CN103167621B - 无线资源调度的方法、装置及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种无线资源调度的方法、装置及系统,该方法包括:步骤A、将接收到的每个数据包分配到对应的缓存区中,进行差异化的缓存处理;步骤B、根据缓存区的当前容量,调整用于传输各数据包的临时块流TBF的调度优先级;步骤C、根据每个TBF的调度优先级,指示移动台当前可使用的一个或多个分组数据信道PDCH,能够有效提升无线资源利用率。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信技术领域,尤其涉及一种无线资源调度的方法、装置及系统。
背景技术
GPRS(GeneralPacketRadioService,通用分组无线服务)无线网元包含PCU(PackageControlUnit,分组控制单元)、BSC(BaseStationController,基站控制器)、BTS(BaseTransceiverStation,基站收发器)及MS(mobilestation,移动台),其中PCU负责无线资源的管理,包括无线资源的分配、调度、释放等。由于无线空口资源非常有限,GPRS网络的性能瓶颈在无线空口,所以,PCU对无线资源的管理性能就显得尤为重要,需要在极其有限的情况下,为千差万别的数据业务用户需求提供最优的资源管理方案。
现有的无线资源调度方式中,是PCU在MAC协议层为TBF(TemporaryBlockFlow,临时块流)分配一个PDCH(PacketDataCHannel,分组数据信道)信道集合(PSET),以及一个USF(UplinkStateFlag,上行状态标识)和TFI(TemporaryFlowIdentity,临时块流指示)。当PCU有数据要发送时,在相应TBF的TFI上置位,通知MS接收数据,当MS要传输数据时,由PCU在USF字段指示MS发送。
虽然,现有无线资源调度方式能够根据用户动态调整无线资源的调度,在一定程度上提升了无线资源的共享效率。但对所有数据包做统一调度,而没有对不同业务类型、不同用户区别对待,调度方式本身无法保障低时延业务的时延要求,也无法对VIP用户或高价值用户进行重点保障。
发明内容
本发明提供一种无线资源调度的方法、装置及系统,有效提升无线资源利用率。
为了达到上述目的,本发明提供一种无线资源调度的方法,包括:
步骤A、将接收到的每个数据包分配到对应的缓存区中,进行差异化的缓存处理;
步骤B、根据缓存区的当前容量,调整用于传输各数据包的临时块流TBF的调度优先级;
步骤C、根据每个TBF的调度优先级,指示移动台当前可使用的一个或多个分组数据信道PDCH。
优选地,所述数据包为待发送给不同用户的数据包和/或待发送的不同业务类型的数据包。
优选地,在执行步骤A之前,所述方法还包括:
接收来自核心网侧的激活PDP上下文接受信令。
优选地,所述步骤B包括:
当缓存区的当前容量Current_Level大于调度迟滞参数Level_Offset与调度迟滞参数Level_HYST之和时,与该缓存区对应的TBF的调度优先级增加;和/或
当缓存区的当前容量Current_Level小于调度迟滞参数Level_Offset与调度迟滞参数Level_HYST之差时,与该缓存区对应的TBF的调度优先级减少。
优选地,所述步骤C为:
根据每个TBF的调度优先级,在TBF的上行状态标识USF字段中指示移动台的上行PDCH调度,在TBF的临时块流指示TFI字段中指示下行PDCH调度。
优选地,其特征在于,
为每个PDCH计算调度周期l,调度周期l为该PDCH上所有移动台的TBF调度优先级之和;
通过轮询方式、连续方式或交叉方式指示移动台占用上行PDCH和下行PDCH,在一个调度周期l内,所有的TBF都能在该PDCH上调度到对应的次。
本发明还提供一种无线资源调度的装置,包括:
缓存模块,用于接收到的每个数据包分配到对应的缓存区中,进行差异化的缓存处理;
调整模块,用于根据缓存区的当前容量,调整用于传输各数据包的临时块流TBF的调度优先级;
指示模块,用于根据每个TBF的调度优先级,指示移动台当前可使用的一个或多个分组数据信道PDCH。
优选地,所述数据包为待发送给不同用户的数据包和/或待发送的不同业务类型的数据包。
本发明还提供一种无线资源调度的系统,包括分组控制单元,所述分组控制单元,用于将接收到的每个数据包分配到对应的缓存区中,进行差异化的缓存处理;然后根据缓存区的当前容量,调整用于传输各数据包的临时块流指示TBF的调度优先级;最后、根据每个TBF的调度优先级,指示移动台当前可使用的一个或多个分组数据信道。
优选地,所述数据包为待发送给不同用户的数据包和/或待发送的不同业务类型的数据包。
由上述技术方案可知,本发明的实施例具有如下有益效果:通过在PCU引入缓存机制,对来自不同用户的不同业务类型进行差异化的缓存,根据缓存的容量自适应调整不同TBF的调度优先级,达到不同的用户、不同的业务具有最佳的调度频次和调度时延,满足业务差异化、用户差异化的需求,有效提升无线资源利用率。
附图说明
图1为本发明的实施例中无线资源调度的方法流程图;
图2为本发明的实施例中无线资源调度的系统结构图;
图3为本发明的实施例中GPRS系统中无线资源调度的方法流程图;
图4为本发明的实施例中缓存容量与调度优先级关系的示意图;
图5为本发明的实施例中无线资源调度的装置结构图。
具体实施方式
为了使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下面结合实施例和附图,对本发明实施例做进一步详细地说明。在此,本发明的示意性实施例及说明用于解释本发明,但并不作为对本发明的限定。
如图1所示,为本发明的实施例中无线资源调度的方法流程图,具体步骤如下:
步骤101、将接收到的每个数据包分配到对应的缓存区中,进行差异化的缓存处理;
步骤102、根据缓存区的当前容量,调整用于传输各数据包的TBF的调度优先级;
步骤103、根据每个TBF的调度优先级,指示MS当前可使用的一个或多个PDCH。
在本实施例中,通过在PCU引入缓存机制,对来自不同用户的不同业务类型进行差异化的缓存,根据缓存的容量自适应调整不同TBF的调度优先级,达到不同的用户、不同的业务具有最佳的调度频次和调度时延,满足业务差异化、用户差异化的需求,有效提升无线资源利用率。
如图2所示,为本发明的实施例中无线资源调度方法的系统结构图,通过在PCU中引入下行缓冲机制,将来自SGSN(ServingGPRSSupportNode,GPRS服务支持节点)、发往MS的数据包,在PCU侧都先进入缓存区(TrafficBuffer)中。PCU为每个PDP(分组数据协议)分配一个单独的缓存区(TrafficBuffer),缓存区在PDP激活后即分配。
PCU根据每个数据包对应的缓存区的当前容量(空满状态)来设置USF(每个TBF都分配相应的上行状态标识USF),以指示MS当前可使用的一个或多个PDCH。
对于缓存区较满的,单位时间内调度该TBF的次数多;如果缓存区存在溢出,则丢弃,等待RLC层重传;如果缓存区较空,则调度该TBF的次数减少;如果缓存区为空,则不调度该TBF,及USF不指示该TBF。
如图3所示,为本发明的实施例中GPRS系统中无线资源调度的方法流程图,具体步骤如下:
步骤301、PCU接收来自CN(核心网)侧的激活PDP上下文接受信令;
PCU从ActivePDPContextAccept(PDP上下文接受)信令中读取QOS相关字段TrafficClass(业务类型)、MAXSDUsize(表示SDU包(SDU:ServiceDataUnit,泛指用户数据)的最大字节数)、Meanthrouput(表示SDU数据的平均吞吐率)等。
步骤302、PCU为本次PDP对应的TBF分配一个业务缓存区(TrafficBuffer);
根据相应字段设置MAX_Buffer、MIN_Buffer参数值,在本实施例中,QOS字段和MAX_Buffer(缓存区最大容量)、MIN_Buffer(缓存区最小容量)参数值的对应关系,可根据具体情况调整。
步骤303、根据MS时隙能力和PSET时隙情况分配PDCH;
在本实施例中,可通过Immediateassignment(立即指配)消息指派给MS。此处分配PDCH可仅参考MS时隙能力和PSET信道共享情况,尽可能多的分配PDCH到MS。
步骤304、PCU监视缓存区(TrafficBuffer)的容量情况,设置TBF的调度优先级
当TrafficBuffer的当前容量Current_Level大于Level_Offset+Level_HYST时,则与该TrafficBuffer对应的TBF的调度优先级增加1,否则执行步骤305,Current_Level为当前容量,Level_Offset、Level_HYST为调度迟滞参数,这两个参数是本算法中引入的新参数,非协议规范的标准参数,目的是增加算法中对由TrafficBuffer容量触发的TBF调度优先级调整的灵活性。可依据不同业务类型的数据包大小、时延要求等不同而设置不同,这里没有做统一限制。
当Current_Level小于Level_Offset-Level_HYST时,则与该TrafficBuffer对应的TBF的调度优先级减1,否则执行步骤305。参见图4,为本发明的实施例中缓存区容量与调度优先级关系的示意图。
步骤305、PCU根据每个TBF的调度优先级调度MS;
即,在USF字段指示MS的上行PDCH,在TFI字段指示下行PDCH调度,调度方法为:
PCU首先为每个PDCH计算调度周期,调度周期为该PDCH上所有MS的TBF调度优先级之和,即(其中l为该PDCH调度周期,为该PDCH上第i个TBF的调度优先级),每个PDCH的调度周期不尽相同,承载TBF多的PDCH调度周期长,平均TBF速率就慢,承载TBF少的PDCH调度周期短,平均TBF速率快,但PDCH上的每个TBF的速率跟调度优先级成正比。
PCU通过轮询方式指示MS占用上行和下行PDCH,可以一次连续指示某一个MS,再指示下一个MS,也可以交叉指示,但要满足在一个调度周期l内,所有的TBF都能在该PDCH上调度到对应的次。
由于PCU对每种业务引入单独的TrafficBuffer,不同的业务类型对时延的要求不同,可以体现在TrafficBuffer的最大容量MAX_Level上,业务时延大的,可以使用较大的MAX_Level设置,如背景类业务;时延敏感的业务,MAX_Level可设置的小一些,甚至为0,如流媒体业务。
对于小数据包业务,如飞信业务和QQ业务,可以将MIN_Level设置大于0,PCU收到若干个数据包之后,在一个TBF中发送,可以大大提升PDCH承载效率,同时减少PDCH指派或者Paging次数,降低CCCH负荷。每种业务的MAX_Level和MIN_Level可以灵活设置,而PCU根据PDP激活信令中的业务QOS及时延参数,配置TrafficBuffer的MAX_Level和MIN_Level。LEVEL_Offest和LEVEL_HYST可以在实际网络中优化,调节PCU对用户USF调度的相应速度,避免过于偏激的设置使部分终端收到的调度太少,或者过于平均。
参见图5,为本发明的实施例中无线资源调度的装置结构图,该无线资源调度的装置,包括:
缓存模块,用于接收到的每个数据包分配到对应的缓存区中,进行差异化的缓存处理;
调整模块,用于根据缓存区的当前容量,调整用于传输各数据包的临时块流TBF的调度优先级;
指示模块,用于根据每个TBF的调度优先级,指示移动台当前可使用的一个或多个分组数据信道PDCH。
在本发明的另一实施例中,所述数据包为待发送给不同用户的数据包和/或待发送的不同业务类型的数据包。
在本发明的实施例中还提供一种无线资源调度的系统(参见图2),包括分组控制单元,该所述分组控制单元,用于将接收到的每个数据包分配到对应的缓存区中,进行差异化的缓存处理;然后根据缓存区的当前容量,调整用于传输各数据包的临时块流指示TBF的调度优先级;最后、根据每个TBF的调度优先级,指示移动台当前可使用的一个或多个分组数据信道。
在本发明的另一实施例中,所述数据包为待发送给不同用户的数据包和/或待发送的不同业务类型的数据包。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以作出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种无线资源调度的方法,其特征在于,包括:
步骤A、将接收到的每个数据包分配到对应的缓存区中,进行差异化的缓存处理;
步骤B、根据缓存区的当前容量,调整用于传输各数据包的临时块流TBF的调度优先级;
步骤C、根据每个TBF的调度优先级,指示移动台当前可使用的一个或多个分组数据信道PDCH;
所述步骤C为:
根据每个TBF的调度优先级,在TBF的上行状态标识USF字段中指示移动台的上行PDCH调度,在TBF的临时块流指示TFI字段中指示下行PDCH调度;
其中,为每个PDCH计算调度周期调度周期为该PDCH上所有移动台的TBF调度优先级之和;
通过轮询方式、连续方式或交叉方式指示移动台占用上行PDCH和下行PDCH,在一个调度周期内,所有的TBF都能在该PDCH上调度到对应的次。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述数据包为待发送给不同用户的数据包和/或待发送的不同业务类型的数据包。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在执行步骤A之前,所述方法还包括:
接收来自核心网侧的激活PDP上下文接受信令。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤B包括:
当缓存区的当前容量Current_Level大于调度迟滞参数Level_Offset与调度迟滞参数Level_HYST之和时,与该缓存区对应的TBF的调度优先级增加;和/或
当缓存区的当前容量Current_Level小于调度迟滞参数Level_Offset与调度迟滞参数Level_HYST之差时,与该缓存区对应的TBF的调度优先级减少。
5.一种无线资源调度的装置,其特征在于,包括:
缓存模块,用于接收到的每个数据包分配到对应的缓存区中,进行差异化的缓存处理;
调整模块,用于根据缓存区的当前容量,调整用于传输各数据包的临时块流TBF的调度优先级;
指示模块,用于根据每个TBF的调度优先级,指示移动台当前可使用的一个或多个分组数据信道PDCH;
所述指示模块进一步用于根据每个TBF的调度优先级,在TBF的上行状态标识USF字段中指示移动台的上行PDCH调度,在TBF的临时块流指示TFI字段中指示下行PDCH调度;
其中,为每个PDCH计算调度周期调度周期为该PDCH上所有移动台的TBF调度优先级之和;
通过轮询方式、连续方式或交叉方式指示移动台占用上行PDCH和下行PDCH,在一个调度周期内,所有的TBF都能在该PDCH上调度到对应的次。
6.根据权利要求5所述的装置,其特征在于,所述数据包为待发送给不同用户的数据包和/或待发送的不同业务类型的数据包。
7.一种无线资源调度的系统,包括分组控制单元,其特征在于,所述分组控制单元,用于将接收到的每个数据包分配到对应的缓存区中,进行差异化的缓存处理;然后根据缓存区的当前容量,调整用于传输各数据包的临时块流指示TBF的调度优先级;最后、根据每个TBF的调度优先级,指示移动台当前可使用的一个或多个分组数据信道,根据每个TBF的调度优先级,在TBF的上行状态标识USF字段中指示移动台的上行PDCH调度,在TBF的临时块流指示TFI字段中指示下行PDCH调度;其中,为每个PDCH计算调度周期调度周期为该PDCH上所有移动台的TBF调度优先级之和;通过轮询方式、连续方式或交叉方式指示移动台占用上行PDCH和下行PDCH,在一个调度周期内,所有的TBF都能在该PDCH上调度到对应的次。
8.根据权利要求7所述的系统,其特征在于,所述数据包为待发送给不同用户的数据包和/或待发送的不同业务类型的数据包。
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