CN101605394B - 移动站、基站和用于上行链路服务的方法 - Google Patents

移动站、基站和用于上行链路服务的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及移动站、基站、和在无线通信系统中的基站和移动站之间提法高速数据服务的用于上行链路服务的方法。一种用于在移动站中提供上行链路服务的方法，包括：在从基站接收到TCP数据之后，测量部分往返时间，该部分往返时间是在向上行链路传送MAC缓冲器中输入作为对于接收的TCP数据的应答的ACK之前的时间，向基站传送有关测量的部分往返时间的信息，从基站接收资源分配信息-移动站中用于向基站传送ACK的单播资源分配信息，并基于该资源分配信息向基站传送从基站接收的TCP数据的ACK。

Description

移动站、基站和用于上行链路服务的方法
相关申请的交叉引用
本申请要求2008年6月13日和2009年3月31日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2008-0055624和10-2009-0027795号的优先权和权益，通过引用在这里合并其全部内容。
技术领域
本发明涉及移动站、基站和在无线通信系统中的基站和移动站之间提供高速数据服务的用于上行链路服务的方法。
背景技术
在无线通信系统中，当发生从基站到移动站的下行链路TCP业务时，接收到TCP分组的移动站向基站传送所接收的分组的ACK，使得完成一个TCP数据的传送。
更具体地，从基站接收到TCP分组的移动站生成所接收的TCP分组的TCP ACK，并尝试无线组(section)随机接入，以便向基站传送所生成的TCPACK。其后，当移动站成功接入基站时，移动站被分配有来自基站的用于传送TCP ACK的资源，并使用所分配的资源向基站传送TCP ACK。
这时，在移动站为了向基站传送TCP ACK而尝试的无线组随机接入中，由于多个用户竞争接入基站，所以代码冲突可能性取决于用户数目和业务负荷而增加。此外，在初始无线接入失败的情况下，移动站反复尝试接入，使得网络速度显著降低。
背景技术部分中公开的以上信息仅用于增强对于本发明的背景的理解，并所以其可包括不形成本领域技术人员在本国已知的现有技术的信息。
发明内容
已努力作出本发明，以提供移动站、基站和具有在无线通信系统的基站和移动站之间提供高速数据服务的优点的用于上行链路服务的方法。
本发明的示范实施例提供了一种用于上行链路服务的方法。
所述用于在移动站中提供上行链路服务的方法包括：(a)在从基站接收到TCP数据之后，测量部分往返时间，该部分往返时间是在向上行链路传送MAC缓冲器中输入作为对于接收的TCP数据的应答的ACK之前的时间；(b)向基站传送有关测量的部分往返时间的信息；(c)从基站接收资源分配信息-移动站中用于向基站传送ACK的单播资源分配信息；和(d)基于该资源分配信息向基站传送从基站接收的TCP数据的ACK。
本发明的另一实施例提供了一种用于上行链路服务的方法。
所述用于在基站中向移动站提供上行链路服务的方法包括：(a)从移动站接收有关部分往返时间的信息，该部分往返时间是在移动站从基站接收到TCP数据之后向上行链路传送MAC缓冲器中输入作为TCP数据的应答的ACK之前的时间；(b)基于有关部分往返时间的信息来计算将来要传送的TCP数据的ACK的接收点，并向移动站传送资源分配信息-移动站中用于向基站传送ACK的单播资源分配信息；和(c)在向移动站传送TCP数据之后的ACK的接收点处，向移动站分配单播上行链路资源。
根据本发明，可能提供移动站、基站、和在无线通信系统中的基站和移动站之间提供高速数据服务的用于上行链路服务的方法。
附图说明
图1是根据本发明示范实施例的无线通信系统的框图。
图2A和2B是图示了根据本发明示范实施例的部分往返时间(PRTT)的测量的示例的图。
图3是根据本发明示范实施例的用于上行链路服务的方法的流程图。
图4是用于图示根据本发明示范实施例的基站200中的延迟确收方案的延迟确收方案TCP ACK的资源分配的图。
具体实施方式
在以下详细描述中，已仅示出和描述了本发明的某些示范实施例，只是作为图示。如本领域技术人员将认识到的，可按照各种不同方式来修改所描述的实施例，而全部不脱离本发明的精神或范围。
因此，图和描述应被看作本质上图示性的而非限制性的。相同的附图标记在说明书中始终表示相同的元件。
另外，贯穿说明书中，除非进行了明确的相反描述，否则单词“包括(comprise)”以及例如“包括(comprises)”或“包括(comprising)”的变型将被理解为暗示包括所阐明的元件但不排除任何其他元件。
另外，说明书中描述的术语“-er”、“-or”和“模块(module)”指的是用于处理至少一个功能和操作的单元，并可通过硬件组件或软件组件及其组合来实现。
贯穿说明书中，往返时间(RTT)是在基站向移动站传送TCP分组之后从移动站接收到作为对应TCP的应答的TCPACK之前的时间。
此外，部分往返时间(PRTT)是从移动站从基站接收到TCP分组的时间点开始、直到向移动站的TCP等级传送接收的TCP分组并且向上行链路传送MAC缓冲器中输入作为接收的TCP的应答的TCP ACK为止的时间。
其后，将参考附图来详细描述根据本发明示范实施例的移动站、基站、和在无线通信系统中的基站和移动站之间提供高速数据服务的用于上行链路服务的方法。
根据示范实施例的用于上行链路服务的系统和方法通过帧单元来传送和接收数据，以便支持无线组中的分组数据的高速传送并基于OFDM/FDMA/TDD无线传送方案来操作。
图1是根据本发明示范实施例的无线通信系统的框图。
参考图1，根据本发明示范实施例的无线通信系统包括移动站100、基站200、和接入路由器300。下面将描述图1的组件。
移动站(MS)100包括收发机110、TCP ACK发生器120、报告处理器130、单播操作器140、和控制器150。移动站100基于从基站200接收的“资源分配信息消息”中包括的信息来向基站200传送TCP ACK。下面将描述移动站100的组件。
收发机110向基站200传送在报告处理器130中生成的部分往返时间(PRTT)报告消息，并接收从基站200接收的“资源分配信息消息”。
TCP ACK发生器120生成作为从基站200接收的TCP分组的应答的TCPACK。
报告处理器130包括测量单元131、计算单元132、和消息生成单元133。报告发生器130通过收发机110向基站200传送包括所测量的部分往返时间(PRTT)的平均值和标准偏差的“PRTT报告消息”。下面将描述报告处理器130的组件。
测量单元131测量该部分往返时间。
图2是图示了根据本发明示范实施例的部分往返时间(PRTT)的测量的示例的图。移动站100通过分析从基站200接收的TCP段(segment)的序号和请求对于传送MAC缓冲器传送的ACK编号，来测量部分往返时间(PRTT)。
然而，由于单一ACK中对几个数据段作出应答的延迟确收方案TCP的暂停而延迟了ACK，所以可从测量样本中排除消耗200毫秒或更多的部分往返时间(PRTT)。
图2A图示了一般方案中的部分往返时间(PRTT)的测量的示例，而图2B图示了延迟确收方案中的部分往返时间(PRTT)的测量的示例。
参考图2A，移动站100从通过无线通信网从基站200接收到MAC/PHY等级处的下行链路TCP段(SN：1)的点开始，向TCP等级传送对应下行链路TCP段(SN：1)，并测量在上行链路传送MAC缓冲器中输入与该段的应答对应的TCP ACK(发送ACK 2)之前的时间。
参考图2B，根据该延迟确收方案先前设置的信息，移动站100从通过无线通信网从基站200接收到MAC/PHY等级处的下行链路TCP段(SN：1)的点开始，向TCP等级传送对应下行链路TCP段(SN：1)，并测量在上行链路传送MAC缓冲器中输入与该段的应答对应的TCP ACK(发送ACK 3)之前的时间。
计算单元132计算当重复部分往返时间(PRTT)预定次数(Nmeasurement)时在测量单元131中测量的部分往返时间(PRTT)的平均值和标准偏差。
消息生成单元133生成包括服务连接ID、以及所测量的部分往返时间(PRTT)的平均值和标准偏差的“PRTT报告消息”。
单播操作器140包括确定单元141。当单播操作器140从TCP ACK发生器120接收到有关“从上一等级接收到对于传送TCP ACK的请求”的信息时，单播操作器140开始驱动单播机会等待定时器(Twaiting)并等待单播上行链路接入机会。
确定单元141确定是否在单播机会等待定时器(Twaiting)终止之前分配了上行链路接入机会。
当在单播机会等待定时器(Twaiting)终止之前获取了上行链路接入机会时，通过使用所分配的资源来传送TCP ACK。相反，当在单播机会等待定时器(Twaiting)终止之前没有获取上行链路接入机会时，可与已知尽力(best-effort)服务方案类似地，通过使用无线组随机接入来尝试上行链路数据传送。
控制器150控制收发机110、TCP ACK发生器120、报告处理器130和单播操作器140的操作。
基站(BS)200包括收发机210、计算器220、消息发生器230、资源分配器240、和控制器250。基站200基于从移动站100接收的“PRTT报告消息”来计算TCP ACK的接收点，并向移动站100传送有关TCP ACK的接收点的信息。下面将描述基站200的组件。
收发机210从移动站100接收“PRTT报告消息”，并向移动站100传送在消息发生器230中生成的“资源分配信息消息”。
计算器220基于从移动站100接收的“PRTT报告消息”来计算上行链路业务的发生点。即，计算器220计算在从基站200到移动站100的下行链路TCP业务提供服务之后、从移动站100到基站200的上行链路业务的发生点。
更具体地，计算器220计算针对要传送的TCP段的TCP ACK的接收点，并可如等式1所示计算TCP ACK的接收点。
[等式1]
上行链路接入估计帧编号＝当前帧编号+Noffset
Noffset＝PRTT的平均值+(α×PRTT的标准偏差值)
消息发生器230生成“资源分配信息消息”。这时，作为有关用于在将来从移动站向基站传送ACK的单播资源分配的信息的“资源分配信息消息”包括有关“服务连接ID”和在移动站100从上级接收到对于传送TCP ACK的请求之后等待单播上行链路接入机会的“单播机会等待定时器(Twaiting)”的信息。
资源分配器240在计算器220中计算的上行链路业务的发生点向移动站100分配单播上行链路资源(即，带宽)。
控制器250控制收发机210、计算器220、消息发生器230、和资源分配器240的操作。
接入路由器300执行移动站100的移动性控制和分组路由器功能。
其后，将参考附图来详细描述根据本发明示范实施例的用于上行链路服务的方法。
图3是根据本发明示范实施例的用于上行链路服务的方法的流程图。
参考图3，当从基站200向移动站100连续传送TCP分组(具有TCP段的PDU)时(FN：0)，移动站100生成所接收的TCP分组的TCP ACK(FN：1)，并测量“部分往返时间(PRTT)”(FN：2)。
其后，移动站100尝试对于基站200的无线组随机接入，以便传送TCPACK(FN：3)。其后，通过基站200中的上行链路映射(UL-MAP)消息向移动站100传送CDMA分配IE数据(FN：4)，并且移动站100向基站200传送带宽请求分配报头(BR-Req.报头)(FN：5)。
其后，接收该带宽请求分配报头(BR-Req.报头)的基站200通过上行链路映射(UL-MAP)消息向移动站100传送单播突发分配而分配资源(FN：6)，并且移动站100向基站传送先前生成的TCP ACK，使得终止TCP分组的传送(FN：7)。
当重复步骤FN：0到FN：7预定次数(Nmeasurement)时，移动站100计算所测量的部分往返时间(PRTT)的平均值和标准偏差(FN：8)。
其后，移动站100生成包括服务连接ID、和所测量的部分往返时间(PRTT)的平均值和标准偏差的PRTT报告消息(FN：9)，并向基站200传送所生成的PRTT报告消息(FN：10)。
这时，可在重复步骤FN：0到FN：7预定次数(Nmeasurement)之后传送PRTT报告消息，或者可当从基站200接收到请求时或根据部分往返时间(PRTT)的统计改变的报告必要性，来最终传送PRTT报告消息。
接收到PRTT报告消息的基站200计算针对要传送的TCP段的TCP ACK的接收点(FN：11)，并在移动站100从上级接收到对于传送TCP ACK的请求之后，向移动站100传送包括有关等待单播上行链路接入机会的“单播机会等待定时器(Twaiting)”的信息的“资源分配信息消息”(FN：12)。
其后，当从基站200向移动站100连续传送TCP分组(具有TCP段的PDU)(FN：13)并且移动站100从上级接收对于传送TCP ACK的请求(FN：14)时，移动站100开始驱动单播机会等待定时器(Twaiting)并等待单播上行链路接入机会(FN：15)。这时，单播机会等待定时器(Twaiting)的暂停时间不超出作为TCP中的ACK传送限制时间的500毫秒。
当到达上行链路接入估计帧时，基站200向移动站100分配单播上行链路接入机会(FN：16)。通过在建立服务连接时的协商来确定分配资源的尺寸，从而传送TCP ACK。当无线资源不足以用于估计帧中的TCP ACK时，基站200可在接下来的帧中分配用于BW-REQ报头的上行链路资源或分配用于TCP ACK的资源。
获取该上行链路接入机会的移动站100传送相关TCP ACK(FN：17)。
其间，在单播机会等待定时器(Twaiting)终止之前没有获取该上行链路接入机会的移动站100可通过使用已知无线组随机接入来尝试传送上行链路数据。
图4是用于图示根据本发明示范实施例的基站200中的延迟确收方案TCP ACK的资源分配的图。
参考图4，在基站200传送序号1到4的段之后，基站200在等式1的Noffset帧之后分别分配与这些段对应的ACK的对应无线资源。这时， 是估计要接收的TCP ACK的编号。
然而，基站200向移动站100授予单播机会(估计要接收的TCP ACK的编号是2(②的资源分配)。在该情况下，当从移动站100接收的TCP ACK的编号为3时，基站200确定延迟确收方案，并取消直到其中要分配的TCPACK的接收估计编号为3的单播资源分配(取消③的资源分配)。
即，基站200取消具有等于或小于从移动站100接收的ACK编号的序号(SN)的TCP ACK的将来单播上行链路接入机会的分配。所以，可能使用延迟确收方案来避免TCP操作时的无线资源的不必要浪费。
为了很好执行根据本发明示范实施例的操作而在建立上行链路服务连接时协商的参数可包括i)相关下行链路的服务连接ID、ii)分配单播资源时的服务数据单元的尺寸、iii)单播机会等待定时器值(Twaiting)、和iv)尝试测量部分往返时间的次数(Nmeasurement)。
根据本发明的基站计算在向移动站传送下行链路TCP业务数据之后来自移动站的上行链路业务的发生点，并适当地向计算的时间组分配用于移动站的单播上行链路资源，使得移动站可立刻传送上行链路业务，而不使用无线组随机接入。
因此，根据本发明，可能解决在由于尽力服务的无线接入特性而造成的在基站和移动站之间传送和接收分组数据时的往返时间增加的问题，并在基站中的后向调度时提供速度增强效果。
本发明的示范实施例不仅通过所述设备和方法实行，而且可通过实现与本发明示范实施例的构成组件对应的功能的程序或其中记录该程序的记录介质来实行。如示范实施例中描述的那样，该实行可由本领域技术人员容易地实行。
尽管已结合当前被看作实际示范实施例的内容而描述了本发明，但是将理解的是，本发明不限于所公开的实施例，而相反意欲覆盖在所附权利要求的精神和范围之内包括的各种修改和等效安排。

Claims (9)

1.一种用于在移动站中提供上行链路服务的方法，包括：
(a)测量部分往返时间，其中该部分往返时间是移动站从基站接收到TCP数据之后、向该移动站的上行链路传送MAC缓冲器中输入作为对于接收的TCP数据的应答的ACK之前的时间；
(b)向基站传送有关测量的部分往返时间的信息；
(c)从基站接收资源分配信息-移动站中用于向基站传送ACK的单播资源分配信息；和
(d)基于该资源分配信息向基站传送从基站接收的TCP数据的ACK，
其中该资源分配信息包括有关单播机会等待定时器的信息，所述有关单播机会等待定时器的信息是在移动站从上级接收到用于传送ACK的请求之后、等待从基站分配的单播上行链路接入机会的时间，并且
其中该步骤(d)包括：
(i)当向上行链路传送MAC缓冲器中输入从基站接收的TCP数据的ACK时，开始驱动该单播机会等待定时器，和
(ii)当在终止该单播机会等待定时器之前从基站分配单播上行链路资源时，使用从基站分配的该单播上行链路资源来传送ACK。
2.根据权利要求1的方法，其中该步骤(d)还包括(iii)当在终止该单播机会等待定时器之前没有从基站分配该单播上行链路资源时，在无线组随机接入方案中向基站传送ACK。
3.根据权利要求2的方法，其中通过分析从基站接收的TCP数据的序号和请求向上行链路传送MAC缓冲器传送的ACK编号，来测量该部分往返时间。
4.根据权利要求3的方法，其中步骤(b)中的有关部分往返时间的信息包括通过执行步骤(a)多次而测量的有关该部分往返时间的平均值和标准偏差的信息。
5.根据权利要求4的方法，其中当从基站接收到请求时，或当由于有关部分往返时间的信息的修改而需要报告时，在执行步骤(a)预定次数之后，执行步骤(c)。
6.一种用于在基站中向移动站提供上行链路服务的方法，包括：
(a)从移动站接收有关部分往返时间的信息，其中该部分往返时间是在移动站从基站接收到TCP数据之后、向移动站的上行链路传送MAC缓冲器中输入作为TCP数据的应答的ACK之前的时间；
(b)基于有关部分往返时间的信息来计算将来要传送的TCP数据的ACK的接收点，并向移动站传送资源分配信息-移动站中用于向基站传送ACK的单播资源分配信息；和
(c)在向移动站传送TCP数据之后的ACK的接收点处，向移动站分配单播上行链路资源，
其中该资源分配信息包括有关单播机会等待定时器的信息，所述有关单播机会等待定时器的信息是在移动站从上级接收到用于传送ACK的请求之后、等待从基站分配的单播上行链路接入机会的时间，并且
其中该步骤(c)包括当在终止移动站的单播机会等待定时器之前基站分配单播上行链路资源时，使用该单播上行链路资源来接收ACK，当向移动站的上行链路传送MAC缓冲器中输入TCP数据的ACK时，开始驱动该单播机会等待定时器。
7.根据权利要求6的方法，其中步骤(a)中的有关部分往返时间的信息包括有关该部分往返时间的平均值和标准偏差的信息。
8.根据权利要求6的方法，其中该步骤(b)包括：
(i)基于有关该部分往返时间的平均值和标准偏差的信息，来计算将来要传送的TCP数据的ACK的接收点，和
(ii)向移动站传送该资源分配信息。
9.根据权利要求8的方法，还包括(d)当从移动站接收的TCPACK的编号大于估计的TCPACK的编号时，取消用于接收具有与从移动站接收的TCPACK的编号相等或更小的编号的TCPACK的单播上行链路资源分配。
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