CN101132610B - 持续资源去指配实现方法、设备及包交换无线系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种持续资源去指配实现方法，应用于包交换无线通信系统，包括：发送方在发送的数据包包头中携带指示接收方去指配的指示信息；接收方解析出所述指示信息后，释放指配给所述发送方的持续(persistent)资源。本发明还公开了具有相应功能的设备及系统。采用本发明能高效完成persistent资源的去指配，提高无线资源利用率，且不会产生误触发persistent资源的去指配。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信系统，尤其涉及一种持续资源(persistent资源)去指配方法及相应的设备和包交换无线系统。
背景技术
移动通信系统是目前通信技术研究的热点之一。随着移动通信技术的演进和发展，宽带化和IP包交换是主要的发展趋势。在目前3G、3.5G和4G的研究中，更高的吞吐量和更高的频谱效率已经成为研究重点之一。
实现更高的容量和更高的频谱效率有多种途径，包括各种分集技术的引入和实现，其中一种途径就是更有效地提高通信带宽中用于数据传输的有效带宽。在移动通信系统中，通常通过控制信道来承载各种控制信令，通过数据信道来承载有效的业务数据传输。所以，如何设计一个高效的通信系统，在保证系统正常有效运转的前提下，尽可能降低控制信道的开销，从而提高业务信道的占用比例，提高整个系统的吞吐量，始终是一个重要的研究课题。
在控制信道的设计中，承载为用户指配下行和上行资源的指配消息是控制信道的主要作用之一，所以如何在控制信道的设计中在保证指配消息高效率的前提下降低指配消息的负荷和占用开销是一个有待深入研究的课题。
在目前商用和业界正在研究的包交换的移动通信系统中，由于每个用户在下行或者上行的数据请求具有突发性、分布式的特点，所以针对每个用户的资源分配根据用户的请求上、下行分别进行。具体地说，就是在控制信道的设计中，当有下行数据需要发送给用户，为用户分配下行信道资源时，系统就通过发送下行信道指配消息通知用户，用户就根据该指配消息占用相应的资源进行下行数据的接收和处理；当用户有上行数据需要发送，为用户分配上行信道资源时，系统就通过发送上行信道指配消息通知用户，用户就根据该指配消息占用相应的资源进行上行数据的准备和发送。
针对目前的正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM)系统，会采用指配persistent资源的方式以节约前反向指配消息的开销，尤其是对于IP语音(VoIP)业务，由于其包长比较小，如果每发送一个包都发送一个指配消息，则会造成发送大量的指配消息，大大增加系统的开销。系统指定一次persistent资源后，分配给该用户的信道资源长期有效，直到系统侧发送去指配消息为止。
现有技术中反向persistent资源释放方法如下：
方法一：通过发送否定应答“NAK”对persistent资源去指配。
用户终端发送数据包给基站，基站如果能正确解包，则会发送正确应答“ACK”到用户终端，表示数据包正确接收，且之前指配的persistent资源仍然有效，用户终端可以继续占用之前指配的persistent资源发送数据包；
如果基站无法正确解包，在达到一定的重传次数后，将发送否定应答“NAK”给用户终端，同时之前指配给该用户终端的persistent资源自动失效(即基站将释放之前指配给该用户终端的persistent资源)，用户终端不可以继续使用之前指配的persistent资源发送数据包.
方法二：基站向用户终端发送一条去指配消息，释放分配给该用户终端的persistent资源。
采用现有技术的上述去指配方法，存在的第一个问题是资源利用率不高。下面以VoIP业务为例加以说明。
VoIP业务中，当用户终端从说转化为听的时候，最后一个语音帧往往是1/8速率的静音帧，标识用户终端将进入静默周期；用户终端进入静默周期后，不再发送任何有效语音信息给基站。用户终端发送该1/8速率的静音帧后，基站并不知道是否该去指配，基站还将在一段时间内去尝试解调新的语音编码包，然而由于用户终端进入静默周期后不再发送任何语音信息，因此基站无法解调出任何有效信息，会认为出现一个错误的包，在达到一定的重传次数后如果仍不能正确解包，则根据现有技术方法一向用户终端发送“NAK”，并释放分配给该用户终端的persistent资源。因此，从用户终端发送该1/8速率的静音帧到基站释放分配给该用户终端的persistent资源这段时间内，persistent资源仅用于传输1/8速率静音帧及1/8速率背景噪音帧(在VoIP业务中往往会发送一些背景噪音以使用户确信通信链路正常)；而1/8速率帧的特点是帧长较短，不需要很多资源，这无疑使得persistent资源在该段时间内利用率不高，浪费了宝贵的无线资源。
采用现有技术的上述去指配方法，存在的第二个问题是有可能引发去指配的误操作，使得系统需要重新进行资源指配。
当用户终端发送一个有效数据包，但基站解包失败后，根据现有技术方法一的描述，基站将向用户终端发送“NAK”，且释放分配给该用户终端的persistent资源。然而，用户终端并没有进入静默周期，还有数据包需要发送，则必定会触发一次新的资源指配，从而增加系统中指配消息的开销。
发明内容
本发明提供一种persistent资源去指配实现方法，用以解决现有技术中存在的资源利用率不高且可能误触发去指配的问题。
根据本发明提供的方法，本发明另提供具备相应功能的设备及包交换无线系统。
本发明方法包括：
发送方在发送的数据包包头中携带指示接收方去指配的指示信息；
接收方解析出所述指示信息后，释放指配给所述发送方的持续资源。
根据本发明的上述方法，还包括：
接收方释放所述持续资源后，向所述发送方发送持续资源已释放的通知消息。
根据本发明的上述方法，所述发送方在自身将进入静默周期时，在发送的最后一个数据包包头中携带所述指示信息。
根据本发明的上述方法，具体包括：
在数据包的媒体接入控制MAC层包头字段中增加一个指示字段，发送方将发送的最后一个数据包包头中的所述指示字段置为有效；
接收方解析出所述指示字段置为有效后，释放指配给所述发送方的持续资源。
根据本发明的上述方法，发送方将其余数据包包头中的所述指示字段置为无效；
接收方解析出所述指示字段置为无效且没有成功解调该数据包后，请求发送方重传，达到最大重传次数后放弃该数据包。
根据本发明的上述方法，当所述数据包为语音编码包时，如果发送方从声码器得到1/8速率静音帧的指示，则将对应语音编码包包头中的所述指示字段置为有效；否则，将语音编码包包头中的所述指示字段置为无效。
将所述指示字段置为有效，具体包括：将该指示字段置为“1”或“0”，占一个比特；
将所述指示字段置为无效，具体包括：将该指示字段置为有效时的值取反。
根据本发明的上述方法，发送方发送携带所述指示信息的数据包后，若接收方返回“否定应答”消息，则发送方重传该携带指示信息的数据包，直到达到设定的最大重传次数为止。
根据本发明的上述方法，当重传所述携带指示信息的数据包达到设定的最大重传次数后，接收方仍解包失败，则向发送方发送去指配消息，释放指配给所述发送方的持续资源。
本发明提供一种发送设备，至少包括信息发送模块，还包括：指示信息生成模块；
所述指示信息生成模块在发送的数据包包头中携带指示接收方去指配持续资源的指示信息，将携带所述指示信息的数据包通过所述信息发送模块发送给接收方。
本发明提供一种接收设备，至少包括信息接收模块和去指配执行模块，还包括：指示信息解析模块；
所述信息接收模块将接收的数据包发送到所述指示信息解析模块解析，当所述指示信息解析模块解析出指示接收方去指配持续资源的指示信息后，启动所述去指配执行模块释放指配给所述发送方的持续资源。
本发明还提供一种包交换无线系统，包括本发明提供的上述发送设备和接收设备。
所述发送设备为无线终端设备；所述接收设备为无线基站。
本发明另提供一种网络节点设备，包括：
信息发送模块和指示信息生成模块；
所述指示信息生成模块在发送的数据包包头中携带指示接收方去指配持续资源的指示信息，将携带所述指示信息的数据包通过所述信息发送模块发送给接收方；
还包括：信息接收模块、去指配执行模块和指示信息解析模块；
所述信息接收模块将接收的数据包发送到所述指示信息解析模块解析，当所述指示信息解析模块解析出指示接收方去指配持续资源的指示信息后，启动所述去指配执行模块释放指配给所述发送方的持续资源。
本发明有益效果如下：
(1)本发明通过发送方在发送的数据包包头中携带指示接收方去指配的指示信息；接收方解析出指示信息后，释放指配给发送方的persistent资源；从而可以高效地完成persistent资源的去指配。释放后的无线资源可以尽快指配给其它用户使用，有效提高整个系统无线资源的使用效率。
(2)本发明通过发送方主动发送去指配指示信息，接收方接收到相应的指示信息后，释放指配给发送方的persistent资源，这样，就解决了由于解包失败导致误触发去指配的问题.
(3)采用本发明仅需在数据包的MAC层包头字段中增加一个指示字段，接收方解析出指示字段置为有效后，即释放指配给所述发送方的持续persistent资源，实现简单，不需要增加系统复杂度。
附图说明
图1为本发明方法实施例一流程图；
图2为本发明方法实施例二流程图；
图3为本发明提供的发送设备结构示意图；
图4为本发明提供的接收设备结构示意图；
图5为本发明提供的包交换无线系统结构示意图；
图6为本发明提供的网络节点设备结构示意图。
具体实施方式
本发明方法包括：
发送方在发送的数据包包头中携带指示接收方去指配的指示信息；接收方解析出指示信息后，释放指配给该发送方的持续persistent资源。
下面以在数据包的媒体接入控制(Media Access Control，MAC)层包头中增加一个指示字段为例，对本发明方法加以详细描述。
以IEEE802.20系统为例，当前采用的反向数据包MAC层包头格式如下表1所示：
表1
| 字段(域) | 长度(bit) |
| UATIInfoIncluded(表示是否包括单播终端地址标示符) | 1 |
| IsSecure(表示是否支持安全协议) | 1 |
| KeyChange(表示是否采取密钥交换) | 1 |
| InBandControlIncluded(表示是否包括带内信令) | 1 |
| Reserved(保留) | 4 |
本发明在MAC层包头格式中增加一个指示字段SIDIndicator，本发明修改后的包头格式如下表2所示：
表2
| 字段(域) | 长度(bit) |
| UATIInfoIncluded(表示是否包括单播终端地址标示符) | 1 |
| IsSecure(表示是否支持安全协议) | 1 |
| KeyChange(表示是否采取密钥交换) | 1 |
| InBandControlIncluded(表示是否包括带内信令) | 1 |
| SIDIndicator(去指配指示) | 1 |
| Reserved(保留) | 3 |
实施例一：发送方为普通数据终端，向接收方发送业务数据包时，其具体流程参见图1，包括如下具体步骤：
步骤S101、发送方准备向接收方发送业务数据包；
步骤S102、判断当前业务数据包是否是最后一个业务数据包，如果是最后一个业务数据包，则执行步骤S103；否则，执行步骤S104；
步骤S103、发送方将该最后一个业务数据包包头中的指示字段置为有效，如设置为“1”，占1个比特，向接收方发送该业务数据包，继续步骤S105；
步骤S104、发送方将业务数据包包头中的指示字段置为无效，如设置为“0”，占1个比特，向接收方发送该业务数据包，继续步骤S105；
步骤S105、接收方解调接收的业务数据包；
步骤S106、判断业务数据包是否成功解调，如果成功解调，继续步骤S108；否则，执行步骤S107；
步骤S107、按现有技术常规流程处理；例如：请求发送方重传，达到最大重传次数后放弃该业务数据包等，具体处理方式不是本发明的发明点，故对此不作限定；
步骤S108、判断解析出的指示字段置是否有效，如果指示字段有效，则继续步骤S109；如果指示字段无效，则转至步骤S107；
步骤S109、接收方释放指配给该发送方的持续persistent资源；
步骤S110、接收方向发送方发送persistent资源已释放的通知消息。
实施例二：当发送方为语音终端，向接收方发送语音编码包时，其具体流程参见图2，包括如下具体步骤：
步骤S201、发送方的语音声码器对20ms内的声音采样编码，输出语音帧；
步骤S202、判断是否获取到1/8速率静音帧的指示，如果是，则执行步骤S203；否则，执行步骤S204；
步骤S203、发送方将对应语音编码包包头中的指示字段置为有效，如设置为“1”，占1个比特，向接收方发送该语音编码包，继续步骤S205；
步骤S204、发送方将语音编码包包头中的指示字段置为无效，如设置为“0”，占1个比特，向接收方发送该语音编码包，继续步骤S205；
步骤S205、接收方解调接收的语音编码包；
步骤S206、判断语音编码包是否成功解调，如果成功解调，继续步骤S208；否则，执行步骤S207；
步骤S207、按现有技术常规流程处理；例如：请求发送方重传，达到最大重传次数后放弃该数据包等，本发明对此不作限定；
步骤S208、判断解析出的指示字段置是否有效，如果指示字段有效，则继续步骤S209；如果指示字段无效，则转至步骤S207；
步骤S209、接收方释放指配给该发送方的持续persistent资源；
步骤S210、接收方向发送方发送persistent资源已释放的通知消息。
从以上实施例一和实施例二的描述可知，发送方在其自身将进入静默周期时在发送的最后一个数据包(包括业务数据包、语音编码包或其它类型的数据包等)中通过携带指示信息(如通过增加一个比特的指示字段)通知接收方去指配，接收方成功解析出该指示信息后，就可以执行释放指配给该发送方的持续persistent资源，从而可以高效完成persistent资源的去指配，提高persistent资源的利用率。
发送方也可以在希望改变之前指配给自身的persistent资源时或其它情况下，在发送给接收方的数据包包头中携带指示接收方去指配的指示信息；本发明对发送方具体在什么情况下通过数据包包头携带去指配指示信息不作限定。
也有可能存在如下情况：
发送方发送携带指示信息的数据包后，若接收方不能正确解调，将向发送方返回“否定应答”消息，发送方重传该携带指示信息的数据包，直到达到设定的最大重传次数为止。如果达到最大重传次数后，接收方仍解包失败，此时由于发送方已进入静默周期，后续再没有数据包到达接收端，因此，接收方可以向发送方发送常规去指配消息，释放指配给发送方的persistent资源。
根据本发明的上述去指配方法，本发明提供一种发送设备10，其结构示意图如图3所示，至少包括信息发送模块101，还包括：指示信息生成模块102；
指示信息生成模块102用于在发送的数据包包头中携带指示接收方去指配的指示信息，将携带指示信息的数据包通过信息发送模块101发送给接收方。
根据本发明的上述去指配方法，本发明提供一种接收设备20，其结构示意图如图4所示，至少包括信息接收模块201和去指配执行模块203，还包括：指示信息解析模块202；
信息接收模块201将接收的数据包发送到指示信息解析模块202解析，当指示信息解析模块202解析出指示接收方去指配的指示信息后，启动去指配执行模块203释放指配给发送方的持续persistent资源。
根据本发明的上述去指配方法，本发明还提供一种包交换无线系统30，其结构示意图如图5所示，包括一个或多个本发明提供的上述发送设备10和接收设备20。
当在网络侧进行资源集中分配时，所述发送设备可以为现有技术中的无线终端设备；接收设备可以为无线基站。
对于分布式对等网络，资源分配一般不采用集中分配的方式；在这种情况下，一个网络节点设备可能既是发送设备又是接收设备，其结构示意图如图6所示，该种网络节点设备40将同时包含本发明提供的上述发送设备和接收设备的功能模块，即该种节点设备40至少包括：信息发送模块101，指示信息生成模块102，信息接收模块201，指示信息解析模块202和去指配执行模块203.
综上所述，本发明通过发送方在发送的数据包包头中携带指示接收方去指配的指示信息；接收方解析出指示信息后，释放指配给发送方的persistent资源；从而可以高效地完成persistent资源的去指配。释放后的无线资源可以尽快指配给其它用户使用，有效提高整个系统无线资源的使用效率，且解决了由于解包失败导致误触发去指配的问题。
另外，采用本发明的一种实施方式仅需在数据包的MAC层包头字段中增加一个指示字段，接收方解析出指示字段置为有效后，即释放指配给所述发送方的持续persistent资源，实现简单，不需要增加系统复杂度。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (14)
1.一种持续资源去指配实现方法，应用于包交换无线通信系统，其特征在于，包括：
发送方在发送的数据包包头中携带指示接收方去指配持续资源的指示信息；
接收方解析出所述指示信息后，释放指配给所述发送方的持续资源。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
接收方释放所述持续资源后，向所述发送方发送持续资源已释放的通知消息。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述发送方在自身将进入静默周期时，在发送的最后一个数据包包头中携带所述指示信息。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，具体包括：
在数据包的媒体接入控制MAC层包头字段中增加一个指示字段，发送方将发送的最后一个数据包包头中的所述指示字段置为有效；
接收方解析出所述指示字段置为有效后，释放指配给所述发送方的持续资源。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，发送方将其余数据包包头中的所述指示字段置为无效；
接收方解析出所述指示字段置为无效且没有成功解调该数据包后，请求发送方重传，达到最大重传次数后放弃该数据包。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，当所述数据包为语音编码包时，如果发送方从声码器得到1/8速率静音帧的指示，则将对应语音编码包包头中的所述指示字段置为有效；否则，将语音编码包包头中的所述指示字段置为无效。
7.如权利要求4、5或6所述的方法，其特征在于，将所述指示字段置为有效，具体包括：将该指示字段置为“1”或“0”，占一个比特；
将所述指示字段置为无效，具体包括：将该指示字段置为有效时的值取反。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，发送方发送携带所述指示信息的数据包后，若接收方返回“否定应答”消息，则发送方重传该携带指示信息的数据包，直到达到设定的最大重传次数为止。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，当重传所述携带指示信息的数据包达到设定的最大重传次数后，接收方仍解包失败，则向发送方发送去指配消息，释放指配给所述发送方的持续资源。
10.一种发送设备，至少包括信息发送模块，其特征在于，还包括：指示信息生成模块；
所述指示信息生成模块在发送的数据包包头中携带指示接收方去指配持续资源的指示信息，将携带所述指示信息的数据包通过所述信息发送模块发送给接收方。
11.一种接收设备，至少包括信息接收模块和去指配执行模块，其特征在于，还包括：指示信息解析模块；
所述信息接收模块将接收的数据包发送到所述指示信息解析模块解析，当所述指示信息解析模块解析出指示接收方去指配持续资源的指示信息后，启动所述去指配执行模块释放指配给所述发送方的持续资源。
12.一种包交换无线系统，包括发送设备和接收设备，所述发送设备至少包括信息发送模块；所述接收设备至少包括信息接收模块和去指配执行模块；其特征在于，所述发送设备还包括：指示信息生成模块；
所述指示信息生成模块在发送的数据包包头中携带指示接收方去指配持续资源的指示信息，将携带所述指示信息的数据包通过所述信息发送模块发送给接收方；
所述接收设备还包括：指示信息解析模块；
所述信息接收模块将接收的数据包发送到所述指示信息解析模块解析，当所述指示信息解析模块解析出指示接收方去指配持续资源的指示信息后，启动所述去指配执行模块释放指配给所述发送方的持续资源。
13.如权利要求12所述的包交换无线系统，其特征在于，所述发送设备为无线终端设备；
所述接收设备为无线基站。
14.一种网络节点设备，其特征在于，包括：
信息发送模块和指示信息生成模块；
所述指示信息生成模块在发送的数据包包头中携带指示接收方去指配持续资源的指示信息，将携带所述指示信息的数据包通过所述信息发送模块发送给接收方；
还包括：信息接收模块、去指配执行模块和指示信息解析模块；
所述信息接收模块将接收的数据包发送到所述指示信息解析模块解析，当所述指示信息解析模块解析出指示接收方去指配持续资源的指示信息后，启动所述去指配执行模块释放指配给所述发送方的持续资源。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 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 | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: YAN JUNE Free format text: FORMER OWNER: HUAWEI TECHNOLOGY CO., LTD. Effective date: 20140521 |
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| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: 518129 SHENZHEN, GUANGDONG PROVINCE TO: 518053 SHENZHEN, GUANGDONG PROVINCE |
|
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20140521 Address after: 518053, Shenzhen, Guangdong Nanshan overseas Chinese town, Tang and Tang building, 1104 with venture capital Patentee after: Yan June Address before: 518129 Bantian HUAWEI headquarters office building, Longgang District, Guangdong, Shenzhen Patentee before: Huawei Technologies Co., Ltd. |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20100512 Termination date: 20180825 |