CN102301784B - 移动通信系统中计算和发送资源请求并避免死锁情形的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

提供一种用于在移动通信系统中请求用于发送数据分组的资源的方法和系统。该方法包括：计算与可用于发送的数据分组关联的鲁棒首标压缩(ROHC)反馈分组的尺寸；基于可用于发送的数据分组的数量和ROHC反馈分组的尺寸创建缓冲器状态报告(BSR)；以及将BSR发送到第一网络元素以分配资源供UE用于发送可用于发送的数据分组以及ROHC反馈分组，并在执行切换过程时识别分组数据汇聚协议(PDCP)状态报告的尺寸。基于PDCP状态报告的尺寸、可用于发送的数据分组的数量和ROHC反馈分组的尺寸来估计BSR。

Description

移动通信系统中计算和发送资源请求并避免死锁情形的方法和系统
技术领域
本发明一般涉及无线通信系统，且更具体地，涉及无线通信系统中的资源请求过程。
背景技术
到目前为止已经开发了几代通信网络，诸如无线通信系统。这样的无线通信系统包括第一代系统(1G)、第二代系统(2G)、第三代系统(3G)和第四代系统(4G)。每一代具有不同的传输特性和通信技术。
诸如高级移动电话系统(AMPS)、和全接入通信系统(TACS)的1G系统是基于模拟频率调制技术。诸如全球移动通信系统(GSM)的2G系统是基于时分多址(TDMA)。诸如通用移动电信系统(UMTS)和GSM演进(EDGE)的3G系统是基于宽带码分多址(WCDMA)空中接口。4G系统是目前正在开发用于宽带移动容量的国际电信联盟(ITU)规范。4G系统将使得在比3G系统高的速度的基于因特网协议(IP)分组的语音数据和流多媒体成为可能。4G无线通信系统中的传输资源在诸如移动电话机或用户设备(UE)的许多用户之间共享。因此，由UE向网络元素(诸如演进(e)节点B)报告数据传输的可用性，以从网络接收用于数据的实际传输的传输资源(对应的许可)。该报告叫做缓冲器状态报告(BSR)。
然而，为了计算BSR，从协议栈中的高层到达的数据被考虑用于传输。如此，在BSR中没有考虑在其他层产生的分组。另外，也不为BSR考虑能够防止发生数据丢失的分组数据汇聚协议(PDCP)状态报告。PDCP状态报告向对等实体传达在切换之后PDCP协议数据单元(PDU)的接收状态。
称为服务数据单元(SDU)的应用层或上层数据分组在PDCP层处理，并且形成的作为结果的数据分组被称为PDU。PDCP状态报告承载指示PDU的接收是否成功的信息。例如，PDCP报告包括关于已经被成功接收的PDU、以及没有被接收或丢失并因而需要重传的PDU的信息。因此，PDCP状态报告的尺寸是可变的。
因此，在切换期间，对等实体(网络)基于PDCP状态报告执行传输和重传以实现无损切换。因此，也应该为BSR考虑PDCP状态报告。目前，没有为用于计算数据传输的可用性考虑PDCP报告，如此，传递到网络的报告的BSR不够准确。
网络元素基于接收的BSR来计算并且向UE提供许可。提供的许可将不会与UE的实际传输要求匹配。将有其中某些数据在传输中会发生延迟直到足够的许可被随后接收的情况。当没有应用层或上层数据存在时，现有方法将发送传达零值的BSR。然而，会存在需要被发送的可用的PDCP状态报告。
发明内容
技术问题
因此，当没有用户数据可用时，BSR报告不做要求，因而不提取许可。因此，无法发送PDCP状态报告。该PDCP状态报告被强制为切换之后的第一上行链路(UL)分组(在某些接入技术中)；因此，缺少用于发送该状态报告的许可将引起死锁情形。
该死锁无法被破除，直到某些新用户数据或应用数据到达为止。然而，在UL中PDCP状态报告的传输中的任何延迟将造成下行链路(DL)也受波及，并且网络将不能及时执行传输和重传。当网络元素发现零要求BSR时，它可以丢弃基于其PDCP状态报告本来将需要重新发送到UE的分组，因此引起载体上的分组丢失。
同样，为了实现期望的服务质量(QoS)，网络元素限制在发送上层(数据)中的最大延迟。因此，应用数据经历丢弃定时器的逾期，而对应的用户数据被丢弃。在切换场景期间，很可能在切换之前可用的上层数据在切换完成之后基于丢弃定时器逾期而被丢弃。关于丢弃定时器和切换过程完成的定时值是可比较的。
虽然在PDCP层产生首标压缩反馈相关控制信息，但实际传输资源要求与报告的BSR(乃至分配的许可)将不匹配，由于没有为BSR首标考虑压缩反馈相关控制信息，导致某些数据的传输延迟。另一不利的效果是，数据分组将经历非期望的分割/重新分割用于请求足够的许可，从而导致UE处增加的处理复杂性和低效率。
因此，需要用于在移动通信网络中高效率地管理资源要求的方法。
解决方案
本发明的实施例公开一种移动通信系统中在用户设备(UE)处请求用于发送数据分组的资源的方法。该方法识别可用于发送到第一网络元素的数据分组的数量，计算与可用于发送到第一网络元素的数据分组关联的鲁棒首标压缩(ROHC)反馈分组的尺寸，基于可用于发送的数据分组的数量和ROHC反馈分组的尺寸创建缓冲器状态报告(BSR)，以及将BSR发送到第一网络元素以分配资源供UE用于发送可用于发送的数据分组以及ROHC反馈分组。
另一实施例公开一种移动通信系统中在UE处请求用于发送数据分组的资源的方法。该方法执行从第一网络元素到第二网络元素的切换过程，基于该切换过程识别PDCP状态报告的尺寸，基于PDCP状态报告和可用的数据分组来准备BSR，以及当UE执行从第一网络元素到第二网络元素的切换时将BSR发送到第二网络元素。
另一实施例中，包括一种具有处理器和收发器的UE，该处理器识别可用于发送到第一网络元素的数据分组的数量，计算与可用于发送到第一网络元素的数据分组关联的ROHC反馈分组的尺寸，以及基于可用于发送的数据分组的数量和ROHC反馈分组的尺寸创建BSR。该收发器将BSR发送到网络元素以分配资源供UE用于发送可用于发送的数据分组以及ROHC反馈分组。
另一实施例中，UE的处理器执行从第一网络元素到第二网络元素的切换过程，基于该切换过程识别PDCP状态报告的尺寸，以及基于PDCP状态报告和可用的数据分组来准备缓冲器状态报告。收发器接着在UE执行从第一网络元素到第二网络元素的切换时将缓冲器状态报告发送到第二网络元素。
有益效果
本发明的实施例提供用于在移动通信系统中请求用于发送数据分组的资源高效率的方法。一方法计算用于请求资源的合适的BSR。因此，该方法增加报告的BSR的准确性。一方法提供报告数据传输的可用性的增强的和准确的方法，并且通过引入PDCP状态报告和ROHC反馈来增强BSR准确性。
附图说明
为了更完整地理解本公开及其优点，结合附图做出以下说明的参考，其中类似的引用数字表示类似的部分：
图1说明其中可以实践本发明的各种实施例的环境；
图2说明根据本发明的实施例的第一网络元素；
图3说明根据本发明的第一实施例的移动通信系统中请求用于发送数据分组的资源的方法；以及
图4说明根据本发明的第二实施例的移动通信系统中请求用于发送数据分组的资源的方法。
本领域的技术人员将理解，附图中的元素出于简化和清晰而示出并且可能未按比例绘制。例如，图中的某些元素的尺度可以相对于其他元素而夸大以帮助提高本公开的各种实施例的理解。
具体实施方式
在开始以下本发明的具体说明前，阐述本专利文件通篇使用的特定字词和短语的以下定义。术语“包括”和“包含”及其衍生词意味着没有约束的包括；术语“或”是包含性的，意味着和/或；词组“与...关联”和“与其关联”及其衍生词可以意味着包括、包括在...内、与...相互连接、包含、包含在...内、连接到或与...连接、耦合到或与...耦合、与...能够通信、与...协作、交织、并列、近似于、绑定到或与...绑定、具有、具有...的属性等。本专利文件通篇提供特定字词和短语的定义，本领域普通技术人员应该理解，在许多情况下(如果不是绝大多数情况下)，这样的定义适用于这样定义的字词和短语的先前的、以及未来的使用。
本领域的技术人员将理解，本公开的原理可以在任何适当安排的通信系统中实现。用于描述各种实施例的术语仅被提供用于帮助理解说明书，而它们的使用和定义绝不限制本发明的范围。术语第一、第二等用于在具有相同术语的对象之间进行区分且无意表示时间的顺序，除非另外说明。出于清楚和简洁之故，这里并入的公知的功能和结构的详细说明将被略去。
图1说明其中可以实践本发明的各种实施例的环境100。环境100包括4G移动通信网络100中的UE 102和第一网络元素104。虽然描述了4G网络，但是本发明不限于此。环境100也可以包括更多或更少数量的系统元素用于执行该方法。
环境100中，在步骤106由UE 102在对资源分配的请求中向第一网络元素104报告可用于发送的数据分组的数量。网络元素的示例包括但不限于，eNodeB(e节点B)、基站收发器站(BTS)和无线网络控制器(RNC)。因此，可用于发送的数据分组的数量由UE 102(移动电话机)通过BSR报告给第一网络元素104(eNodeB)以从第一网络元素104接收用于数据分组的实际发送的对应的许可(发送资源)。
基于从高层接收的用于发送的数据分组、在其他层产生的数据分组、以及ROHC反馈来计算BSR。在实施例中，也为BSR考虑能够防止数据丢失发生的PDCP状态报告。PDCP状态报告向对等实体传递在切换之后PDCP数据(诸如PDU)的接收状态。
在实施例中，基于服务数据单元(SDU)的数量、PDU的数量和ROHC反馈的尺寸来计算数据分组的数量。SDU是由给定层的服务的用户发送且可用于发送的数据分组。SDU在PDCP层处理以形成分组数据并且称为PDU。为了计算BSR，考虑PDU和SDU两者。在PDCP层可用于发送的数据分组被计算并且在BSR中被考虑。在实施例中，如果关于对应的SDU的PDU没有被提交给低层和/或如果SDU没有被PDCP处理，则PDCP层的SDU在BSR中被考虑。如果SDU已经在PDCP层被处理则考虑PDU。
在层产生的控制信息(例如首标压缩控制信息)被考虑为PDCP层中可用于发送的数据。当切换发生时，PDCP层从上层接收切换已经发生的指示，并且识别这样的SDU，其对应的PDU在切换和与该SDU关联的没有被底层或被PDCP状态报告确认的成功传递之前已经提交给低层。如果SDU尚未在PDCP层处理则考虑SDU。如果SDU已经被PDCP处理则在BSR中考虑PDU。因此如果PDCP状态报告是可用的，则PDCP状态报告也被考虑为在PDCP层可用于发送的数据。
之后，第一网络元素104在步骤108基于接收的BSR报告计算并提供许可给UE 102。因此，PDCP状态报告和ROHC反馈也在BSR中被考虑为可发送的数据。该方法提供用于发送的数据可用性的增强的和准确的报告。结果，在实际发送资源要求与报告的BSR(乃至分配的许可)之间创建改善的匹配。因此，通过在报告的BSR中包括PDCP状态报告而避免切换场景中死锁的可能性。
图2说明根据本发明的实施例的UE。虽然将参照图1，但是本领域普通技术人员显然可知，图2的实施例可以借助本发明的任何其他适合的实施例来解释。UE 102包括处理器202和收发器204。
UE 102中的处理器202识别可用于发送到第一网络元素的数据分组的数量。数据分组包括SDU和PDU。处理器202然后计算与可用于发送到第一网络元素104的数据分组关联的ROHC反馈分组的尺寸。ROHC是用于压缩因特网分组的因特网协议(IP)、用户数据报协议(UDP)、和传输控制协议(TCP)首标的标准化方法。
处理器202基于可用于发送的数据分组的数量和ROHC反馈分组的尺寸创建BSR。收发器204之后向第一网络元素104发送由处理器202创建的BSR以分配资源供UE 102用于发送可用于发送的数据分组以及ROHC反馈分组。
当UE 102从第一网络元素104移动到第二网络元素时，处理器202执行切换过程。之后，处理器202基于该切换过程识别PDCP状态报告的尺寸，并且基于PDCP状态报告和可用数据分组来准备缓冲器状态报告。之后，当UE 102执行从第一网络元素104到第二网络元素的切换过程时，收发器204向第二网络元素发送缓冲器状态报告。
图3说明根据本发明的第一实施例的移动通信系统中在UE处请求用于发送数据分组的资源的方法。
图3中的移动通信系统的示例包括但不限于长期演进(LTE)系统、通用移动电信系统(UMTS)、第三代合作伙伴计划(3GPP)和微波接入全球互通(WiMax)系统。在环境100中，移动通信系统是第4代移动通信系统。因此，在环境100中，UE 102是移动设备而第一网络元素104是eNodeB。
在步骤302，方法300开始。在步骤304，UE 102识别可用于发送到诸如第一网络元素104的第一网络元素的数据分组的数量。第一网络元素的示例是节点B、eNodeB、基站收发器站(BTS)、和无线网络控制器(RNC)。数据分组包括SDU和/或PDU。SDU是到达特定层以由所述层处理的数据分组。经处理的数据分组是PDU并且被传递到所述层下方的层。在实施例中，可用于发送到第一网络元素104的数据分组的首标在发送之前被压缩。可用的数据分组的压缩在PDCP层执行。
在步骤306，该方法计算与可用于发送到第一网络元素104的数据分组关联的ROHC反馈分组的尺寸。ROHC技术用于压缩可用于发送到第一网络元素104的数据分组(SDU和PDU)的首标。在步骤308，方法300基于可用于发送的数据分组的数量和ROHC反馈分组的尺寸创建BSR。
在步骤310，将BSR发送到第一网络元素104以分配资源供UE 102用于发送可用于发送的数据分组以及ROHC反馈分组。当UE执行从第一网络元素104到第二网络元素的切换时，将BSR发送到第二网络元素。图3的方法基于该切换过程识别PDCP状态报告的尺寸。基于PDCP状态报告的尺寸、可用于发送的数据分组的数量和ROHC反馈分组的尺寸估计BSR。该方法在步骤312结束。
图4示出说明根据本发明的第二实施例的移动通信系统中在UE处请求用于发送数据分组的资源的方法的流程图。
在步骤402，该方法开始。在步骤404，执行从第一网络元素104到第二网络元素的切换过程，两个网络元素均是eNodeB。在切换期间，数据分组信息从第一网络元素传递到第二网络元素。数据分组是SDU和PDU的至少一个。
在步骤406，基于该切换过程识别PDCP状态报告的尺寸。PDCP状态报告包括指示在第二网络元素处PDU的接收是否成功的信息。例如，PDCP报告包括关于已经成功接收的PDU、以及没有接收或丢失因此要求重传的PDU的信息。因此，PDCP状态报告的尺寸是可变的。
在步骤408，基于PDCP状态报告和可用的数据分组准备缓冲器状态报告。在BSR中包括PDCP状态报告的尺寸给UE 102提供了资源许可，其用于即使在不存在用户数据的情况下也发送PDCP状态报告，从而避免当无资源和传输发生时的死锁情形。
在步骤410，当UE 102执行从第一网络元素104到第二网络元素的切换时，将BSR发送到第二网络元素。在切换过程之后或其期间，PDCP状态报告经由UL作为第一分组发送到第二网络元素。该方法在步骤412结束。
如上所述，本发明的前述实施例提供移动通信系统请求用于发送数据分组的资源的高效率的方法。方法计算用于请求资源的合适BSR。因此，该方法增加报告的BSR的准确性。方法提供报告用于发送的数据可用性的增强的和准确的方法，并通过引入PDCP状态报告和ROHC反馈来增强BSR准确性。
本方法将PDCP状态报告的发送强制为切换之后的第一UL分组，之后发送上层或应用数据分组。因此，在切换场景报告期间缺少上层数据时，BSR仅考虑可用的状态报告并避免切换场景中任何死锁的可能性。该方法实现移动通信系统中的快速和无损切换，并且避免传输和重传中的延迟。
本发明及其优点已经参考特定实施例来描述。然而，对本领域普通技术人员显然可知，可以进行各种修改和变化而不背离如所附权利要求书阐述的本公开的范围。因此，说明和附图应当看成本公开的说明性示例，而非限制性用意。意图将所有这样的可能的修改包括在本公开的范围内。
本公开的实施例涉及用于实现这里描述的技术的计算机系统的使用。在实施例中，由处理器通过使用包括在存储器中的信息来执行该技术。这样的信息可以从诸如存储设备的另一机器可读介质读入主存储器。包括在存储器中的信息致使处理器执行这里所述的方法。
这里使用的术语“机器可读介质”表示参与提供致使机器按照特定的方式操作的数据的任何介质。在使用计算机系统实现的一个实施例中，涉及各种机器可读介质，例如，在提供信息到用于执行的处理器时。机器可读介质可以是存储介质。存储介质包括非易失性介质和易失性介质。非易失性介质包括例如光盘或磁盘，诸如服务器存储单元。易失性介质包括动态存储器。全部这样的介质必须是有形的以使得由能够通过将信息读取到机器的物理机制来检测该介质承载的信息。
机器可读介质的常见形式包括例如软盘、活动盘、硬盘、磁带、或任何其他磁介质、CD-ROM、任何光介质、打孔卡、纸带、具有洞的图案的任何其他物理介质、RAM、PROM、和EPROM、FLASH-EPROM、任何其他存储芯片或盒带。
在另一实施例中，机器可读介质可以是传输介质，包括同轴线缆、铜线和光纤，包括包含总线的线缆。传输介质也可以采用声波或光波的形式，诸如在无线电波和红外线数据通信期间传输的那些。机器可读介质的示例可以包括但不限于载波或计算机能够从中读取的任何其他介质，例如，在线软件、下载链接、安装链接、和在线链接。

Claims (14)

1.一种移动通信系统中在用户设备(UE)处请求用于发送数据分组的资源的方法，该方法包括：
识别可用于发送到第一网络元素的数据分组的数量；
计算与可用于发送到第一网络元素的数据分组关联的鲁棒首标压缩(ROHC)反馈分组的尺寸；
基于可用于发送的数据分组的数量和ROHC反馈分组的尺寸创建缓冲器状态报告(BSR)；以及
将BSR发送到第一网络元素以分配至少一个资源供UE用于发送可用于发送的数据分组以及ROHC反馈分组，
其中，第一网络元素是演进节点B(eNodeB)、基站收发器站(BTS)和无线网络控制器(RNC)中的至少一个。
2.根据权利要求1的方法，进一步包括：压缩可用于发送到第一网络元素的数据分组的首标，
其中在分组数据汇聚协议(PDCP)层执行该压缩。
3.根据权利要求2的方法，进一步包括：使用ROHC技术来压缩可用于发送到第一网络元素的数据分组的首标。
4.根据权利要求1的方法，其中所述移动通信系统是长期演进(LTE)系统、通用移动电信系统(UMTS)、第三代合作伙伴计划(3GPP)和微波接入全球互通(WiMax)系统中的至少一个。
5.根据权利要求1的方法，进一步包括：当UE执行从第一网络元素到第二网络元素的切换过程时，将BSR报告发送到第二网络元素，
其中，第二网络元素是演进节点B(eNodeB)、基站收发器站(BTS)和无线网络控制器(RNC)中的至少一个。
6.根据权利要求5的方法，进一步包括：
基于切换过程识别PDCP状态报告的尺寸；以及
基于PDCP状态报告的尺寸、可用于发送的数据分组的数量和ROHC反馈分组的尺寸来估计BSR。
7.根据权利要求1的方法，其中所述数据分组是服务数据单元(SDU)和协议数据单元(PDU)中的至少一个。
8.一种移动通信系统中在用户设备(UE)处请求用于发送数据分组的资源的方法，该方法包括：
执行从第一网络元素到第二网络元素的切换过程；
基于该切换过程识别分组数据汇聚协议(PDCP)状态报告的尺寸；
基于PDCP状态报告和可用于发送的数据分组来准备缓冲器状态报告(BSR)；以及
当UE执行从第一网络元素到第二网络元素的切换过程时，将BSR发送到第二网络元素,
其中，第一网络元素是演进节点B(eNodeB)、基站收发器站(BTS)和无线网络控制器(RNC)中的至少一个，以及
其中，第二网络元素是演进节点B(eNodeB)、基站收发器站(BTS)和无线网络控制器(RNC)中的至少一个。
9.根据权利要求8的方法，其中第一网络元素是第一演进节点B
(eNodeB)，而第二网络元素是第二eNodeB。
10.根据权利要求8的方法，其中在切换过程之后或切换过程期间，将PDCP状态报告作为上行链路中的第一分组发送到第二网络元素。
11.根据权利要求8的方法，其中基于PDCP状态报告和可用的数据分组来准备BSR的步骤包括：促进在缺少数据分组情况下用于发送PDCP状态报告的资源许可的可用性并防止由于不可用资源引起的死锁。
12.根据权利要求8的方法，其中所述数据分组是服务数据单元(SDU)和协议数据单元(PDU)中的至少一个。
13.一种用户设备(UE)，包括：
处理器，用于识别可用于发送到第一网络元素的数据分组的数量，计算与可用于发送到第一网络元素的数据分组关联的鲁棒首标压缩(ROHC)反馈分组的尺寸，并基于可用于发送的数据分组的数量和ROHC反馈分组的尺寸创建缓冲器状态报告(BSR)；以及
收发器，用于将BSR发送到第一网络元素以分配至少一个资源供UE用于发送可用于发送的数据分组以及ROHC反馈分组，
其中，第一网络元素是演进节点B(eNodeB)、基站收发器站(BTS)和无线网络控制器(RNC)中的至少一个。
14.一种用户设备(UE)，包括：
处理器，用于执行从第一网络元素到第二网络元素的切换过程，基于该切换过程识别分组数据汇聚协议(PDCP)状态报告的尺寸，并基于PDCP状态报告和可用的数据分组来准备缓冲器状态报告；以及
收发器，用于当UE执行从第一网络元素到第二网络元素的切换过程时，将缓冲器状态报告发送到第二网络元素，
其中，第一网络元素是演进节点B(eNodeB)、基站收发器站(BTS)和无线网络控制器(RNC)中的至少一个，以及
其中，第二网络元素是演进节点B(eNodeB)、基站收发器站(BTS)和无线网络控制器(RNC)中的至少一个。
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