CN101340615B - 一种实现业务最大速率控制的方法、系统及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种实现业务最大速率控制的方法，包括：无线网络控制器(RNC)预先将用户业务的最大速率信息通知给基站节点(Node B)；Node B根据所述用户业务的最大速率信息，对用户业务的最大传输速率进行控制。此外，本发明还公开了一种实现业务最大速率控制的系统及RNC和Node B。本发明所公开的技术方案，能够实现对业务最大速率的控制。

Description

一种实现业务最大速率控制的方法、系统及装置

技术领域

本发明涉及移动通信技术，尤其涉及一种实现业务最大速率控制的方法、系统及无线网络控制器和基站节点。 

背景技术

在移动通信系统中，高速下行分组接入(HSDPA)技术通过自适应调制和编码(AMC)、混合自动重传请求(HARQ)、基站节点(Node B)的快速包调度(FPS)等关键技术，实现了下行链路上的高速数据传输，因而得到了广泛的应用。 

由于HSDPA的设计思想是尽可能地提高系统的下行速率，达到系统性能的最优，因此在引入HSDPA技术的移动通信系统中没有考虑对HSDPA业务的下行速率进行限制。所以在仅有少数用户存在的情况下，如果有足够的资源可供使用，用户有可能获得超过其签约速率的业务带宽。 

以引入HSDPA技术的TD-SCDMA系统或WCDMA系统为例，在引入HSDPA技术后，无线接入网络(RAN)中的Iub口(无线网络控制器(RNC)和Node B之间的接口)上使用专用媒体接入层流(MAC-d Flow)作为传输数据的信道，MAC-d Flow的数据传输由Node B根据其缓存大小来决定瞬时的数据传输量，即流控的决定实体为Node B，RNC根据Node B给出的数据传输控制信息，按照要求发送数据。 

当用户试图建立业务时，RNC将会从核心网接收到该业务的服务质量QOS参数，RNC根据QOS参数中的最大速率，来配置无线信道各层的参数。在现有的HSDPA业务建立流程中，RNC不会进一步通知Node B关于业务的最大速率信息，Node B无从知晓用户业务的最大允许速率，因此Node B无法对用户的最大速率进行限制。且进一步的，由于HSDPA业务拥有链路自适应技术，在条件合适的情况下，Node B将尽量向用户发送数据，使信道条件质量较好的用户可以得到超过业务最大速率的带宽。而信道条件质量较差的用户则可能无法得到相应的资源。鉴于用户能够建立的业务的最大速率受到用户和运行商之前签约速率的限制，因此这种情况下难以保证不同类别用户所获资源的公平性。 

发明内容

有鉴于此，本发明实施例中一方面提供一种实现业务最大速率控制的方法，另一方面提供一种实现业务最大速率控制的系统及无线网络控制器和基站节点，以便实现对业务最大速率的控制。 

本发明实施例提供的在HSDPA中实现业务最大速率控制的方法，包括：无线网络控制器RNC预先将用户业务的最大速率信息通知给基站节点NodeB；Node B根据所述用户业务的最大速率信息，对用户业务的最大传输速率进行控制。 

其中，所述RNC预先将用户业务的最大速率信息通知给Node B为：建立无线链路时，RNC将用户业务的最大速率信息携带在无线链路建立请求中发送给Node B；或者为：重配无线链路时，RNC将用户业务的最大速率信息携带在无线链路重配置请求中发送给Node B。 

其中，所述将用户业务的最大速率信息携带在无线链路建立请求中或无线链路重配置请求中为：在无线链路建立请求中或无线链路重配置请求中的优先级队列信息的信元中增加指示用户业务最大速率的信息。 

其中，所述Node B根据所述用户业务的最大速率信息，对用户业务的最大传输速率进行控制为： 

Node B根据所述用户业务的最大速率信息确定用户业务的最大速率； 

Node B监测用户业务的平均下行速率，当所述用户业务的平均下行速率高于所述用户业务的最大速率时，控制RNC降低向Node B发送数据的速 率，和/或，Node B降低向用户发送数据的速率。 

其中，所述控制RNC降低向Node B发送数据的速率为：Node B根据用户业务的最大速率，降低为RNC分配的容量，并通过容量分配消息将所分配的容量指示给RNC。 

所述Node B降低向用户发送数据的速率为：Node B根据用户业务的最大速率及两次调度该用户业务的间隔时间，确定本次调度生成的数据包最大长度，调度生成小于等于该最大长度的数据包进行发送。 

本发明实施例提供的在HSDPA中实现业务最大速率控制的系统，包括： 

RNC，用于预先将用户业务的最大速率信息通知给Node B； 

Node B，用于根据所述RNC通知的用户业务的最大速率信息，对用户业务的最大传输速率进行控制。 

所述RNC在建立无线链路或重配无线链路时，将用户业务的最大速率信息通知给Node B。 

所述Node B根据所述RNC通知的用户业务的最大速率信息，控制RNC降低向所述Node B发送数据的速率，和/或，所述Node B降低向用户发送数据的速率。 

本发明实施例提供的应用于HSDPA中的无线网络控制器，包括： 

用户业务最大速率指配模块，用于将用户业务的最大速率信息配置在指示消息中； 

消息发送模块，用于将所述配置有用户业务的最大速率信息的指示消息发送给Node B。 

本发明实施例提供的应用于HSDPA中的基站节点，包括： 

用户业务的最大速率获取模块，用于接收来自RNC的配置有用户业务的最大速率信息的指示消息，从所述指示消息中获取用户业务的最大速率，将所述用户业务的最大速率提供给最大速率控制模块； 

最大速率控制模块，用于根据所述用户业务的最大速率，对用户业务的最大传输速率进行控制。 

其中，所述最大速率控制模块包括： 

用户业务下行速率监测模块，用于监测用户业务的平均下行速率，将所监测到的用户业务的平均下行速率提供给速率控制模块； 

速率控制模块，用于根据所述用户业务的最大速率，在所述用户业务的平均下行速率高于所述用户业务的最大速率时，控制RNC降低向Node B发送数据的速率，和/或，降低Node B向用户发送数据的速率。 

从上述方案可以看出，本发明实施例中，RNC预先将用户业务的最大速率信息通知给Node B，从而使得Node B可根据所得到的用户业务的最大速率信息，对用户业务的最大传输速率进行控制。 

附图说明

图1为本发明实施例中实现业务最大速率控制的方法的示例性流程图。 

图2为本发明实施例中实现业务最大速率控制的系统的示例性结构图。 

图3为本发明实施例中一种RNC的结构示意图。 

图4为本发明实施例中一种Node B的结构示意图。 

具体实施方式

本发明实施例中，RNC预先将用户业务的最大速率信息通知给Node B；Node B根据所得到的用户业务的最大速率信息，对用户业务的最大传输速率进行控制。 

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明进一步详细说明。 

图1为本发明实施例中实现业务最大速率控制的方法的示例性流程图。如图1所示，该流程包括如下步骤： 

步骤101，RNC预先将用户业务的最大速率信息通知给Node B。 

本步骤的具体实现方式可以有多种。下面仅列举其中的两种方式对本步骤的具体实现进行详细描述。

方式一：建立无线链路时，RNC将用户业务的MAC-d Flow最大速率信息携带在无线链路建立请求(Radio Link Setup Request)中发送给Node B。 

方式二：重配无线链路时，RNC将用户业务的MAC-d Flow最大速率信息携带在无线链路重配置请求(Radio Link Reconfiguration Prepare)中发送给Node B。 

上述两种方式中，具体实现时，可对高速-下行共享信道的专用媒体接入层流信息(HS-DSCH MAC-d Flows Information)所对应的优先级队列信息(Priority Queue Information)的信元进行扩展，增加高速媒体接入层最大比特率(MAC-hs Maximum Bit Rate)的字段来指示MAC-d Flows的最大速率。如表一所示： 

  

信元/组名称(IE/GroupName)	存在(Presence)
		高速下行共享信道专用媒体接入层流特性信息(HS-DSCH MAC-d Flow SpecificInformation)
>高速下行共享信道专用媒体接入层流索引(HS-DSCH MAC-d Flow ID)	M
		>分配/保留优先级(Allocation/RetentionPriority)	M
>绑定索引(Binding ID)	O
		>传输层地址(Transport Layer Address)	O
优先级队列信息(Priority Queue Information)
		>优先级队列索引(Priority Queue ID)	M
>相关的高速下行共享信道专用媒体接入层流(Associated HS-DSCH MAC-d Flow)	M
		>调度优先级指示(Scheduling Priority Indicator)	M
>重排释放定时器(T1)	M
		>丢弃定时器(Discard Timer)	O
>高速媒体接入层窗长(MAC-hs Window Size)	M
		>高速媒体接入层最大比特率(MAC-hsMaximum Bit Rate)	O
>高速媒体接入层保障比特率(MAC-hsGuaranteed Bit Rate)	O
		>专用媒体接入层协议数据单元长度索引(MAC-d PDU Size Index)
>>长度索引(SID)	M
		>>专用媒体接入层协议数据单元长度(MAC-dPDU Size)	M
>无线链路控制层模式(RLC Mode)	M

[0044] 表一 

上述表一中，右侧的“M”表示必选，“O”表示可选，本实施例中增加的“高速媒体接入层最大比特率(MAC-hs Maximum Bit Rate)”的字段设置为可选，即对于支持最大速率控制的系统可使用该增加字段，对MAC-dFlows的最大速率进行指示，并将增加该指示信息的信元携带在无线链路建立请求或无线链路重配置请求中发送给Node B；对于不支持最大速率控制的系统可忽略该字段。 

此外，具体实现时，也可采用其它的具体实现形式。 

步骤102，Node B根据所得到的用户业务的最大速率信息，对用户业务的最大传输速率进行控制。 

本步骤中，Node B根据RNC通知的用户业务的最大速率信息确定用户业务的最大速率。对于步骤101中所列举的两种方式，Node B从无线链路建立请求或无线链路重配置请求中获取用户业务的最大速率。 

Node B监测用户业务的平均下行速率，当监测到用户业务的平均下行速率高于用户业务的最大速率时，控制RNC降低向Node B发送数据的速率，和/或，Node B降低向用户发送数据的速率。 

其中，Node B监测用户业务的平均下行速率时，可监测Node B的平均输出速率。 

例如，可按照公式(1)进行计算：R_st(t)＝(1-η)R_st(t-1)+ηR_st(t)(1) 

其中，R_st(t)为Node B的当前平均输出速率，R_st(t-1)为Node B前次的平均发送速率，R_st(t)为Node B的当前发送速率，η为低通滤波因子。η值越大表明当前值占用比例越大，反之，当前值占用比例越小，η的具体大小可依据网络的数据流量的波动而定，如果波动越大，则取值越小，反之，取值越大。 

又如，Node B的平均输出速率也可按照公式(2)进行计算： 

${\stackrel{\‾}{R}}_{\mathrm{st}}\left(t\right)=\underset{t}{\∫}{R}_{\mathrm{st}}\left(t\right)/T---\left(2\right)$

其中，T为通信持续时长。 

其中，当监测到用户业务的平均下行速率高于用户业务的最大速率时，控制RNC降低向Node B发送数据的速率的过程可以为：Node B根据用户业务的最大速率，降低为RNC分配的容量，然后通过容量分配消息(CapacityAllocation)将所分配的容量指示给RNC。 

由于在HSDPA中，MAC-d Flow的流控机制主要通过动态调整以下几个参数的值实现：传送的MAC-d数据包的大小(Max MAC-d PDU Size)，记为Size；在Iub接口上一次传输的MAC-d数据包的个数(Credit)，记为Credit；Iub接口上两次数据传输之间的时间间隔(Interval)，记为Interval；以及上述设置持续的有效次数(Repetition Period)。 

又因为速率与上述几个参数之间满足如下公式(3)： 

$R_{\mathrm{Iub}}=\frac{\mathrm{Size}\·\mathrm{Credit}}{\mathrm{Interval}}---\left(3\right)$

因此，控制MAC-d Flow的数据传输速率，可通过调整前三个参数来实现。例如，若将Interval、MAC-d数据包的大小设定为固定值，则Node B可根据用户业务的最大速率，依据式(4)，计算出最大允许的Credit： 

$\mathrm{Credit}=\frac{R_{\mathrm{Iub}}\·\mathrm{Interval}}{\mathrm{Size}}---\left(4\right)$

此外，还可将Repetition Period设置为2047(表明上述分配一直有效，直至下次接收到新的容量分配)。 

得到这四个参数(MAC-d PDU Size，Credit，Interval，Repetition Period)后，将相应帧中的字段设置好，然后将新的发送流量分配通过CapacityAllocation消息发送给RNC即可。 

其中，当监测到用户业务的平均下行速率高于用户业务的最大速率时，Node B降低向用户发送数据的速率的过程可以为：Node B根据用户业务的最大速率及两次调度该用户业务的间隔时间，确定本次调度生成的数据包最大长度，调度生成小于等于该最大长度的数据包进行发送。 

例如，设Node B两次调度该用户业务的间隔时间为T，用户业务的最 大速率为Q，则确定本次调度生成的MAC-HS PDU最大长度则可以为L＝Q·T。 

之后，进行实际调度时，Node B调度生成的MAC-HS PDU不超过这个最大值L，就能将用户业务的速率限制在设定的业务最大值之下。进一步地，MAC-HS PDU长度受限将会导致Node B的缓存数据不能及时全部被发送走，间接会引起MAC-d Flow的流控调整RNC下发数据的速度，同样会限制HSDPA业务的最大速率。 

以上对本发明实施例中实现业务最大速率控制的方法进行了详细描述，下面再对本发明实施例中实现业务最大速率控制的系统进行详细描述。 

图2示出了本发明实施例中实现业务最大速率控制的系统的示例性结构图。如图2所示，该系统包括：RNC和Node B。 

其中，RNC用于预先将用户业务的最大速率信息通知给Node B。 

Node B用于根据RNC通知的用户业务的最大速率信息，对用户业务的最大传输速率进行控制。 

其中，RNC可在建立无线链路或重配无线链路时，将用户业务的最大速率信息通知给Node B。并且具体实现过程可以与图1所示方法实施例中的描述一致。 

Node B根据RNC通知的用户业务的最大速率信息，对用户业务的最大传输速率进行控制时，可以是控制RNC降低向Node B发送数据的速率，也可以是Node B降低向用户发送数据的速率，或者，两种控制同时进行。并且具体实现过程可以与图1所示方法实施例中的描述一致。 

其中，RNC和Node B的具体实现形式可以有多种，下面分别列举其中一种对RNC和Node B的具体实现进行详细描述。 

图3示出了RNC的一种具体实现结构的示意图。如图3所示，该RNC包括：用户业务最大速率指配模块和消息发送模块。 

其中，用户业务最大速率指配模块，用于将用户业务的最大速率信息配 置在指示消息中。 

消息发送模块，用于将上述配置有用户业务的最大速率信息的指示消息发送出去。 

其中，指示消息可以是无线链路建立请求消息，也可以是无线链路重配置请求消息等。并且用户业务最大速率指配模块将用户业务的最大速率信息配置在指示消息中的具体实现中，也可以与图1所示方法中的描述一致，即预先对指示消息中的信元进行扩展，增加指示用户业务的最大速率信息的字段等。其中，用户业务最大速率指配模块的功能可以通过RNC中的无线资源管理模块来实现。 

图4示出了Node B的一种具体实现结构的示意图。如图4中的实线部分所示，该Node B可包括用户业务的最大速率获取模块和最大速率控制模块。 

其中，用户业务的最大速率获取模块，用于接收配置有用户业务的最大速率信息的指示消息，从所接收的指示消息中获取用户业务的最大速率，将所获取的用户业务的最大速率提供给最大速率控制模块。 

最大速率控制模块，用于根据上述用户业务的最大速率，对用户业务的最大传输速率进行控制。 

其中，最大速率控制模块具体实现时也可以有多种具体实现形式。例如，其中一种具体实现形式可以如图4中的虚线部分所示，最大速率控制模块又包括：用户业务下行速率监测模块和速率控制模块。 

其中，用户业务下行速率监测模块，用于监测用户业务的平均下行速率，将所监测到的用户业务的平均下行速率提供给速率控制模块。 

速率控制模块，用于根据用户业务的最大速率，在用户业务的平均下行速率高于用户业务的最大速率时，控制RNC降低向Node B发送数据的速率，和/或，降低Node B向用户发送数据的速率。 

其中，Node B中各模块的具体实现过程可以与图1所示方法流程中的描述一致。

上述RNC和Node B的具体实现还可以有多种实现形式，如可对上述列举的RNC中的功能模块进行合并或更细拆分等；同理，也可对上述列举的Node B中的功能模块进行合并或更细拆分等，此处不再一一赘述。 

从上述各实施例可以看出，本发明实施例中的技术方案具有如下优点： 

(1)增加了网络运营商对于HSDPA业务的控制机制，使得运营商的业务策略更加灵活，既可以按照系统总体性能最佳来设置网络，也可以按照用户间公平性最好来设置网络。 

(2)为RAN系统提供了阻止用户获得超过其签约速率的系统带宽的方法，使得RAN能够更加灵活有效地控制HSDPA业务。 

(3)能够更加公正的在不同类别用户之间分配资源，即使当某个用户信道条件质量较差，由于阻止其他用户无限占用资源，保证了该用户也能获得相应的资源。 

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，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，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种在高速下行分组接入HSDPA中实现业务最大速率控制的方法，其特征在于，该方法包括：

无线网络控制器RNC预先将用户业务的最大速率信息通知给基站节点Node B；

Node B根据所述用户业务的最大速率信息，对用户业务的最大传输速率进行控制。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述RNC预先将用户业务的最大速率信息通知给Node B为：建立无线链路时，RNC将用户业务的最大速率信息携带在无线链路建立请求中发送给Node B；

或者为：重配无线链路时，RNC将用户业务的最大速率信息携带在无线链路重配置请求中发送给Node B。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将用户业务的最大速率信息携带在无线链路建立请求中或无线链路重配置请求中为：在无线链路建立请求中或无线链路重配置请求中的优先级队列信息的信元中增加指示用户业务最大速率的信息。

4.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述Node B根据所述用户业务的最大速率信息，对用户业务的最大传输速率进行控制为：

Node B根据所述用户业务的最大速率信息确定用户业务的最大速率；

Node B监测用户业务的平均下行速率，当所述用户业务的平均下行速率高于所述用户业务的最大速率时，控制RNC降低向Node B发送数据的速率，和/或，Node B降低向用户发送数据的速率。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述控制RNC降低向Node B发送数据的速率为：Node B根据用户业务的最大速率，降低为RNC分配的容量，并通过容量分配消息将所分配的容量指示给RNC。

6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述Node B降低向用户发送数据的速率为：Node B根据用户业务的最大速率及两次调度该用户业务的间隔时间，确定本次调度生成的数据包最大长度，调度生成小于等于该最大长度的数据包进行发送。

7.一种在高速下行分组接入HSDPA中实现业务最大速率控制的系统，其特征在于，该系统包括：

RNC，用于预先将用户业务的最大速率信息通知给Node B；

Node B，用于根据所述RNC通知的用户业务的最大速率信息，对用户业务的最大传输速率进行控制。

8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述RNC在建立无线链路或重配无线链路时，将用户业务的最大速率信息通知给Node B。

9.如权利要求7或8所述的系统，其特征在于，所述Node B根据所述RNC通知的用户业务的最大速率信息，控制RNC降低向所述Node B发送数据的速率，和/或，所述Node B降低向用户发送数据的速率。

10.一种应用于高速下行分组接入HSDPA中的无线网络控制器，其特征在于，该无线网络控制器包括：

用户业务最大速率指配模块，用于将用户业务的最大速率信息配置在指示消息中；

消息发送模块，用于将所述配置有用户业务的最大速率信息的指示消息发送给基站节点Node B。

11.一种应用于高速下行分组接入HSDPA中的基站节点，其特征在于，该基站节点包括：

用户业务的最大速率获取模块，用于接收来自无线网络控制器RNC的配置有用户业务的最大速率信息的指示消息，从所述指示消息中获取用户业务的最大速率，将所述用户业务的最大速率提供给最大速率控制模块；

最大速率控制模块，用于根据所述用户业务的最大速率，对用户业务的最大传输速率进行控制。

12.如权利要求11所述的基站节点，其特征在于，所述最大速率控制模块包括：

用户业务下行速率监测模块，用于监测用户业务的平均下行速率，将所监测到的用户业务的平均下行速率提供给速率控制模块；

速率控制模块，用于根据所述用户业务的最大速率，在所述用户业务的平均下行速率高于所述用户业务的最大速率时，控制RNC降低向Node B发送数据的速率，和/或，降低Node B向用户发送数据的速率。

Images