CN102045788A - 一种下行调度方法、一种中继节点和一种施主基站 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种下行调度方法、一种中继节点(RN)和一种施主基站(DeNB)。对于每一类无线承载(RB)的下行调度，所述方法包括：RN向DeNB上报该类RB在Uu接口上的实际传输结果信息；DeNB根据RN上报的该类RB在Uu接口上的实际传输结果信息以及该类RB的综合QoS要求，调整该类RB在Un接口上的QoS参数，并根据调整后的QoS参数在Un接口上对该类RB进行调度；其中，所述综合QoS要求指该类RB从DeNB经过RN传输至UE的QoS要求。本发明的技术方案能够最大限度地保证通过RN传输的业务在下行调度过程中的QoS要求。
Description
技术领域
本发明涉及移动通信技术领域，特别是涉及一种下行调度方法、一种中继节点和一种施主基站。
背景技术
在3GPP的长期演进(LTE，Long Term Evolution)技术之后，3GPP组织继续对LTE方案进行增强，该增强的技术称为LTE增强(LTE-A，LTE-Advanced)技术。
在LTE-A技术中，在接入网的架构中增加了中继节点(RN，Relay Node)。RN可以看作是演进基站(eNB)的延伸，为系统提供更经济的覆盖。RN与eNB通过无线接口连接，它可以在eNB覆盖的边缘增强覆盖质量，也可以在eNB覆盖区域之外部署来扩展覆盖的范围。
图1是现有的LTE-A组网中的RN的示意图。如图1所示，为RN提供无线接入服务的eNB称为施主基站(DeNB，Donor eNB)；RN与DeNB之间通过无线的Un接口连接，RN与用户设备(UE)之间通过LTE的Uu接口连接。一个RN可以携带若干个UE，当DeNB通过Un接口对RN进行调度发送时，RN表现为UE的角色，而当RN通过Uu接口对其携带的UE进行调度发送时，RN表现为eNB的角色。
目前，根据RN所能执行的功能的不同，可以将RN分为三种：层一RN，层二RN和层三RN。层二RN和层三RN都可以执行调度功能，也就是说在这两种中继方式的系统中，一个无线承载(RB，Radio Bearer)要经过DeNB和RN的两次调度发送，才能最终到达接收节点UE处。在第一次Un接口的调度过程中，DeNB不知道Uu接口的信道状况，因此只能将业务服务质量(QoS)要求应用于Un接口进行调度，当RB到达RN后，在Uu接口进行第二次调度时，很可能因为信道情况不好，无法再次满足业务QoS要求，最终综合两个接口的调度发送过程，RB的QoS要求无法满足。
在LTE系统中调度器位于eNB，承载级QoS参数都(包括传输速率和时延等参数)是针对UE和eNB之间的无线接口提出的，上述两点在目前的LTE-A系统中没有改变，这就带来如何对同一个RB的两次调度之后，仍然保证其QoS的问题。
图2是现有的LTE-A中下行调度QoS保证示意图。如图2所示，设虚线隧道的宽度代表一个RB在LTE系统中的传输速率要求，实线隧道的宽度代表一个RB在LTE-A系统中的传输速率要求，虚线隧道与实线隧道之间的距离代表该RB的时延要求。则从图2可见，在LTE-A系统中，Un和Uu两个接口的两次调度过程中完全按照LTE系统中对RB的QoS一样的要求进行处理。例如，一个RB在LTE系统中，从eNB传输至UE的传输速率为10kbps，时延为5ms，则在LTE-A系统中，对该RB的QoS要求为：从DeNB经过RN中转最终到达UE的平均传输速率为10kbps，时延为5ms。
目前，存在多种调度算法，以常用的调度算法W-LWDF为例，该算法的主要思想是将分组数据包的时延和如何有效利用信道信息一起平衡考虑，其用户优先级的计算不仅和用户当前的信道质量有关，还和数据包的队列延时有关，实际上目前常用的调度算法都致力于考虑上述因素，差别只在于各算法对各因素的权重考虑不同。采用现有的调度算法对LTE-A系统中RB进行调度，可能会出现如图3所示的问题。
图3是采用现有的调度算法对LTE-A中的RB进行调度的方案所存在的问题的示意图。如图3所示，实际调度发送的数据在Un接口刚好满足RB的QoS要求，但由于Uu接口无线信道条件较差，该RB在Uu接口只能以较小的速率在等待较长的时间后被调度。
当前的LTE-A系统不支持QoS协商过程，因此只能在DeNB和RN的调度器中为各QoS参数固定设置一个值。但如何合理地设置DeNB和RN上调度器的参数是一个棘手的问题。以QoS参数中的时延参数为例，在Un接口的调度过程中，如果将某一RB可容忍的最大时延参数固定设置为一个较大值，必然存在Un接口可以保证该RB的QoS，而Uu接口无法保证的情况，最终该RB在无线链路上的QoS无法保证，当无线信道条件较差时，将是的服务质量严重恶化。反过来，如果将该RB在Un接口可容忍的最大时延参数设置为一个较小的值，则在与多个RB QCI值相同的情况下，提高其优先级，对其他RB是不公平的。同理，对于承载级QoS参数保证比特传输率(GRB，Guaranteed Bit Rate)也存在类似问题，即如果在Un接口对RN进行调度时，将速率要求相关的参数设置过低，当数据Uu接口发送时，如果信道条件较差，则综合Un和Uu接口两段无线链路，速率无法满足该业务的QoS要求；反之，如果在Un接口对RN进行调度时，将速率相关参数设置过高，过度提高该业务的调度优先级，对其他RB是不公平的。
综上所述，在包含RN的LTE-A系统中，通过RN传输的业务，在下行调度过程中，其QoS要求得不到保证。
发明内容
本发明公开了一种下行调度方法，该方法能够最大限度地保证通过RN传输的业务在下行调度过程中的QoS要求。
本发明还公开了一种RN和一种DeNB，这两种设备能够最大限度地保证通过RN传输的业务在下行调度过程中的QoS要求。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
本发明公开了一种下行调度方法，该方法应用于包含中继节点RN的长期演进增强LTE-A系统中，对于每一类无线承载RB的下行调度，该方法包括：
RN向施主基站DeNB上报该类RB在Uu接口上的实际传输结果信息；Uu接口为RN与用户设备UE之间的接口；
DeNB根据RN上报的该类RB在Uu接口上的实际传输结果信息以及该类RB的综合服务质量QoS要求，调整该类RB在Un接口上的QoS参数，并根据调整后的QoS参数在Un接口上对该类RB进行调度；其中，Un接口为DeNB与RN之间的接口，所述综合QoS要求指该类RB从DeNB经过RN传输至UE的QoS要求。
本发明还公开了一种RN，该RN包括：获取模块和上报模块，其中，
获取模块，用于对每一类RB，获取该类RB在Uu接口上的实际传输结果信息，并发送给上报模块；
上报模块，用于接收获取模块发送的该类RB在Uu接口上的实际传输结果信息，并上报给DeNB；其中，DeNB根据上报的该类RB在Uu接口上的实际传输结果信息以及该类RB的综合QoS要求，调整该类RB在Un接口上的QoS参数，并根据调整后的QoS参数在Un接口上对该类RB进行调度；
其中，所述综合QoS要求指该类RB从DeNB经过RN传输至UE的QoS要求。
本发明还公开了一种DeNB，该DeNB包括，调整模块和调度模块，其中，
调整模块，用于接收RN上报的一类RB在Uu接口上的实际传输结果信息，根据所接收的实际传输结果信息以及该类RB的综合QoS参数，调整该类RB在Un接口上的QoS参数，并将该类RB类别和调整后的QoS参数通知给调度模块；其中，所述综合QoS要求指该类RB从DeNB经过RN传输至UE的QoS要求；
调度模块，用于接收调整模块发送的RB类别和调整后的QoS参数，根据所接收的调整后的QoS参数，在Un接口上对属于所接收的RB类别的RB进行调度。
可见，本发明这种对于每一类无线承载RB的下行调度，RN向DeNB上报该类RB在Uu接口上的实际传输服务质量QoS参数，DeNB根据RN上报的所述Uu接口上的实际传输结果信息，调整该类RB在Un接口上的QoS参数，并根据调整后的QoS参数在Un接口上对该类RB进行调度的技术方案，使得DeNB能够根据RB在Uu接口上的实际传输情况相应地调整该RB在Un接口上进行调度所依据的QoS参数。例如，当该类RB在Uu接口上的实际传输情况较差时，DeNB可以将该类RB在Un接口上的QoS参数调高，从而提高该类RB在Un接口上的调度优先级，以弥补该类RB在Uu接口上的QoS损失，反之亦然。
附图说明
图1是现有的LTE-A组网中的RN的示意图；
图2是现有的LTE-A中下行调度QoS保证示意图；
图3是采用现有的调度算法对LTE-A中的RB进行调度的方案所存在的问题的示意图；
图4是本发明实施例一种下行调度方法的流程图；
图5是本发明实施例中的动态调整业务QoS的图形示意图；
图6是本发明实施例一种RN的组成结构框图；
图7是本发明实施例一种DeNB的组成结构框图。
具体实施方式
本发明的核心思想是：在RN增加一个反馈机制，向DeNB上报某类RB在Uu接口的实际传输结果信息，供DeNB在Un接口调度该类RB时作为参考依据，动态调整该类RB在Un接口的QoS要求，其中该反馈机制按RB类别进行上报。
本发明实施例中，反馈机制按RB类别进行上报是因为，同一类的RB具有相同的QoS要求。
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。
图4是本发明实施例一种下行调度方法的流程图。如图4所示，对于包含RN的LTE-A系统中的每一类RB的下行调度，该方法包括以下步骤：
步骤401，RN向DeNB上报该类RB在Uu接口上的实际传输结果信息；Uu接口为RN与用户设备UE之间的接口。
本步骤中，RN向DeNB上报的实际传输结果信息包括：该类RB在Uu接口上的实际传输延时、该类RB在Uu接口上的实际传输速率等。
步骤402，DeNB根据RN上报的该类RB在Uu接口上的实际传输结果信息以及该类RB的综合QoS要求，调整该类RB在Un接口上的QoS参数，并根据调整后的QoS参数在Un接口上对该类RB进行调度；其中，Un接口为DeNB与RN之间的接口，所述综合QoS要求指该类RB从DeNB经过RN传输至UE的QoS要求。
本步骤中，DeNB根据该类RB在Uu接口上的实际传输结果信息以及该类RB的综合QoS要求，动态调整该类RB在Un接口的QoS。以时延参数为例，当该类RB在Uu接口上的实际传输时延为6ms，而该类RB的综合时延要求为10ms，则DeNB将该类RB在Un接口上的传输时延要求调整为4ms，并在后续的Un接口调度过程中依据该4ms对该类RB进行调度，尽量保证该类RB经过Un和Uu接口的两次调度后，其从DeNB经过RN传输到UE的时延是10ms。对于其他的QoS参数的调整，如传输速率等，都可以依次类推，这里不再一一说明。
在本发明实施例中，RN向DeNB发送RB在Uu接口上的实际传输结果信息分为周期性发送和事件触发发送两种。周期性发送即每类RB在上次反馈实际传输结果信息之后经过一个预先设定的时间周期，再次反馈更新的实际传输结果信息；事件触发发送是当一个RB在DeNB和UE之间发送完毕，触发RN反馈更新的实际传输结果信息，也就是说，在属于某类的一个RB在DeNB和UE之间传送完毕时，RN向DeNB上报该RB在Uu接口上的实际传输结果信息。
在本发明实施例中，RN通过上行控制信道，向DeNB上报某类RB在Uu接口上的实际传输结果信息。其中，RN可以将该类RB在Uu接口上的实际传输结果信息，通过上行控制信道单独发送给DeNB；或者，RN也可以将该类RB在Uu接口上的实际传输结果信息，与其他控制信息一起通过上行控制信道发送给DeNB。这里，所述的其他控制信息包括ACK/NACK、CQI等信息。
图5是本发明实施例中的动态调整业务QoS的图形示意图。如图5所示，RN向DeNB返回一类RB在Uu接口上的实际传输结果信息，DeNB根据该类RB的综合QoS要求和Uu接口上的实际传输结果信息，调整下一次在Un接口对该类RB进行下行调度的QoS要求，作为调度过程中的输入参数，完成Un接口的调度过程。如图5所示，如果该类RB在Uu接口上的传输速率小(隧道的宽度较窄)，时延长(与虚线隧道之间的距离远)，则相对地调整Un接口上的QoS，使得该类RB在Un接口上的传输速率大(隧道宽度较宽)，时延小(与虚线隧道之间的距离近)，反之亦然。
在本发明的实施例中，由于RN不能获知Un接口的实际传输结果信息，例如RB的速率、时延等，所以RN在Uu接口进行调度时仍采用预先设置的初始Uu接口QoS参数。虽然Uu接口的业务数据存在由于无线信道条件较差引起的不能满足业务QoS的要求，但综合从DeNB到UE的发送过程来看，本发明的技术方案已最大程度保证了业务的QoS要求。
基于上述实施例接下来给出本发明中的一种RN和一种DeNB的组成结构。
图6是本发明实施例一种RN的组成结构框图。如图6所示，该RN包括：获取模块601和上报模块602，其中：
获取模块601，用于对每一类RB，获取该类RB在Uu接口上的实际传输结果信息，并发送给上报模块602；
上报模块602，用于接收获取模块601发送的该类RB在Uu接口上的实际传输结果信息，并上报给DeNB；其中，DeNB根据上报的该类RB在Uu接口上的实际传输结果信息以及该类RB的综合QoS要求，调整该类RB在Un接口上的QoS参数，并根据调整后的QoS参数在Un接口上对该类RB进行调度；
其中，所述综合QoS要求指该类RB从DeNB经过RN传输至UE的QoS要求。
图6中的所述获取模块601，用于获取该类RB在Uu接口上的实际传输结果信息，并周期性地发送给上报模块602；所述上报模块602，用于接收获取模块601周期性地发送的所述实际传输结果信息，并周期性地上报给DeNB；
或者，
所述获取模块601，用于在属于该类的一个RB在DeNB和UE之间传送完毕时，获取该RB在Uu接口上的实际传输结果信息，并发送给上报模块602。
图6中的所述上报模块602，用于通过上行控制信道，将来自获取模块的所述实际传输结果信息上报给DeNB。
图6中的所述所述上报模块602，将来自获取模块601的所述实际传输结果信息，通过上行控制信道单独发送给DeNB；或者，所述上报模块602，将来自获取模块601的所述实际传输结果信息，与其他控制信息一起通过上行控制信道发送给DeNB。
图7是本发明实施例一种DeNB的组成结构框图。如图7所示，该DeNB包括，调整模块701和调度模块702，其中：
调整模块701，用于接收RN上报的一类RB在Uu接口上的实际传输结果信息，根据所接收的实际传输结果信息以及该类RB的综合QoS参数，调整该类RB在Un接口上的QoS参数，并将该类RB类别和调整后的QoS参数通知给调度模块702；其中，所述综合QoS要求指该类RB从DeNB经过RN传输至UE的QoS要求；
调度模块702，用于接收调整模块701发送的RB类别和调整后的QoS参数，根据所接收的调整后的QoS参数，在Un接口上对属于所接收的RB类别的RB进行调度。
综上所述，本发明这种对于每一类无线承载RB的下行调度，RN向DeNB上报该类RB在Uu接口上的实际传输结果信息，DeNB根据RN上报的所述Uu接口上的实际传输结果信息，调整该类RB在Un接口上的QoS参数，并根据调整后的QoS参数在Un接口上对该类RB进行调度的技术方案，使得DeNB能够根据RB在Uu接口上的实际传输情况相应地调整该RB在Un接口上进行调度所依据的QoS参数。例如，当该类RB在Uu接口上的实际传输情况较差时，DeNB可以将该类RB在Un接口上的QoS要求调高，从而提高该类RB在Un接口上的调度优先级，以弥补该类RB在Uu接口上的QoS损失，反之亦然。可见，本发明的技术方案最大程度保证了下行调度过程RN携带UE传输业务的QoS，同时减小了经过RN传输的业务对DeNB直接携带UE传输的同类业务所需资源的抢占，即兼顾了业务QoS要求与公平性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，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，均应包含在本发明保护的范围之内。
Claims (10)
1.一种下行调度方法，该方法应用于包含中继节点RN的长期演进增强LTE-A系统中，其特征在于，对于每一类无线承载RB的下行调度，该方法包括：
RN向施主基站DeNB上报该类RB在Uu接口上的实际传输结果信息；Uu接口为RN与用户设备UE之间的接口；
DeNB根据RN上报的该类RB在Uu接口上的实际传输结果信息以及该类RB的综合服务质量QoS要求，调整该类RB在Un接口上的QoS参数，并根据调整后的QoS参数在Un接口上对该类RB进行调度；其中，Un接口为DeNB与RN之间的接口，所述综合QoS要求指该类RB从DeNB经过RN传输至UE的QoS要求。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，RN向DeNB上报该类RB在Uu接口上的实际传输结果信息包括：
RN周期性地向DeNB上报该类RB在Uu接口上的实际传输结果信息；
或者，
在属于该类的一个RB在DeNB和UE之间传送完毕时，RN向DeNB上报该RB在Uu接口上的实际传输结果信息。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，RN向DeNB上报该类RB在Uu接口上的实际传输结果信息包括：
RN通过上行控制信道，向DeNB上报该类RB在Uu接口上的实际传输结果信息。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述RN通过上行控制信道，向DeNB上报该类RB在Uu接口上的实际传输结果信息包括：
RN将该类RB在Uu接口上的实际传输结果信息，通过上行控制信道单独发送给DeNB；
或者，
RN将该类RB在Uu接口上的实际传输结果信息，与其他控制信息一起通过上行控制信道发送给DeNB。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：
RN根据预先设置的初始Uu接口QoS参数，在Uu接口上对该类RB进行调度。
6.一种RN，其特征在于，该RN包括：获取模块和上报模块，其中，
获取模块，用于对每一类RB，获取该类RB在Uu接口上的实际传输结果信息，并发送给上报模块；
上报模块，用于接收获取模块发送的该类RB在Uu接口上的实际传输结果信息，并上报给DeNB；其中，DeNB根据上报的该类RB在Uu接口上的实际传输结果信息以及该类RB的综合QoS要求，调整该类RB在Un接口上的QoS参数，并根据调整后的QoS参数在Un接口上对该类RB进行调度；
其中，所述综合QoS要求指该类RB从DeNB经过RN传输至UE的QoS要求。
7.根据权利要求6所述的RN，其特征在于，
所述获取模块，用于获取该类RB在Uu接口上的实际传输结果信息，并周期性地发送给上报模块；所述上报模块，用于接收获取模块周期性地发送的所述实际传输结果信息，并周期性地上报给DeNB；
或者，
所述获取模块，用于在属于该类的一个RB在DeNB和UE之间传送完毕时，获取该RB在Uu接口上的实际传输结果信息，并发送给上报模块。
8.根据权利要求6所述的RN，其特征在于，
所述上报模块，用于通过上行控制信道，将来自获取模块的所述实际传输结果信息上报给DeNB。
9.根据权利要求8所述的RN，其特征在于，
所述上报模块，将来自获取模块的所述实际传输结果信息，通过上行控制信道单独发送给DeNB；
或者，
所述上报模块，将来自获取模块的所述实际传输结果信息，与其他控制信息一起通过上行控制信道发送给DeNB。
10.一种DeNB，其特征在于，该DeNB包括，调整模块和调度模块，其中，
调整模块，用于接收RN上报的一类RB在Uu接口上的实际传输结果信息，根据所接收的实际传输结果信息以及该类RB的综合QoS参数，调整该类RB在Un接口上的QoS参数，并将该类RB类别和调整后的QoS参数通知给调度模块；其中，所述综合QoS要求指该类RB从DeNB经过RN传输至UE的QoS要求；
调度模块，用于接收调整模块发送的RB类别和调整后的QoS参数，根据所接收的调整后的QoS参数，在Un接口上对属于所接收的RB类别的RB进行调度。
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