CN102065556B

CN102065556B - 一种hspa的上下行联合调度方法

Info

Publication number: CN102065556B
Application number: CN 200910238197
Authority: CN
Inventors: 杨志伟; 谢勇
Original assignee: TD Tech Ltd
Current assignee: TD Tech Ltd
Priority date: 2009-11-17
Filing date: 2009-11-17
Publication date: 2013-07-10
Anticipated expiration: 2029-11-17
Also published as: CN102065556A

Abstract

本发明公开了一种HSPA的上下行联合调度方法，包括：在NodeB为UE进行上下行传输调度的过程中，若所述UE在任一方向上存在待发送数据、且预设时间内在该任一方向上允许被调度但始终未得到调度，禁止在所述任一方向的反方向业务信道上调度所述UE，直到UE在所述任一方向上得到调度、并成功传输数据，允许在所述任一方向的反方向业务信道上调度所述UE。应用本发明，能够避免RLC出窗导致的数据丢失并提高小区吞吐量。

Description

一种HSPA的上下行联合调度方法

技术领域

本发明涉及通信系统中的用户调度技术，特别涉及一种高速分组接入(HSPA)的上下行联合调度方法。

背景技术

在传统HSPA调度中，上行和下行方向相互独立地进行调度，分别计算用户的优先级顺序，根据优先级确定每个TTI调度的用户，调度算法在上下行没有直接的关联关系。

当用户在HSUPA的上行业务信道被调度后，该调度用户通过调度的上行业务信道向NodeB发送业务数据，NodeB接收该业务数据后，利用HSUPA的下行控制信道在RLC层上向UE反馈确认信息，UE接收确认信息后继续进行后续数据发送；当用户在HSDPA的下行业务信道被调度后，NodeB通过调度的下行业务信道向UE发送业务数据，UE接收该业务数据后，利用HSDPA的上行控制信道在RLC层上向NodeB反馈确认信息，NodeB接收确认信息后继续进行后续数据发送。

但是，目前的网络环境中，HSUPA的上行业务信道和HSDPA的下行业务信道可能会因干扰水平不同导致HSUPA和HSDPA覆盖不平衡，容易出现单方向可以正常调度，但反方向一直得不到调度机会的情况。在这种不平衡的调度环境下，正常调度方向的RLC层因为始终得不到确认数据，而需要始终重复发送之前的数据，因此很快累积出超过发送窗长的数据，称为RLC层出窗，从而进入异常处理导致数据丢失；同时，仅单向正常调度的用户在其正常调度方向上始终被调度，也减少了双向正常调度用户的调度机会，影响小区吞吐量。

针对上述调度不平衡而造成的RLC出窗问题，目前通过TCP流控机制可以得到部分解决。若TCP的接收方向一直得不到调度机会，则TCP一直收不到反馈，因此，会逐步降低TCP发送方向数据的发送速度直到为零；但是该TCP流控处理过程缓慢，对于信道的变化反应不够及时，等到TCP速率调整到位时已经发送了过多的数据，依然会造成RLC发送出窗等问题，而且在单向调度过程中占用了过多的调度资源，影响上下行吞吐量。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种HSPA的上下行联合调度方法，能够及早避免RLC出窗导致的数据丢失。

为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：

一种HSPA的上下行联合调度方法，包括：

在NodeB为UE进行上下行传输调度的过程中，若所述UE在任一方向上存在待发送数据、且预设时间内在该任一方向上允许被调度但始终未得到调度，禁止在所述任一方向的反方向业务信道上调度所述UE，直到UE在所述任一方向上得到调度、并成功传输数据，允许在所述任一方向的反方向业务信道上调度所述UE。

较佳地，预先设置UE的调度状态种类包括：上行调度允许状态、上行调度禁止状态、下行调度允许状态和下行调度禁止状态；其中，上行调度允许状态表示允许为所述UE进行HSDPA的下行业务信道调度，上行调度禁止状态表示禁止为所述UE进行HSDPA的下行业务信道调度，下行调度允许状态表示允许为所述UE进行HSUPA的上行业务信道调度，下行调度禁止状态表示禁止为所述UE进行HSUPA的上行业务信道调度；

当所述任一方向为下行方向时：

所述UE在任一方向上有数据发送、且预设时间内在该任一方向上允许被调度但始终未得到调度，禁止在所述任一方向的反方向业务信道上调度所述UE为：当所述UE处于上行调度允许状态、在下行方向存在待发送数据、且连续N个传输时间间隔TTI未被调度，则将所述UE转入下行调度禁止状态；所述N为系统预设的正整数；

所述直到UE在所述任一方向上得到调度、并成功传输数据，允许在所述任一方向的反方向业务信道上调度所述UE为：直到该UE在下行方向上被调度，且所述NodeB确定UE成功收到下行数据时，将所述UE转入下行调度允许状态；

当所述任一方向为上行方向时：

所述UE在任一方向上有数据发送、且预设时间内在该任一方向上允许被调度但始终未得到调度，禁止在所述任一方向的反方向业务信道上调度所述UE为：当所述UE处于下行调度允许状态、在上行方向存在待发送数据、且连续N个传输时间间隔TTI未被调度时，将所述UE转入上行调度禁止状态；

所述直到UE在所述任一方向上得到调度、并成功传输数据，允许在所述任一方向的反方向业务信道上调度所述UE为：直到所述UE在上行方向上被调度，且所述NodeB正确接收UE发送的上行数据时，将所述UE转入上行调度允许状态。

较佳地，在所述UE的HSPA业务建立时，设置允许进行所述UE的上下行业务信道调度。

较佳地，预先根据正常传输数据的调度间隔要求和系统对RLC层出窗处理的反应速度要求，设置所述预设时间。

较佳地，当采用PF调度算法时，所述预设时间大于PF调度算法中的最大间隔。

较佳地，当所述UE进入上行调度禁止状态或下行调度禁止状态后启动预设的定时器，若定时器超时所述UE仍处于上行调度禁止状态或下行调度禁止状态，则强制进行一次上行调度或下行调度。

由上述技术方案可见，本发明中，在NodeB为UE进行上下行传输调度的过程中，若UE在任一方向上存在待发送数据、且预设时间内在该方向上允许被调度但始终未得到调度，禁止在该方向的反方向业务信道上调度UE，直到UE在该方向上得到调度、并成功传输数据，允许在该方向的反方向业务信道上调度UE。经过上述处理，当UE出现单方向长时间无法得到调度时，能够及早停止单方向调度的情况，避免由于RLC层出窗而导致的数据丢失；当在UE得不到调度的方向上恢复对UE的调度后，再继续进行上下行的正常调度。

附图说明

图1为UE的调度状态转移图。

图2为本发明例一的示意图。

图3为本发明例二的示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术手段和优点更加清楚明白，以下结合附图对本发明做进一步详细说明。

本发明中，在NodeB为UE进行上下行传输调度的过程中，若UE在任一方向上存在待发送数据、且预设时间内在该任一方向上允许被调度但始终未得到调度，禁止在所述任一方向的反方向业务信道上调度UE，直到UE在该任一方向上得到调度、并成功传输数据，允许在该任一方向的反方向业务信道上调度UE。

其中，在进行某方向上调度的限制时，仅对该方向上的业务信道的调度进行限制，对该方向上控制信道不进行限制。

具体地，若UE下行调度正常，但存在上行数据(该上行数据可以是业务数据，也可以是信令数据)却一直得不到调度时，禁止为UE进行HSDPA的下行业务信道调度，使其在下行方向上不再发送业务数据，从而避免RLC层出窗造成的数据丢失和调度资源浪费；但是对于HSUPA的下行控制信道，仍然可以正常调度，从而保证HSUPA的上行业务信道调度一旦恢复正常，可以通过HSUPA的下行控制信道正常反馈确认信息，保证数据传输通畅进行。

同理，若UE上行调度正常，但存在下行数据(该下行数据可以是业务数据，也可以是信令数据)却一直得不到调度时，禁止为UE进行HSUPA的上行业务信道调度，使其在上行方向上不再发送业务数据，从而避免RLC层出窗造成的数据丢失和调度资源浪费；但是对于HSDPA的上行控制信道，仍然可以正常调度，从而保证HSDPA的下行业务信道调度一旦恢复正常，可以通过HSDPA的下行控制信道正常反馈确认信息，保证数据传输顺畅进行。

在具体实现上下行业务信道是否允许调度时，可以通过标志位或状态标识等形式进行标记，从而根据标记控制对UE的调度。

接下来，本发明以为UE设置多种调度状态的方式为例，通过具体实施例说明本发明的具体实现。

实施例：

预先设置UE的多种调度状态，为每个HSPA用户上下行分别定义调度允许状态和调度禁止状态，具体包括：

1)上行调度允许状态，表示允许为UE进行HSDPA下行业务信道调度；

2)上行调度禁止状态，表示禁止为UE进行HSDPA下行业务信道调度；

3)下行调度允许状态，表示允许为UE进行HSUPA上行业务信道调度；

4)下行调度禁止状态，表示禁止为UE进行HSUPA上行业务信道调度。

为控制上下行方向调度不平衡的问题，当满足一定条件时，在各种状态之间进行转移，从而控制是否允许业务信道的调度。具体地，各种状态下的转移条件为：

A、进入下行调度允许状态条件，满足其中一条即可：

1)HSPA业务建立

2)在下行方向上被调度，且NodeB确定UE成功收到下行数据；

其中，NodeB确定UE成功收到下行数据，即UE成功收到下行数据后，向NodeB反馈确认信息，且NodeB接收到该确认信息，这里，由于在满足本条件前，UE一定处于下行调度禁止状态，也就是禁止为UE进行HSUPA的上行业务信道调度，但是HSDPA的上行控制信道调度仍然是被允许的，因此UE能够通过HSDPA的上行控制信道，正常向NodeB反馈确认信息。

B、进入下行调度禁止状态条件：

UE处于上行调度允许状态，且UE在下行方向有数据要发送的情况下连续N个TTI没有被调度，其中N为预先配置的正整数；

这里，UE处于上行调度允许状态，则意味着允许为UE进行HSDPA的下行调度，也就是说，在允许为UE进行下行业务信道调度时，UE有下行数据(可能是业务数据也可能是信令数据)要发送，但却一直没有得到调度，说明该下行方向的调度存在问题，需要进行调度状态转移，从而控制上行方向也禁止业务信道的调度，以避免由RLC层出窗而导致的数据丢失，并为其他双向正常调度的用户提供更多的调度机会，提高小区吞吐量；

其中，关于N的取值配置，一方面不能过低，如果低于正常传输的调度间隔，则可能造成误操作，即还未到UE的下一次调度时间，因此UE未得到调度，而并非该方向对UE的调度出现问题；另一方面也不能过高，否则对于RLC层出窗处理的反应过慢，造成过多数据的累积而造成数据丢失，即出现与现有TCP流控相同的问题。基于上述分析，本发明中，根据正常数据传输的调度间隔要求和系统对RLC层出窗处理的反应速度要求，设置N的取值。

例如，当采用PF调度算法时，可以将N设置为大于PF调度算法中的最大间隔，并取大于最大间隔的最小值，以及早进行反方向的调度控制。

C、进入上行调度允许状态条件，满足其中一条即可：

1)HSPA业务建立

2)在上行方向上被调度，且NodeB成功收到UE发送的上行数据。

D、进入上行调度禁止状态条件：

UE处于下行调度允许状态，且UE在上行方向有数据要发送的情况下连续N个TTI没有被调度，其中N为预先配置的正整数；

这里，UE处于下行调度允许状态，则意味着允许为UE进行HSUPA的上行调度，也就是说，在允许为UE进行上行业务信道调度时，UE有上行数据(可能是业务数据也可能是信令数据)要发送，但却一直没有得到调度，说明该上行方向的调度存在问题，需要进行调度状态转移，从而控制下行方向禁止业务信道的调度，以避免由RLC层出窗而导致的数据丢失，并为其他双向正常调度的用户提供更多的调度机会，提高小区吞吐量。

其中，N的取值配置与前述相同，这里就不再赘述。

经过上述设置后，在为UE进行上下行传输调度的过程中，就可以依据UE当前的状态，进行上下行调度的控制。当UE处于上行调度禁止状态时，禁止为该UE进行HSDPA的下行业务信道调度，直到UE转入上行调度允许状态后，才允许为该UE进行HSDPA的下行业务信道调度；当UE处于下行调度禁止状态时，禁止为该UE进行HSUPA的上行业务信道调度，直到UE进入下行调度允许状态后，才允许为该UE进行HSUPA的上行业务信道调度。

由上述各个状态间的转移条件可见，经过上述设置后，UE的状态组合共有三种可能：上行调度允许/下行调度允许状态、上行调度禁止/下行调度允许状态、上行调度允许/下行调度禁止状态，不会存在上下行调度同时禁止的状态。由上述状态间的转移条件可见，当HSPA业务建立时，UE的初始组合状态为上行调度允许/下行调度允许状态，自此之后，一直对上下行调度进行监测，在满足特定条件后，在三种组合状态间进行转换。具体通过图1中的状态转移图说明三种组合状态间的转换关系，图1中的条件A、B、C、D即为前述文中的几个相应条件。

下面通过两个具体的例子说明本发明实施例的处理及其达到的效果。

图2为例一的示意图。其中，在HSPA覆盖区内，上行出现方向性的强干扰，UE2在上行受到较强干扰，导致上行长时间无法满足调度条件，进入上行调度禁止状态，停止下行调度，UE1由于没有受到干扰，上行处于调度允许状态，由于UE2停止下行调度，UE1的下行调度次数增加，速率快速升高，小区吞吐量也会有所提高。

图3为例二的示意图。其中，由于HSUPA干扰控制比较严格，因此HSUPA的覆盖范围小于HSDPA的覆盖范围。UE2离开HSUPA的覆盖区后仍然处于HSDPA的覆盖区，下行依然进行正常的调度，但上行不满足调度条件，很快进入上行调度禁止状态，停止下行数据的调度。UE1处于HSDPA和HSUPA的覆盖区，上下行都处于调度允许状态，能够进行正常的调度，而且会因为UE1的停止下行调度会获得更多的下行调度机会，得到更高的吞吐量，小区吞吐量也会有所提高。

由上述可见，通过本发明，可以避免RLC出窗导致的数据丢失，部分解决由于干扰原因导致的上下行覆盖不平衡问题，减少单方向调度禁止用户的反方向调度次数，将调度机会让给其他正常用户，从而增大小区吞吐量。

另外，可能出现如下情况：单方向(以下称为方向A)上调度出现异常，从而禁止UE反方向的业务信道调度；当由干扰消失等情况使得出现异常的调度方向A上已经恢复对UE的调度功能后，该UE在方向A上没有数据发送，NodeB仍然不会在方向A上调度UE，这时，由于在方向A上没有调度发生和数据发送，因此NodeB不会改变UE的调度状态，仍然会禁止方向A的反方向上业务信道的调度，影响UE的正常通信。

例如，UE的上行调度异常，NodeB禁止对该UE的下行业务信道调度，假定该UE正在进行下载操作，则下载业务停止；当NodeB对UE的上行调度功能恢复后，由于UE没有上行业务进行，因此NodeB不会对其进行上行调度，因此下载业务一直处于停止状态。

显然，上述情况是用户不希望的，考虑到这种情况，本发明中进一步地，在UE进入上行调度禁止状态后，会立即启动一个预设的定时器，若定时器超时，该UE仍然处于上行调度禁止状态，则强制进行一次上行调度；类似地，在UE进入下行调度禁止状态后，会立即启动一个预设的定时器，若定时器超时时，该UE仍然处于下行调度禁止状态，则强制进行一次下行调度。

经过上述处理后，通过强制进行的一次方向A上的调度，使得用户进入方向A的调度允许状态，从而能够进行方向A相反方向的调度，避免由于方向A上无数据发送而导致的前述问题；若在此之后，始终能够正常调度，则一直维持在方向A的调度允许状态，若方向A上仍然有数据发送但却未被调度，会再次进入方向A的调度禁止状态。

以上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

1.一种HSPA的上下行联合调度方法，其特征在于，该方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，预先设置UE的调度状态种类包括：上行调度允许状态、上行调度禁止状态、下行调度允许状态和下行调度禁止状态；其中，上行调度允许状态表示允许为所述UE进行HSDPA的下行业务信道调度，上行调度禁止状态表示禁止为所述UE进行HSDPA的下行业务信道调度，下行调度允许状态表示允许为所述UE进行HSUPA的上行业务信道调度，下行调度禁止状态表示禁止为所述UE进行HSUPA的上行业务信道调度；

当所述任一方向为下行方向时：

当所述任一方向为上行方向时：

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述UE的HSPA业务建立时，设置允许进行所述UE的上下行业务信道调度。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，预先根据正常传输数据的调度间隔要求和系统对RLC层出窗处理的反应速度要求，设置所述预设时间。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，当采用PF调度算法时，所述预设时间大于PF调度算法中的最大间隔。

6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，当所述UE进入上行调度禁止状态或下行调度禁止状态后启动预设的定时器，若定时器超时所述UE仍处于上行调度禁止状态或下行调度禁止状态，则强制进行一次上行调度或下行调度。