CN102892203A - 一种分组域网络中无线链路的调度方法及终端 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种分组域网络中无线链路的调度方法及终端，上述方法包括：终端统计在一时长内发送的数据量；在判断出满足链路释放条件时，释放已建立的无线链路资源；其中，链路释放条件包括：在所述时长内发送的数据量小于预配置的数据量阈值。上述终端包括：统计单元，用于统计在一时长内发送的数据量；执行单元，用于在判断出满足链路释放条件时，释放已建立的无线链路资源；其中，链路释放条件包括：在所述时长内发送的数据量小于预配置的数据量阈值。基于流量的无线链路释放机制更适合于日益发展壮大的数据卡类和智能手机终端类产品对于无线资源的合理利用需求，相比于协议中基于空闲时间的方式，该方式更在实际应用场景中具有合理性。

Description

一种分组域网络中无线链路的调度方法及终端

技术领域

本发明属于移动无线通讯领域，尤其涉及一种分组域网络中无线链路的调度方法及终端。

背景技术

无线资源是运营商的重要资本，随着移动通讯技术的日益飞速发展，移动通信用户也在爆炸性增长，运营商网络的负担也越来越重。合理的规划和利用无线资源越来越受到运营商和3GPP(The 3rd Generation PartnershipProject，第三代合作伙伴计划)标准化组织的重视。

如何避免不必要的无线资源浪费这一问题已经被高端运营商和3GPP规范组织进行了强制性要求，尤其是对于LTE(Long Term Evolution，长期演进)技术。

LTE网络属于分组域网络，高速的数据流量是LTE技术的最大亮点。要达到更好的数据传输量，无线资源的合理利用必不可少。所以美国第一大运营商Verizon在对LTE的产品需求和测试规范中明确提出了对于产品无线资源合理利用的规范。

在Verizon的测试规范《LTE data Retry Testplan》中有众多用例都涉及终端产品的资源节省需求。根据3GPP TS 24.301中5.5.2Detach procedure的规定，运营商明确要求终端在连接数据网络之后如果在特定的时间间隔(APN(Access Point Name，接入点名称)定时器inactive Timer)内无任何的数据上下行传输，网络或者终端要进行无线资源的释放(RRCConnectionRelease过程)，以保证无业务量的用户不会白白的占用宝贵的无线资源。在3GPP TS36.311第5.3.8RRC connection release章节中同样规定了RRC(RadioResource Control，无线资源控制协议)无线资源释放的方式和场景。

协议和运营商虽然规定了这种节省无线资源的方式，但是在实际操作中发现，对于连接到PC机的数据类终端或者智能平台的移动终端来说，协议规定的条件过于苛刻，导致这种无线资源节省机制很难奏效。比如如果规定inactivity timer的值为1分钟的话，也就是要求用户在1分钟之内无任何的数据上传和下载时，终端的无线资源才可能被合理释放。但是实际上，对于连接到PC机的数据卡类产品、或者具有强大丰富软件的智能手机来说，当用户连接了数据网络之后，即使不进行任何的上网或者浏览网页操作，操作系统的后台程序或者其他软件的后台程序也会去请求发送和接收一定量的数据，因此很难保证在1分钟内无任何的数据收发包，这将导致上述无线资源节省的机制相当于形同虚设。

发明内容

本发明的目的在于提供一种分组域网络中无线链路的调度方法及终端，以对运营商的无线资源进行更合理的利用，避免不必要的无线资源占用。

为解决上述问题，本发明提供了一种分组域网络中无线链路的调度方法，包括：

终端统计在一时长内发送的数据量；

所述终端在判断出满足链路释放条件时，释放已建立的无线链路资源；其中，所述链路释放条件包括：在所述时长内发送的数据量小于预配置的数据量阈值。

进一步地，

所述链路释放条件还包括：在一预配置的统计周期内统计的N次数据量结果中，统计出的数据量小于所述预配置的数据量阈值的次数为N₀次以上；其中，N和N₀均为正整数，且N₀＜N；

所述释放已建立的无线链路资源，具体包括：

在下一个预配置的统计周期的开始时刻，释放所述已建立的无线链路资源。

进一步地，上述方法还包括：

所述终端在所述预配置的统计周期内分别统计N个所述时长内待发送的数据量；

所述终端在判断出N次数据量结果中，数据量大于所述预配置的数据量阈值的次数为N₁次以上时，在下一个预配置的统计周期的开始时刻，发起重新建立已释放的无线链路资源的过程；其中，N₁为正整数，且N₁＜N。

进一步地，

所述链路释放条件还包括：所述终端当前使用的业务的服务质量等级为低。

进一步地，上述方法还包括：

在所述无线链路资源被释放后，所述终端每当产生待发送的数据，执行以下处理：

在判断出所述待发送的数据与当前缓冲区中存储的数据的总量超过预配置的第一容量阈值时，重新发起建立无线链路的流程，并在建立完成后将所述待发送的数据与当前缓冲区中存储的数据发送给网络侧；否则，将所述待发送的数据存入所述缓冲区。

进一步地，上述方法还包括：

在所述无线链路资源被释放后，网络侧网元每当产生待发送给所述终端的数据，若判断出所述待发送给所述终端的数据与当前为所述终端分配的缓冲区中存储的数据的总量超过预配置的第二容量阈值，则向所述终端发送寻呼消息；否则，将所述待发送给所述终端的数据存入为所述终端分配的缓冲区中；

所述终端在收到所述寻呼消息后，重新发起建立无线链路的流程；

在所述无线链路建立完成后，所述网络侧网元将所述待发送给所述终端的数据与当前为所述终端分配的缓冲区中存储的数据发送给所述终端。

进一步地，

所述终端在重新发起建立无线链路的流程、并在所建立的无线链路上完成数据的发送或接收后，若判断出当前时刻所在统计周期的开始时刻已释放已建立的无线链路资源，则再次释放重新建立的无线链路资源。

相应地，本发明还提供了一种终端，包括：

统计单元，用于统计在一时长内发送的数据量；

执行单元，用于在判断出满足链路释放条件时，释放已建立的无线链路资源；其中，所述链路释放条件包括：在所述时长内发送的数据量小于预配置的数据量阈值。

进一步地，

所述链路释放条件还包括：在一预配置的统计周期内统计的N次数据量结果中，统计出的数据量小于所述预配置的数据量阈值的次数为N₀次以上；其中，N和N₀均为正整数，且N₀＜N；

所述执行单元用于释放已建立的无线链路资源，具体包括：

所述执行单元用于在下一个预配置的统计周期的开始时刻，释放所述已建立的无线链路资源。

进一步地，

所述统计单元还用于在所述预配置的统计周期内分别统计N个所述时长内待发送的数据量；

所述执行单元还用于在判断出N次数据量结果中，数据量大于所述预配置的数据量阈值的次数为N₁次以上时，在下一个预配置的统计周期的开始时刻，发起重新建立已释放的无线链路资源的过程；其中，N₁为正整数，且N₁＜N。

进一步地，

所述执行单元还用于在所述无线链路资源被释放后，每当产生待发送的数据，执行以下处理：

在判断出所述待发送的数据与当前缓冲区中存储的数据的总量超过预配置的第一容量阈值时，重新发起建立无线链路的流程，并在建立完成后将所述待发送的数据与当前缓冲区中存储的数据发送给网络侧；否则，将所述待发送的数据存入所述缓冲区。

进一步地，

所述执行单元还用于在重新发起建立无线链路的流程、并在所建立的无线链路上完成数据的发送或接收后，若判断出当前时刻所在统计周期的开始时刻已释放已建立的无线链路资源，则再次释放重新建立的无线链路资源。

本发明具有以下优点：

(1)基于流量的无线链路释放机制更适合于日益发展壮大的数据卡类和智能手机终端类产品对于无线资源的合理利用需求。相比于协议中基于空闲时间的方式，该方式更在实际应用场景中具有合理性；

(2)对于不同Qos(Quality of Service，服务质量)等级的业务的区别对待，不仅保证了各种业务的正常运行，对于运营商网络资源的负担也大大降低。

(3)各种阈值参数可以通过网络侧下发，配置灵活，实用性强。作为高端运营商及其关注的一项功能，应用前景较好。

附图说明

图1为本发明实施例中分组域网络中无线链路的调度方法的流程图；

图2为本发明实施例中无线链路释放机制启用时数据流量状态由高至低的判决机制和流程；

图3为本发明实施例中无线链路释放机制禁用时数据流量状态由低至高的判决机制和流程；

图4为本发明实施例中无线链路释放机制与Qos等级判决流程图；

图5为本发明实施例中UE侧无线链路释放机制工作流程；

图6为本发明实施例中网络侧无线链路释放机制工作流程；

图7为本发明实施例中UE和网络间无线链路释放参数协商过程示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

在本实施例中，分组域网络中无线链路的调度方法，如图1所示，包括：

步骤10：终端统计在一时长内发送的数据量；

假设流量统计的起始时刻为t₀，终端发送数据的速率函数为f(t)，统计时长为Δt，则在Δt时长内终端发送的数据量_ΔQ可用下式表示：

$Q_{\mathrm{\Δ}}={\∫}_{t_0}^{t_0+f}f\left(t\right)\mathrm{dt}$

步骤20：在判断出满足链路释放条件时，释放已建立的无线链路资源；其中，链路释放条件包括：在上述时长内发送的数据量小于预配置的数据量阈值。

在上述无线链路资源被释放后，每当产生待发送的数据，终端在判断出该待发送的数据与当前缓冲区中存储的数据的总量超过预配置的容量阈值时，发起RRCConnectionRequest，以重新建立无线链路，并在建立完成后将上述待发送的数据与当前缓冲区中存储的数据发送给网络侧；若判断出该待发送的数据与当前缓冲区中存储的数据的总量未超过预配置的容量阈值，则将该待发送的数据存入该缓冲区。其中，为了保证数据不溢出，该预配置的容量阈值应小于等于本终端缓冲区的容量值。

为了避免不稳定因素导致业务状态判断的乒乓效应，造成反复的状态判决切换，在本发明的另一实施例中，链路释放条件还可以包括：在一预配置的统计周期内按照步骤10连续统计的N次数据量结果中，统计出的数据量小于上述预配置的数据量阈值的次数为N₀次以上。其中，N和N₀均为正整数，N₀为预配置的次数阈值，且N₀＜N。此外，每两次相邻的统计操作之间可间隔一预配置的周期T。相应地，上述释放已建立的无线链路资源，具体包括：在下一个预配置的统计周期的开始时刻，释放已建立的无线链路资源。

图2所示为无线链路释放机制启用的一个判决流程，也就是判断当前用户的数据业务量是处于高位还是低位的流程。设定阈值Q₀为预配置的是否开启无线链路释放功能的数据量阈值，根据如下步骤进行判决：

步骤101：假定上一个时刻用户业务量较大，也就是没有启动无线链路释放机制。经过周期时间T后，开始新一轮对用户数据业务状态的判决，且将该判决进行N次；

步骤102：将每次统计出的在预配置的时长内发送的数据量ΔQ与设定的阈值Q₀进行对比，如果ΔQ＜Q₀，则将此事件发生的次数加1；

步骤103：延迟时长T后，再进行第2次数据量统计，并按照步骤102将统计出的ΔQ与设定的阈值Q₀进行对比判决。直至判决了N次；

步骤104：为了避免不稳定因素导致业务状态判断的乒乓效应，造成反复的状态判决切换，此处要采用达到绝对的次数优势时才进行状态切换的机制。例如：只有当超过

次的判决结果都是ΔQ＜Q₀状态时，才判断此时用户的业务量已经很低，可以启动无线链路释放机制，发起无线链路的释放过程。

在无线链路被释放后，当用户业务量又恢复为高数据量后，需要重新建立无线链路，如图3所示，具体过程包括：

步骤201：在一个统计周期来临时，开始新一轮对用户数据业务状态的判决，且在预配置的统计周期内将该判决进行N次；

步骤202：将每次统计出的在预配置的时长内待发送的数据量ΔQ与设定的阈值Q₀进行对比，如果ΔQ＞Q₀，则将此事件发生的次数加1；

步骤203：延迟时长T后，再进行第2次数据量统计，并按照步骤202将统计出的ΔQ与设定的阈值Q₀进行对比判决。直至判决了N次；

步骤204：为了避免不稳定因素导致业务状态判断的乒乓效应，造成反复的状态判决切换，此处要采用达到绝对的次数优势时才进行状态切换的机制。例如：只有当超过N₁次

次的判决结果都是ΔQ＞Q₀状态时，才判断此时用户的业务量已经很高，可以禁用无线链路释放机制，在下一个统计周期内发起无线链路的重新建立过程。在具体实现时，N₀与N₁的值可以相同，也可以不同。

以上描述了利用业务数据量对无线链路释放机制的判决方式，是启用无线链路是否启动释放机制的一个基本条件。考虑到业务的特性不同，另外还可以在链路释放条件中增加用户所使用业务的Qos等级低这一条件，来决定是否启用无线链路释放机制。

如图4所示，对于Qos等级要求较高，例如对时延非常敏感的GBR(Guaranteed Bit Rate，保证比特率)业务，为了保证服务质量，必须禁用无线链路释放机制，从流程可以看出用户在进行Qos等级高的业务时，无线链路释放机制是禁用的。无线链路释放机制针对于Qos等级要求相对低的NGBR业务来进行。通常情况下Qos等级要求相对低的NGBR业务(例如浏览网页、下载等)的业务量还是相对较多的，采用这种机制能有效的节省这部分用户的无线资源，并在他们之间进行合理的调配。而对于VOIP一类的业务、数据GBR业务等，需要保证Qos方可正常进行，故而对于此类对于Qos业务要求高的情形，是不采用无线链路释放机制的。这样能在保证运营商收益的同时，带来良好的用户体验。

图5给出了UE侧当无线链路已被释放后的详细工作过程，实现步骤如下：

步骤401：当有一定数据量ΔQ要发送时，由于无线链路已经被释放，此时UE需要查看目前缓冲队列中的数据量，如果放入这ΔQ的数据不会导致缓冲区的数据量超过指定阈值Qmax时，此ΔQ的数据暂时存入缓冲队列，不进行发送，重新执行步骤401；如果超过阈值Qmax时，UE进行下一步操作；

步骤402：UE发起RRCConnectionRequest进行无线链路的建立过程；在无线链路建立完备之后，将缓冲队列的所有数据及上述待发送的数据发送给网络，并进行下一步骤；

步骤403：判断当前时刻所在统计周期的开始时刻是否释放了已建立的无线链路资源，若是，则UE主动发起RRCConnectionRelease以释放资源连接。否则，维持RRC连接，并与网络侧进行实时的数据交互。

图6给出了在无线链路被释放后，网络侧网元的详细工作过程。网元执行的判决流程与上述终端侧在无线链路被释放后执行的检测流程相同，主要区别在于：网络侧网元需要对每一个在自己小区下的未建立RRC无线链接的UE都要开辟单独的缓冲队列，并对这些队列分别进行标识，标识的方法可以但不限于采用该终端的S-TMSI(System Architecture Evolution TMSI，系统架构演进移动用户识别码)等。当判决到需要建立与某个UE的RRC无线连接时，该网元发起Paging(寻呼)消息并在该消息中携带有效的该UE的标识信息，例如S-TMSI来触发UE被动的建立RRC连接。

为了使得网络对于UE的参数控制更加灵活，对于上述实施例中所使用到的一些关键参数是可实时进行配置的，例如，Q₀、N、Qmax等。图7给出了网络侧网元向UE下发配置参数的方法，即通过SystemInformation(系统信息)消息下发给UE即可，简单灵活。

采用此方法后，当UE进行小业务量的数据传输时，从网络侧信令的角度，RRC连接和数据的发出不是完全同步的。例如ping小数据包，以速率统计工具可以看到UE收发的数据呈现突发性，并且突发的数据量是基本等同的，而不是呈现均匀分布。另外在间歇性小数据量业务进行过程时，UE不会在每次小数据量开始时都会请求RRC连接建立过程。相比于传统的基于定时器的无线链路释放机制，本发明所述的方法是完全基于数据量的。

此外，本实施例中一种终端，包括：

统计单元，用于统计在一时长内发送的数据量；

执行单元，用于在判断出满足链路释放条件时，释放已建立的无线链路资源；其中，所述链路释放条件包括：在所述时长内发送的数据量小于预配置的数据量阈值。

较佳地，

所述链路释放条件还包括：在一预配置的统计周期内统计的N次数据量结果中，统计出的数据量小于所述预配置的数据量阈值的次数为N₀次以上；其中，N和N₀均为正整数，且N₀＜N；

所述执行单元用于释放已建立的无线链路资源，具体包括：

所述执行单元用于在下一个预配置的统计周期的开始时刻，释放所述已建立的无线链路资源。

较佳地，

所述统计单元还用于在所述预配置的统计周期内分别统计N个所述时长内待发送的数据量；

所述执行单元还用于在判断出N次数据量结果中，数据量大于所述预配置的数据量阈值的次数为N₁次以上时，在下一个预配置的统计周期的开始时刻，发起重新建立已释放的无线链路资源的过程；其中，N₁为正整数，且N₁＜N。

较佳地，

所述执行单元还用于在所述无线链路资源被释放后，每当产生待发送的数据，执行以下处理：

在判断出所述待发送的数据与当前缓冲区中存储的数据的总量超过预配置的第一容量阈值时，重新发起建立无线链路的流程，并在建立完成后将所述待发送的数据与当前缓冲区中存储的数据发送给网络侧；否则，将所述待发送的数据存入所述缓冲区。

较佳地，

所述执行单元还用于在重新发起建立无线链路的流程、并在所建立的无线链路上完成数据的发送或接收后，若判断出当前时刻所在统计周期的开始时刻已释放已建立的无线链路资源，则再次释放重新建立的无线链路资源。

本领域普通技术人员可以理解上述方法中的全部或部分步骤可通过程序来指令相关硬件完成，所述程序可以存储于计算机可读存储介质中，如只读存储器、磁盘或光盘等。可选地，上述实施例的全部或部分步骤也可以使用一个或多个集成电路来实现。相应地，上述实施例中的各模块/单元可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。本发明不限制于任何特定形式的硬件和软件的结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。根据本发明的发明内容，还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，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)

1.一种分组域网络中无线链路的调度方法，包括：

终端统计在一时长内发送的数据量；

所述终端在判断出满足链路释放条件时，释放已建立的无线链路资源；其中，所述链路释放条件包括：在所述时长内发送的数据量小于预配置的数据量阈值。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：

所述链路释放条件还包括：在一预配置的统计周期内统计的N次数据量结果中，统计出的数据量小于所述预配置的数据量阈值的次数为N₀次以上；其中，N和N₀均为正整数，且N₀＜N；

所述释放已建立的无线链路资源，具体包括：

在下一个预配置的统计周期的开始时刻，释放所述已建立的无线链路资源。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：

所述终端在所述预配置的统计周期内分别统计N个所述时长内待发送的数据量；

所述终端在判断出N次数据量结果中，数据量大于所述预配置的数据量阈值的次数为N₁次以上时，在下一个预配置的统计周期的开始时刻，发起重新建立已释放的无线链路资源的过程；其中，N₁为正整数，且N₁＜N。

4.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于：

所述链路释放条件还包括：所述终端当前使用的业务的服务质量等级为低。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

在所述无线链路资源被释放后，所述终端每当产生待发送的数据，执行以下处理：

在判断出所述待发送的数据与当前缓冲区中存储的数据的总量超过预配置的第一容量阈值时，重新发起建立无线链路的流程，并在建立完成后将所述待发送的数据与当前缓冲区中存储的数据发送给网络侧；否则，将所述待发送的数据存入所述缓冲区。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

在所述无线链路资源被释放后，网络侧网元每当产生待发送给所述终端的数据，若判断出所述待发送给所述终端的数据与当前为所述终端分配的缓冲区中存储的数据的总量超过预配置的第二容量阈值，则向所述终端发送寻呼消息；否则，将所述待发送给所述终端的数据存入为所述终端分配的缓冲区中；

所述终端在收到所述寻呼消息后，重新发起建立无线链路的流程；

在所述无线链路建立完成后，所述网络侧网元将所述待发送给所述终端的数据与当前为所述终端分配的缓冲区中存储的数据发送给所述终端。

7.如权利要求2、5或6中任意一项所述的方法，其特征在于：

所述终端在重新发起建立无线链路的流程、并在所建立的无线链路上完成数据的发送或接收后，若判断出当前时刻所在统计周期的开始时刻已释放已建立的无线链路资源，则再次释放重新建立的无线链路资源。

8.一种终端，包括：

统计单元，用于统计在一时长内发送的数据量；

执行单元，用于在判断出满足链路释放条件时，释放已建立的无线链路资源；其中，所述链路释放条件包括：在所述时长内发送的数据量小于预配置的数据量阈值。

9.如权利要求8所述的终端，其特征在于：

所述链路释放条件还包括：在一预配置的统计周期内统计的N次数据量结果中，统计出的数据量小于所述预配置的数据量阈值的次数为N₀次以上；其中，N和N₀均为正整数，且N₀＜N；

所述执行单元用于释放已建立的无线链路资源，具体包括：

所述执行单元用于在下一个预配置的统计周期的开始时刻，释放所述已建立的无线链路资源。

10.如权利要求9所述的终端，其特征在于：

所述统计单元还用于在所述预配置的统计周期内分别统计N个所述时长内待发送的数据量；

所述执行单元还用于在判断出N次数据量结果中，数据量大于所述预配置的数据量阈值的次数为N₁次以上时，在下一个预配置的统计周期的开始时刻，发起重新建立已释放的无线链路资源的过程；其中，N₁为正整数，且N₁＜N。

11.如权利要求8所述的终端，其特征在于：

所述执行单元还用于在所述无线链路资源被释放后，每当产生待发送的数据，执行以下处理：

在判断出所述待发送的数据与当前缓冲区中存储的数据的总量超过预配置的第一容量阈值时，重新发起建立无线链路的流程，并在建立完成后将所述待发送的数据与当前缓冲区中存储的数据发送给网络侧；否则，将所述待发送的数据存入所述缓冲区。

12.如权利要求9或11中任意一项所述的终端，其特征在于：

所述执行单元还用于在重新发起建立无线链路的流程、并在所建立的无线链路上完成数据的发送或接收后，若判断出当前时刻所在统计周期的开始时刻已释放已建立的无线链路资源，则再次释放重新建立的无线链路资源。

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