CN105471763A - 控制报文传输方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种控制报文传输的方法，所述方法包括：检测到有控制报文需要发送时，生成指示报文，并将所述指示报文连同所述控制报文一起发送到介质访问控制层MAC，所述指示报文用于指示当前报文为控制报文；MAC先基于所述指示报文检测哪些是控制报文，再分别计算所述控制报文和其他数据报文的字节数，确定带宽并发送带宽请求给调度器；优先调度所述控制报文。相应的，本发明还公开了上述控制报文传输方法对应的基站和用户设备，解决了链路拥塞导致的控制报文丢失和传输时延大的问题。

Description

控制报文传输方法及装置
技术领域
本发明涉及通信技术，尤其涉及一种控制报文传输方法及装置。
背景技术
长期演进(LTE，LongTermEvolution)网络提供了全链路的服务等级(QoS，QualityofService)保证机制。具体针对空口，调度优先级作为一个重要参数在相关的协议中做了明确指示。无线信令承载(SRB，SignallingRadioBearer)的消息报文被确认配置为最高。同时，针对不同的业务类型即不同的QoS标度值(QCI，QoSClassIdentifier)配置了不同的调度优先级。
在当前调度优先级情况下，如果保证比特速率(GBR，GuranteedBitRate)业务占满或即将占满(每个传输时间间隔(TTI，TransmissionTimeInterval)仅剩几个字节)空口带宽，那么NGBR承载上的分组数据汇聚协议(PDCP，PacketDataConvergenceProtocol)、无线链路控制(RLC，RadioLinkControl)协议的控制消息会以较大的延时发出或者不被发出。此时会因传送超时导致处理流程上的异常，或流程时延较大。这样，在业务较大时，必然会存在PDCP、RLC控制报文传输拥塞的问题，并且会占用较多空口资源，无法保证控制报文的顺利传输，出现报文没有带宽被调出、报文传输时延大、甚至报文丢失的问题。因此，需要提出一种新的方案，以解决上述问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种控制报文传输方法及装置，解决链路拥塞导致的控制报文丢失和传输时延大的问题。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
本发明提供一种控制报文传输的方法，所述方法包括：
检测到有分组数据汇聚协议PDCP层的控制报文发送时，生成指示报文，并将所述指示报文连同所述控制报文一起发送到介质访问控制层MAC，所述指示报文用于指示当前报文为控制报文；
MAC先检测哪些是控制报文，再分别计算所述控制报文和其他数据报文的字节数，确定带宽并发送带宽请求给调度器；
优先调度所述控制报文。
上述方案中，将所述指示报文连同所述控制报文一起发送到MAC，还包括：
对于MAC能够通过报文头部首字节指示确定其是否为控制报文的报文，直接发送给MAC。
上述方案中，
所述检测哪些是控制报文包括：检测到报文头部首字节指示为控制报文，或者检测到当前报文为指示报文指示的控制报文，即认为该报文为控制报文。
上述方案中，对于基站侧，所述确定带宽并发送带宽请求给调度器为：将所述控制报文的字节数作为最低保障带宽并发送最低保障带宽请求给调度器；将所述控制报文的字节数和其他数据报文的字节数相加得到的和作为最大需要满足带宽并发送最大需要满足带宽请求给调度器；
对于用户设备UE侧，所述确定带宽并发送带宽请求给调度器为：将所述控制报文的字节数数计入无线信令承载SRB逻辑信道组的带宽请求，将其他数据报文的字节数计入原来逻辑信道组的带宽请求，上报各个逻辑信道组的带宽请求给基站并接收基站的调度器分配的带宽。
上述方案中，所述指示报文的内容包括控制报文的无线链路控制层的序列号RLCSN和无线承载标识符RBID；
或者，所述指示报文的内容包括控制报文的RLCSN、RBID和UE的实例描述符。
本发明提供一种控制报文传输的用户设备UE，所述UE包括：
第一识别单元，用于在检测到有分组数据汇聚协议PDCP层的控制报文需要发送时，生成指示报文，并将所述指示报文连同所述控制报文一起发送到介质访问控制层MAC；
第一带宽请求确定单元，用于在MAC先检测哪些是控制报文，再分别计算所述控制报文和其他数据报文的字节数，确定带宽并发送带宽请求给调度器；
上传单元，用于优先上传所述控制报文。
上述方案中，
第一识别单元，还用于对于MAC能够通过报文头部首字节指示确定其是否为控制报文的报文，直接发送给MAC。
上述方案中，
第一带宽请求确定单元，用于检测到报文头部首字节指示为控制报文，或者检测到当前报文为指示报文指示的控制报文，即认为该报文为控制报文；将所述控制报文的字节数数计入无线信令承载SRB逻辑信道组的带宽请求，将其他数据报文的字节数计入原来逻辑信道组的带宽请求，上报各个逻辑信道组的带宽请求给基站并接收基站的调度器分配的带宽。
上述方案中，所述指示报文的内容包括控制报文的无线链路控制层的序列号RLCSN和无线承载标识符RBID。
本发明提供一种控制报文传输的基站，所述基站包括：
第二识别单元，用于在检测到有分组数据汇聚协议PDCP层的控制报文需要发送时，生成指示报文，并将所述指示报文连同所述控制报文一起发送到介质访问控制层MAC；
第二带宽请求确定单元，用于在MAC上先检测哪些是控制报文，再分别计算所述控制报文和其他数据报文的字节数，确定带宽并发送带宽请求给调度器；
调度单元，用于优先调度所述控制报文。
上述方案中，
第二识别单元，还用于对于MAC能够通过报文头部首字节指示确定其是否为控制报文的报文，直接发送给MAC。12、根据权利要求10或11所述的基站，其特征在于，所述第二带宽请求确定单元，具体用于：
检测到报文头部首字节指示为控制报文，或者检测到当前报文为指示报文指示的控制报文，即认为该报文为控制报文；
将所述控制报文的字节数作为最低保障带宽并发送最低保障带宽请求给调度器；
将控制报文的字节数和其他数据报文的字节数相加得到的和作为最大需要满足带宽并发送最大需要满足带宽请求给调度器。
上述方案中，所述指示报文的内容包括控制报文的无线链路控制层的序列号RLCSN、无线承载标识符RBID、以及UE的实例描述符。
本发明实施例中，通过生成指示报文并将指示报文与控制报文一起发送给MAC，来提高控制报文调度优先级的方式，将PDCP和RLC层的控制报文优先调度，及时发出，能够有效避免业务较大时控制报文传输拥塞，解决了链路拥塞导致的控制报文丢失和传输时延大的问题，提高了通信系统的处理能力和性能。
附图说明
图1为根据本发明实施例的控制报文传输流程图；
图2为根据本发明实施例一的基站侧控制报文传输流程图；
图3为根据本发明实施例一的基站的组成结构示意图；
图4为根据本发明实施例二的UE侧控制报文传输流程图；
图5为根据本发明实施例二的UE的组成结构示意图。
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，以下举实施例并参照附图，对本发明进一步详细说明。
本发明实施例提供一种控制报文传输方法，解决LTE系统中控制报文传输拥塞的问题,该方法包括：
步骤101：识别控制报文，生成指示报文，并将所述指示报文连同控制报文一起发送到MAC；
具体的，检测到有控制报文需要发送时，生成对应该控制报文的指示报文，并将该指示报文连同控制报文一起发送到介质访问控制层(MAC，MediaAccessControl)。
本发明实施例中，在检测到PDCP状态报告(PDCPStatusReport)、鲁棒头部压缩(ROCH，RobustHeaderCompression)反馈(Feedback)消息、或RLC状态报告(RLCAMStatusReport)发送时，生成对应的指示报文，并将该指示报文与控制报文一起发送到MAC。
其中，所述指示报文用于指示当前报文是控制报文；本发明实施例中，RLC层检测当前要发送的是控制报文，即检测PDCP报文头的首比特指示为控制报文时，以该控制报文的无线链路控制层的序列号(RLCSN，RadioLinkControlSequenceNumber)和无线承载标识符(RBID，RadioBearIdentification)为内容生成指示报文，或者以制报文的RLCSN、RBID以及UE的实例描述符为内容生成指示报文，并将所述指示报文连同要发送的控制报文一起通知给MAC。
步骤102：MAC计算并上报控制报文的带宽请求；
具体的，MAC基于所述指示报文检测哪些是控制报文，再将所述控制报文和其他正常的数据报文分别计算字节数，以计算出的字节数确定带宽并发送带宽请求给调度器。
实际上，DRB上既可以有PDCP和RLC控制报文也可以有数据报文。本发明实施例中，上述的“数据报文”指数据无线承载(DRB，DataRadioBearer)上、PDCP或RLC报文首比特指示都不为控制报文的报文。具体请参考PDCP层(36323-860)和RLC层(36322-870)的协议。
具体的，MAC检测RLC报文头指示为控制报文，或者根据所述指示报文检测当前报文为控制报文，就会将这些控制报文放在待调度队列的头部或者放入一个单独的待调度队列。
步骤103：优先调度控制报文。
具体的，调度控制报文时，基于带宽请求进行调度，与控制报文相对应的带宽请求(如最低保障带宽请求、SRB逻辑信道组的带宽请求等)享有大于普通的DRB报文，小于等于SRB报文的调度优先级。也就是说，调度器调度完SRB报文后，优先调度所述PDCP和RLC层的控制报文，然后再按照协议设定的优先级调度其他的DRB报文。DRB报文主要作用是在UE和ENodeB之间传输ERAB数据包。实际应用中，步骤103中对于正常数据报文可以根据下表1规定的优先级来进行调度。
表1
实施例一
本实施例提供一种基站侧的控制报文传输方法，解决LTE系统中基站侧控制报文传输容易拥塞的问题,如图2所示，该方法包括：
步骤201：RLC收到PDCP层发送的PDCP报文，检测到该PDCP报文首比特为控制报文，在RLCSDU组成PDU的时候，RLC创建该控制报文的指示报文，该指示报文用于指示当前报文为需要紧急调度的控制报文，并将指示报文连同所述控制报文，还有其他的控制报文一起发送给MAC层。
其中，PDCP层的控制报文可以包括PDCP状态报告，ROCHfeedback消息；其他的控制报文可以有RLC创建的RLC状态报告等。一般情况下，RLC发出的控制报文同时包括这三种控制报文。本发明实施例中，PDCP状态报告与ROCHfeedback消息需要有对应的指示报文，RLC状态报告不需要创建指示报文。
其中，所述指示报文的内容可以是控制报文的RLCSN和RBID和所述的UE实例标识符。
步骤202：基站的MAC接收RLC发送的报文，检测哪些报文为需要紧急调度的报文，即检测哪些报文为控制报文，再将这些待发送的控制报文和当前信令承载(RB，RadioBearer)待发送的其他数据报文分别计算字节数，并将所述控制报文的字节数作为最低保障带宽，将控制报文的字节数和其他数据报文的字节数相加的和作为最大需要满足带宽，分别通知调度器。也就是说，分别发送最低保障带宽请求和最大需要满足带宽请求给调度器。
其中，MAC检测到RLC报文头部首字节指示为控制报文，或者检测到当前报文为指示报文指示的控制报文，即认为该报文为控制报文，为需要紧急调度的控制报文。例如，上述步骤201中发出的控制报文同时有PDCP状态报告、ROCHfeedback消息、RLC状态报告时，PDCP状态报告与ROCHfeedback消息分别由其对应的指示报文确定为控制报文，RLC状态报告则通过RLC报文头部首字节的指示来确定为控制报文。
这里，计算最低保障带宽时以检测出的所有控制报文的字节数为准，既包括带有指示报文的控制报文，也包括能够通过报文头部首字节确定的控制报文。例如，上述步骤201中发出的控制报文同时有PDCP状态报告、ROCHfeedback消息、RLC状态报告时，以PDCP状态报告、ROCHfeedback消息以及RLC状态报告的字节数之和作为最低保障带宽。
步骤203：在空口资源受限的条件下，基站调度器优先调度最低保障带宽请求的报文，也就是说，优先调度所述的控制报文。之后，如果判断有剩余的调度资源，再响应同小区下其他承载的调度请求。也就是说，如果有剩余的调度资源，那么就再调度最大需要满足带宽请求的其他数据报文。这里，同一承载下，控制报文将会被优先调度。小区内，需要紧急调度的报文的调度优先级仅不高于SRB数据，而且也是高于同小区的其他数据报文的。
相应的，本实施例还提供了一种控制报文传输的基站，如图3所示，所述基站包括：
第二识别单元31，用于在检测到有PDCP层的控制报文需要发送时，生成指示报文，并将所述指示报文连同控制报文一起发送到MAC；
所述指示报文用于指示当前报文是控制报文。该指示报文的内容可以包括控制报文的RLCSN，RBID和UE实例的描述符。其中，所述PDCP层的控制报文具体可以是PDCP状态报告、和/或ROCH反馈消息；
对于其他的控制报文，如RLC状态报告等，MAC可以通过报文头部首字节指示确定其是否为控制报文的话，不需要创建指示报文，第一识别单元51可以直接发送给MAC层。第二带宽请求确定单元32，用于在MAC检测当前要发送的报文中哪些是控制报文，并分别计算所述控制报文和其他数据报文的字节数，确定带宽并发送带宽请求给调度器；
其中，第二带宽请求确定单元32在MAC层，检测到RLC报文头部首字节指示为控制报文，或者检测到当前报文为指示报文指示的控制报文，即认为该报文为控制报文，为需要紧急调度的控制报文。
这里，第二带宽请求确定单元32将所述控制报文的字节数作为最低保障带宽请求发送给调度器；将所述控制报文的字节数和其他数据报文的字节数相加得到的和作为最大需要满足带宽的请求发送给调度器。
调度器33，用于优先调度所述控制报文。之后，如果有剩余的调度资源，就再调度最大需要满足带宽请求的其他数据报文。
实施例二
本实施例提供一种UE侧的控制报文传输方法，解决LTE系统中UE侧控制报文传输容易拥塞的问题,如图4所示，该方法包括：
步骤401：RLC收到PDCP层发送的PDCP报文，检测到该PDCP报文首比特为控制报文，在RLCSDU组成PDU的时候，RLC创建该控制报文的指示报文，该指示报文用于指示当前报文为需要紧急调度的控制报文，并将指示报文连同所述控制报文，还有其他的控制报文一起发送给MAC层。
其中，PDCP层的控制报文可以包括PDCP状态报告和/或ROCHfeedback消息；其他的控制报文可以有RLC创建的RLC状态报告等。一般情况下，RLC发出的控制报文同时包括这三种控制报文。本发明实施例中，PDCP状态报告与ROCHfeedback消息需要有对应的指示报文，RLC状态报告不需要创建指示报文。
步骤402：UE的MAC接收RLC层发送的报文，首先检测当前要发送的报文中哪些是需要紧急调度的报文，即检测哪些报文为控制报文，再将所述控制报文和其他正常的数据报文分别计算字节数，并将控制报文的字节数计入SRB逻辑信道组的带宽请求，将其他待发送的数据报文的字节数计入原来逻辑信道组的带宽请求，UE上报各个逻辑信道组的带宽请求给基站的调度器，基站的调度器分配带宽之后，UE接收基站分配的带宽。
其中，MAC检测到RLC报文头部首字节指示为控制报文，或者检测到当前报文为指示报文指示的控制报文，即认为该报文为控制报文，为需要紧急调度的控制报文。例如，上述步骤401中发出的控制报文同时有PDCP状态报告、ROCHfeedback消息、RLC状态报告时，PDCP状态报告与ROCHfeedback消息分别由其对应的指示报文确定为控制报文，RLC状态报告则通过RLC报文头部首字节的指示来确定为控制报文。
这里，计入SRB逻辑信道组的带宽请求时以检测出的所有控制报文的字节数为准，既包括带有指示报文的控制报文，也包括能够通过报文头部首字节确定的控制报文。例如，上述步骤401中发出的控制报文同时有PDCP状态报告、ROCHfeedback消息、RLC状态报告时，将PDCP状态报告、ROCHfeedback消息以及RLC状态报告的字节数都计入SRB逻辑信道组的带宽请求。
步骤403：UE将优先上传所述的控制报文，之后再上报其他的正常数据报文，如GBR和NGBR的数据报文等。
相应的，本实施例还提供了一种控制报文传输的UE，如图5所示，该UE包括：
第一识别单元51用于在RLC层检测到有PDCP层的控制报文需要发送时，生成指示报文，并将所述指示报文与所述控制报文一起发送到MAC；
其中，所述PDCP层的控制报文为分组数据汇聚协议PDCP状态报告或ROCH反馈消息。
对于其他的控制报文，如RLC状态报告等，MAC可以通过报文头部首字节指示确定其是否为控制报文的话，不需要创建指示报文，第一识别单元51可以直接发送给MAC层。
该指示报文的内容可以包括控制报文的RLCSN和RBID。
第一带宽请求确定单元52，用于在MAC上检测哪些是控制报文，再分别计算所述控制报文和其他数据报文的字节数，确定带宽并发送带宽请求给调度器；
这里，第一带宽请求确定单元52检测到RLC报文头部首字节指示为控制报文，或者检测到当前报文为指示报文指示的控制报文，即认为该报文为控制报文，为需要紧急调度的控制报文。
具体的，第一带宽请求确定单元52将所述控制报文的字节数数计入无线信令承载SRB逻辑信道组的带宽请求，将其他数据报文的字节数计入原来逻辑信道组的带宽请求，上报各个逻辑信道组的带宽请求给基站并接收基站的调度器分配的带宽。
上传单元53，用于优先上传控制报文。之后再上报其他的正常数据报文，如GBR和NGBR的数据报文等。
显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
以上所述，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。

Claims (12)

1.一种控制报文传输的方法，其特征在于，所述方法包括：
检测到有分组数据汇聚协议PDCP层的控制报文发送时，生成指示报文，并将所述指示报文连同所述控制报文一起发送到介质访问控制层MAC，所述指示报文用于指示当前报文为控制报文；
MAC先检测哪些是控制报文，再分别计算所述控制报文和其他数据报文的字节数，确定带宽并发送带宽请求给调度器；
优先调度所述控制报文。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述指示报文连同所述控制报文一起发送到MAC，还包括：
对于MAC能够通过报文头部首字节指示确定其是否为控制报文的报文，直接发送给MAC。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，
所述检测哪些是控制报文包括：检测到报文头部首字节指示为控制报文，或者检测到当前报文为指示报文指示的控制报文，即认为该报文为控制报文。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，对于基站侧，所述确定带宽并发送带宽请求给调度器为：将所述控制报文的字节数作为最低保障带宽并发送最低保障带宽请求给调度器；将所述控制报文的字节数和其他数据报文的字节数相加得到的和作为最大需要满足带宽并发送最大需要满足带宽请求给调度器；
对于用户设备UE侧，所述确定带宽并发送带宽请求给调度器为：将所述控制报文的字节数数计入无线信令承载SRB逻辑信道组的带宽请求，将其他数据报文的字节数计入原来逻辑信道组的带宽请求，上报各个逻辑信道组的带宽请求给基站并接收基站的调度器分配的带宽。
5.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，所述指示报文的内容包括控制报文的无线链路控制层的序列号RLCSN和无线承载标识符RBID；
或者，所述指示报文的内容包括控制报文的RLCSN、RBID和UE的实例描述符。
6.一种控制报文传输的用户设备UE，其特征在于，所述UE包括：
第一识别单元，用于在检测到有分组数据汇聚协议PDCP层的控制报文需要发送时，生成指示报文，并将所述指示报文连同所述控制报文一起发送到介质访问控制层MAC；
第一带宽请求确定单元，用于在MAC先检测哪些是控制报文，再分别计算所述控制报文和其他数据报文的字节数，确定带宽并发送带宽请求给调度器；
上传单元，用于优先上传所述控制报文。
7.根据权利要求6所述的UE，其特征在于，
第一识别单元，还用于对于MAC能够通过报文头部首字节指示确定其是否为控制报文的报文，直接发送给MAC。
8.根据权利要求6所述的UE，其特征在于，
第一带宽请求确定单元，用于检测到报文头部首字节指示为控制报文，或者检测到当前报文为指示报文指示的控制报文，即认为该报文为控制报文；将所述控制报文的字节数数计入无线信令承载SRB逻辑信道组的带宽请求，将其他数据报文的字节数计入原来逻辑信道组的带宽请求，上报各个逻辑信道组的带宽请求给基站并接收基站的调度器分配的带宽。
9.根据权利要求6所述的UE，其特征在于，所述指示报文的内容包括控制报文的无线链路控制层的序列号RLCSN和无线承载标识符RBID。
10.一种控制报文传输的基站，其特征在于，所述基站包括：
第二识别单元，用于在检测到有分组数据汇聚协议PDCP层的控制报文需要发送时，生成指示报文，并将所述指示报文连同所述控制报文一起发送到介质访问控制层MAC；
第二带宽请求确定单元，用于在MAC上先检测哪些是控制报文，再分别计算所述控制报文和其他数据报文的字节数，确定带宽并发送带宽请求给调度器；
调度单元，用于优先调度所述控制报文。
11.根据权利要求10述的基站，其特征在于，
第二识别单元，还用于对于MAC能够通过报文头部首字节指示确定其是否为控制报文的报文，直接发送给MAC。12、根据权利要求10或11所述的基站，其特征在于，所述第二带宽请求确定单元，具体用于：
检测到报文头部首字节指示为控制报文，或者检测到当前报文为指示报文指示的控制报文，即认为该报文为控制报文；
将所述控制报文的字节数作为最低保障带宽并发送最低保障带宽请求给调度器；
将控制报文的字节数和其他数据报文的字节数相加得到的和作为最大需要满足带宽并发送最大需要满足带宽请求给调度器。
12.根据权利要求10所述的基站，其特征在于，所述指示报文的内容包括控制报文的无线链路控制层的序列号RLCSN、无线承载标识符RBID、以及UE的实例描述符。
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