用方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面参照附图并举实施例，对本发明作进一步详细说明。

本发明的核心思想是在Iub接口的IP传输过程中，先对所有业务类型的FP帧数据包进行统一的虚拟调度，然后根据虚拟调度结果进行实际的复用打包输出。

下面结合附图对于本发明提供的调度复用方法进行详细阐述。

如图6所示，本发明提供的方法具体包括以下步骤：

步骤110：调度器对当前所有业务类型的数据包统一进行调度；

在调度时，调度器可以采用的算法有很多种，如WRR(Weighted RoundRobin，加权轮询调度)、WFQ(Weighted Fair Queueing，加权公平调度)或者EDF(Earliest Deadline First，最早终点优先调度)等算法

其中调度器的输入数据的业务类型根据不同业务的服务质量(Quality ofService)来确定，一般可以分为两类，一类为确保延时业务(GD业务)，包括语音业务以及延时敏感业务；另一类为非确保延时业务(NGD业务)，包括非延时敏感业务，调度器给出当前待输出的分组信息，并交给虚拟打包模块；

步骤120：虚拟打包模块对调度器输出的调度结果进行虚拟打包复用；具体复用的方法，可以采用合成IP复用(CIP)、轻载IP封装方式(LIPE)或者是点对点协议复用，在虚拟打包时，需要根据具体情况进行如下的判断：

步骤121：如果输入队列空之前，虚拟打包的数据包长度能够达到输出分组最大长度，则执行步骤130：对输入队列的数据包进行实际复用打包，并将生成的复用数据包输出，其中该最大输出数据包长度由输出链路的带宽和承载所限制；如果输入队列的数据包全部打包完成后，仍未达到输出数据包分组的最大长度，则说明了输入数据比较少，需要进一步进行如下判断：

步骤122：延时监控模块判断输入数据包的当前排队延时t(k)与虚拟打包复用周期τ之和是否大于该数据包的最大延时限制Tlim，即是否满足t(k)+τ＞Tlim(k)，

值得注意的是，该最大延时限制Tlim直接由业务类型的服务质量(QoS)动态决定，不同业务类型的数据包具有不同的Tlim的值，并不需要像现有技术中CU Timer需要在复用效率和延时之间取得折衷；

如果大于，则说明在数据包的最大延时的时长范围内，该输入数据包在完成一次调度复用之后所剩余的时间已经无法再次进行调度复用，为了避免该数据包的处理时间超过其最大延时的限制，必须对该数据包进行实际的打包复用，即执行步骤130；

如果当前排队延时与虚拟打包复用周期之和小于或者等于该数据包的最大延时限制，则说明该数据包还有机会再次进行打包复用，此时需要考虑当前的打包效率，即执行步骤123：

打包效率计算模块计算当前虚拟打包的效率并判断是否大于或等于设定阈值，如果大于或等于，则说明了当前打包的效率已经满足可以接受的最低打包效率，无须再进行一次打包复用，以免增加无谓的延时，直接执行步骤130进行实际的打包复用并输出，如果小于设定的阀值，则说明当前打包的效率还不高，不能满足可以接受的最低打包效率，在尚有机会再次进行打包复用的情况下，则执行步骤140结束本次流程，等待下一轮流程中进行打包复用。

应当指出的是，以上描述的是一次调度复用的完整流程，并不意味着本发明提供的调度方法只执行一次。事实上，由于调度器会不断接收到新的业务传输数据，因此本发明提供的流程将会不断地重复执行，上述一次中流程没有输出的数据将会在下次流程中再次打包复用输出。

以上介绍了本发明所提供的调度复用方法，本发明还提供了一种调度复用的系统，下面结合附图对该系统进行介绍：

如图5所示，本发明提供了一种传输数据调度复用系统，包括：

调度模块，用于对所有业务类型的数据包进行统一的虚拟调度；

在调度时，调度模块可以采用的算法有很多种，如WRR、WFQ或者EDF等算法

其中，调度模块的输入数据的业务类型根据不同业务的服务质量来确定，一般可以分为两类，一类为确保延时业务(GD业务)，包括语音业务以及延时敏感业务；另一类为非确保延时业务(NGD业务)，包括非延时敏感业务；

虚拟打包模块，用于对调度模块输出的调度结果进行虚拟打包复用；

实际打包输出模块，用于根据虚拟打包模块的输出进行实际的打包复用并输出；

为了提高打包效率并控制打包延时，前述调度复用系统还可以包括：

打包效率计算模块，用于对虚拟打包的效率进行计算，并将打包效率通知虚拟打包模块，利用打包效率模块，可以保证当前打包效率满足可以接受的最低打包效率，避免在打包效率过低的情况下打包输出；

延时监控模块，用于监控输出业务分组的排队延时，并将监控数据通知虚拟打包模块，利用延时监控模块，可以对各数据包的处理时间进行控制，避免打包时间超过了数据包自身最大延时限制。

此外，本发明提供的系统还可以包括：

排队模块，该模块用于对输入的数据包按照不同的类别进行排队，分别缓存于各自的队列中，排队过程中可以采用先入先出的算法，即实际打包输出模块选择位于各个队列最前端的数据包进行打包输出，当然也可以采取其他排队算法，并不构成对于本发明的限制。

以上所述对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步的详细说明，所应理解的是，以上所述并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1、一种传输业务数据的调度复用方法，其特征在于，包括以下步骤：

A)调度器对当前所有业务类型的数据包统一进行调度；

B)虚拟打包模块对调度器输出的调度结果进行虚拟打包复用；

C)实际打包输出模块根据虚拟打包复用的结果进行实际打包复用并输出。

2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤B)具体包括：

如果输入队列空之前，虚拟打包的数据包长度能够达到输出分组最大长度，则执行步骤C)，否则执行步骤B1)

B1)延时监控模块判断输入数据包的当前排队延时与虚拟打包复用周期之和是否大于该数据包的最大延时限制，如果大于，则执行步骤C)，如果小于或者等于则执行步骤B2)；

B2)打包效率计算模块计算当前虚拟打包的效率并判断是否大于设定阈值，如果大于或等于则执行步骤C)，否则结束本次流程。

3、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤A)中，调度器采用WRR、WFQ或者EDF算法进行调度。

4、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的复用方式包括合成IP复用、轻载IP封装方式或点对点协议复用。

5、如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤A)中的业务类型根据不同服务质量要求确定。

6、如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤A)中的业务类型包括确保延时业务以及非确保延时业务。

7、如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的输出分组最大长度由输出链路的带宽和承载决定。

8、如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的最大延时限制由业务类型的服务质量动态决定。

9、一种传输业务数据的调度复用系统，其特征在于，包括：

调度模块，用于对所有业务类型的数据包进行统一的虚拟调度；

虚拟打包模块，用于对调度模块输出的调度结果进行虚拟打包复用；

实际打包输出模块，用于根据虚拟打包模块的输出进行实际的打包复用并输出。

10、如权利要求9所述的系统，其特征在于，还包括：

打包效率计算模块，用于对虚拟打包的效率进行计算，并将打包效率通知虚拟打包模块；

延时监控模块，用于监控输出业务分组的排队延时，并将监控数据通知虚拟打包模块。

11、如权利要求9所述的系统，其特征在于，还包括

排队模块，用于对输入的数据包按照不同的类别进行排队。

12、如权利要求11所述的系统，其特征在于，所述排队模块根据先入先出算法对输入数据包进行打包输出。

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