CN101188784B - 提高utran hsupa ip传输性能的实现方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种WCDMA系统中提高UTRAN HSUPA IP传输性能的实现方法。目前的协议处理方式下在上行大流量情况时传输层处理性能将受到较大影响。为解决上述问题，本发明包括以下步骤：(1)基站MAC-e实体将长度大于最大传输单元的上行数据包分段发送给无线网络控制器；(2)无线网络控制器MAC-es实体将接收到的基站MAC-e实体发送的分段上行数据重组成一个上行数据包，发送给MAC-d实体。本发明在大流量情况下，提高了系统的处理性能；其次，实现相对简单；另外，本发明提出的方法，具备将来Uu口数据更大流量的扩展性。
Description
技术领域
本发明涉及一种WCDMA系统中提高UTRAN HSUPA(通用陆地无线接入网高速上行分组接入业务)IP传输性能的实现方法。
背景技术
3GPP处于不断的演进变化之中，不断的引入新的需求来实现低成本和高性能。在3GPPR5中引入了IP传输，版本为IP V4，今后将逐步采用IP V6；在3GPP R6中引入了HSUPA。在目前的发展趋势下，HSUPA和IP传输的结合是一种必然。
在IP传输方式下，当高层数据的大小超过最大传输单远(MTU)时，发送端将对数据包进行分段处理，接收端对数据包重组后发给高层。在以太网连接方式下，MTU通过双方协商确定，长度从64字节到1500字节，最大的和默认的MTU为1500字节。分段\重组功能是IP的基本功能之一，但是频繁的分段\重组会造成传输层负荷过重和缓存过大，降低系统传输能力，导致系统性能下降。在这种情况下，通过高层的处理来减少IP层的分段处理成为了较好的选择，以R99为例，速率为384Kbps、TTI为80ms的业务Iub口的最大数据包长度将达到3840字节，IP层需要进行分段\重组；而如果配置成速率为384Kbps，TTI(传输时间间隔)为20ms的业务则Iub口的最大数据包长度为960字节左右，IP层不需要进行分段\重组。这样通过适当的高层处理，保证了IP层的处理性能，同时系统性能也得到了保证。
在HSUPA情况下，分为10ms TTI和2ms TTI两种情况，根据目前的协议规定，10ms TTI情况下Iub口最大包长度为20000bits(2500字节)，2ms TTI情况下，Iub口最大包长度为11484bits(约1436字节)，考虑到Iub用户面增加的头和TNL本身一些处理需求，两种情况下都存在IP层进行分段\重组的情况。同时按照3GPP协议目前的限定，每个TTI每条逻辑信道只能有一个MAC-es PDU，因此在目前的协议处理方式下在上行大流量情况时传输层处理性能将受到较大影响。
发明内容
针对现有技术存在的缺陷和不足，本发明提供一种提高UTRAN HSUPA IP传输性能的实现方法，NodeB(基站)MAC-e实体根据上行数据和配置决定是否对数据进行分段处理并执行相应操作，RNC(无线网络控制器)MAC-es实体根据数据指示来确定是否对数据进行重组并执行相应操作。
为了达到上述发明目的，本发明提高UTRAN HSUPA IP传输性能的实现方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)基站MAC-e实体将长度大于最大传输单元的上行数据包分段发送给无线网络控制器；
(2)无线网络控制器MAC-es实体将接收到的基站MAC-e实体发送的分段上行数据重组成一个上行数据包，发送给无线网络控制器MAC-d实体。
上述的提高UTRAN HSUPA IP传输性能的实现方法中，所述步骤(1)进一步包括：
(11)基站MAC-e实体收到物理层上行数据，计算出上行数据包大小，判断所述上行数据包长度是否大于最大传输单元，如果是则进入步骤(12)；否则按照常规方式处理该数据包；
(12)基站MAC-e实体将上行数据包分段，每段数据中用传输顺序号(TransmissionSequence Number，TSN)字段作为基站MAC-e与无线网络控制器MAC-es接口字段，并在分段数据中加入E字段用以标明该段在各分段数据中的序号以及该段之后是否后续存在分段，然后将分段数据发送给无线网络控制器。
上述的提高UTRAN HSUPA IP传输性能的实现方法中，所述步骤(2)进一步包括：
(21)无线网络控制器MAC-es实体根据接收到的基站MAC-e实体发送的上行数据的E字段内容判断所述上行数据是否为分段上行数据，如果是，则将所述分段上行数据重组成一个上行数据包，进入步骤(22)；否则按照常规方式处理该上行数据；
(22)重组后的上行数据包发送给无线网络控制器MAC-d实体。
上述的提高UTRAN HSUPA IP传输性能的实现方法中，在步骤(1)之前还包括：
(A)无线网络控制器配置无线链路对应的IP承载最大传输单元。
上述的提高UTRAN HSUPA IP传输性能的实现方法中，在步骤(21)中将所述分段上行数据重组成一个上行数据包具体包括：
对于进行了分段的数据根据E字段中的分段序号和TSN(传输序列号)字段对同一TTI的数据进行顺序重组，属于同一TSN的数据重组成一个上行数据包。
上述的提高UTRAN HSUPA IP传输性能的实现方法中，所述E字段还包括扩展字段。
本发明通过RNL层对数据的分段\重组，有效的避免了TNL IP对大包数据的分段\重组处理，在大流量情况下，提高了系统的处理性能。其次，本发明只涉及对UTRAN侧MAC-e和MAC-es实体的功能更改，对UE的MAC-e和MAC-es实体没有影响，实现相对简单。另外，本发明提出的方法，具备将来Uu口数据更大流量的扩展性，按照MTU为1400字节，Uu口上行最大包长度可达到179200bits，即在目前Uu口最大包长度提高8倍的情况下仍可以适用。
附图说明
图1是目前3GPP规定的NodeB MAC-e和RNC MAC-es接口方式示意图；
图2是本发明所述的NodeB MAC-e和RNC MAC-es接口方式示意图；
图3是本发明增加的E字段示意图；
图4是目前3GPP规定的RNC MAC-es和MAC-d接口方式示意图；
图5是本发明所述的RNC MAC-es和MAC-d接口示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的详细说明：
过程1：信令处理----RNC在无线链路建立(包括无线链路建立、无线链路重配、无线链路增加)过程中要配置无线链路对应的IP承载MTU，也可通过传输层协定后作为基本默认设置.
过程2：NodeB MAC-e数据分段----本发明在NodeB MAC-e实体中增加数据分段功能，UEMAC-e实体不做改变，对于NodeB MAC-e和RNC MAC-es进行接口更改；目前协议的处理方式，见图1，MAC-e将DDI和N提取后与MAC-es PDU组成Iub口数据包进行发送，该数据包的长度可能超过MTU。改进方式如图2所示，NodeB MAC-e实体收到物理层上行数据后，提取DDI和N后，根据信令配置中的DDI与传输块size对应关系获取上行数据的传输块size，传输块size与N相乘得到上行数据包大小，如果数据包长度大于MTU，则按照图2所示的方式对数据进行分段处理。相应的数据接口协议中增加了E字段，并将原来MAC-es与MAC-d接口中的TSN字段提取出来作为MAC-e与MAC-es接口字段。数据分段后每个段包含若干数据包，所有段的包的数目总合等于N。E字段为本发明在NodeB MAC-e和RNC MAC-es接口新增字段，如图3所示，E字段长度为8个bits。Bit0为Ind，表示是否后续存在分段，如果后续存在分段则Ind为1，否则Ind为0；Bit1-Bit4为Seq，表示分段的序列号，取值范围为0-25，无分段情况下该值默认为0，目前NodeB MAC-es数据包最大可分为16段；Bit5-Bit7为扩展字段，目前置为0，具体的字段格式具备扩展能力。
过程3：RNC MAC-es数据重组功能----本发明在RNC MAC-es实体中增加数据重组功能，原有的排序功能也进行了改进。目前3GPP RNC MAC-es数据处理方式如图4所示，改进后的方式如图5所示，MAC-es根据E字段中的Ind来确定数据是否进行了分段，对于进行了分段的数据根据E字段中的Seq和TSN字段对同一TTI得数据进行相应的数据顺序重组，属于同一TSN的数据组装在一起。数据重组后发送给相应的MAC-d实体。
以上过程可以实现RNL层对大包数据分段\重组，降低了传输层负荷，提高了系统性能。
Claims (4)
1.一种提高UTRAN HSUPA IP传输性能的实现方法，其特征在于：包括以下步骤：
A、基站MAC-e实体收到物理层上行数据，计算出上行数据包大小，判断所述上行数据包长度是否大于IP传输方式下的最大传输单元(IP MTU)，如果是则进入步骤B；否则按照常规方式处理该数据包；
B、基站MAC-e实体将上行数据包分段，每段数据中用传输顺序号(TSN)字段作为基站MAC-e与无线网络控制器MAC-es接口字段，并在分段数据中加入E字段用以标明该段在各分段数据中的序号以及该段之后是否后续存在分段，然后将分段数据发送给无线网络控制器；
C、无线网络控制器MAC-es实体根据接收到的基站MAC-e实体发送的上行数据的E字段内容判断所述上行数据是否为分段上行数据，如果是，则将所述分段上行数据重组成一个上行数据包，进入步骤D；否则按照常规方式处理该上行数据；
D、重组后的上行数据包发送给无线网络控制器MAC-d实体。
2.根据权利要求1所述的提高UTRAN HSUPA IP传输性能的实现方法，其特征在于：在步骤A之前还包括：无线网络控制器配置无线链路对应的IP承载最大传输单元的步骤。
3.根据权利要求1所述的提高UTRAN HSUPA IP传输性能的实现方法，其特征在于：在步骤C中将所述分段上行数据重组成一个上行数据包具体包括：
对于进行了分段的数据根据E字段中的分段序号和TSN字段对同一传输时间间隔(TTI)的数据进行顺序重组，属于同一TSN的数据重组成一个上行数据包。
4.根据权利要求1所述的提高UTRAN HSUPA IP传输性能的实现方法，其特征在于：所述E字段还包括扩展字段。
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