CN111225447B - 一种数据时延优化方法和移动终端 - Google Patents

一种数据时延优化方法和移动终端 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种数据时延优化方法和移动终端，涉及通信技术领域。其中，所述方法包括：移动终端接收来自基站的上行分配配额；所述移动终端根据其上行传输数据包的数据量和所述上行分配配额判断所述移动终端出现数据传输时延的可能性；若判断所述移动终端出现数据传输时延的可能性大于阈值，缩短所述移动终端的上行休眠时间。本发明的技术方案通过调整缩短连接态休眠周期，加快上传数据的频率，从而加快数据传输，延缓数据量大配额小的矛盾，减少数据积压，避免出现数据传输时延。

Description

一种数据时延优化方法和移动终端
技术领域
本发明涉及通信技术领域，特别是涉及一种数据时延优化方法和移动终端。
背景技术
LTE(Long Term Evolution，长期演进)系统以高效率、低延迟的优势目前正广泛应用于无线传输领域。在以LTE为代表的下一代移动通信系统中，移动终端上行数据传输的过程为：移动终端先通过PUCCH(Physical Uplink Control Channel，物理上行链路控制信道)发送报告，报告中包括SR(Schedulingt Request，上行调度请求)，BSR(Buffer StatusReport，缓存状态报告)，PHR(Power Headroom Report，功率余量报告)；基站通过PDCCH(Physical Downlink Control Channel，物理下行控制信道)分配PRB(Physical RB，L1调度概念)和MCS(Modulation and Coding Scheme，调制与编码策略)；移动终端利用分配资源通过PUSCH(Physical Uplink Shared Channel，物理上行共享信道)发送数据；基站通过PHICH(Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel，物理混合自动重传指示信道)返回Ack/nack(应答位/否应答位)，通知接收成功/失败。因此，在LTE通信系统中，为了提高空口资源的利用率，无论是控制信息还是数据信息，都需要在一个统一的共享信道中传输。而用户对资源的使用必须经过基站资源调度后才能进行。
当基站分配的配额(UL Grant)小于移动终端需要上传的数据时，就会出现移动终端传输数据时延，从而产生卡顿，如游戏高时延、掉帧。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种数据时延优化方法和移动终端，加快数据传输效率，减少数据积压产生的时延。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是一种数据时延优化方法，包括：
移动终端接收来自基站的上行分配配额；
移动终端根据其上行传输数据包的数据量和上行分配配额判断移动终端出现数据传输时延的可能性；
若判断移动终端出现数据传输时延的可能性大于阈值，缩短移动终端的上行休眠时间。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是一种移动终端，包括：
收发器，用于收发信息，包括用于接收来自基站的上行分配配额；
至少一个处理器，用于根据收发器接收的上行分配配额和移动终端的上行传输数据包的数据量判断移动终端出现数据传输时延的可能性；若判断移动终端出现数据传输时延的可能性大于阈值，控制所述收发器缩短上行休眠时间。
以上方案，移动终端先接受来自基站的上行分配配额，根据其上行传输数据包的数据量和上行分配配额判断移动终端出现数据传输时延的可能性；若判断移动终端出现数据传输时延的可能性大于阈值，缩短移动终端的上行休眠时间。本发明的技术方案通过调整非连续接收周期的接收密度，加快上传数据的频率，从而加快数据传输，延缓数据量大配额小的矛盾，减少数据积压，避免出现数据传输时延。
附图说明
图1是本发明数据时延优化方法第一个实施方式的流程示意图；
图2是本发明数据时延优化方法第二个实施方式的流程示意图；
图3是本发明数据时延优化方法第三个实施方式的流程示意图；
图4是本发明数据时延优化方法第四个实施方式的流程示意图；
图5是本发明数据时延优化方法第五个实施方式的流程示意图；
图6是本发明移动终端一实施方式的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施方式对本发明进行详细说明。
请参阅图1，图1是本发明数据时延优化方法一实施方式的流程示意图。如图1所示，该方法包括如下步骤：
S101：移动终端接收来自基站的上行分配配额。
其中，移动终端可以指用户设备(User Equipment，简称为UE)、接入终端、用户单元、用户站、移动站、移动台、远方站、远程终端、移动设备、用户终端、终端、无线通信设备、用户代理或用户装置。基站(Base Station，简称BS)是一种部署在无线接入网中用以为UE提供无线通信功能的装置。基站可以包括各种形式的宏基站、微基站、中继站、接入站等等。
首先，在传统的上行数据传输处理流程中，当数据需要从终端发往基站时，终端必须通过资源调度请求告知基站其有待发送数据。然后，基站根据上行传输数据总量和移动终端的信号质量确定上行分配配额并将该上行分配配额分配给移动终端。
S102：移动终端根据其上行传输数据包的数据量和上行分配配额判断移动终端出现数据传输时延的可能性。
其中，移动终端先根据自己需要传输数据包的数据总量以及自身设备的信号质量计算得到每次需要上传的上行传输数据包的数据量。随后，移动终端将自己计算得到的上行传输数据包的数据量和基站分配的上行分配配额对比，综合判断得出移动终端出现数据传输时延的可能性高低的结论。
S103：若判断移动终端出现数据传输时延的可能性大于阈值，缩短移动终端的上行休眠时间。
其中，如果判断结果是移动终端出现数据传输时延的可能性高，即移动终端出现数据传输时延的可能性大于阈值，可以通过调整非连续接收周期加快移动终端上传数据的频率，从而延缓上行分配配额供给不足带来的上行传输时延的问题。
在LTE系统中，非连续接收周期即为LTE系统中的DRX周期。第三代合作伙伴计划(3rd Generation Partnership Project，简称3GPP)通过36.321协议标准化了DRX的一系列处理流程。
在时域上，时间被划分成一个个连续的DRX周期。一个DRX周期由“激活期(OnDuration)”和“休眠时间(Opportunity for DRX)”组成。在激活期的时间段内，移动终端监听PDCCH，从而在配额内上行传输数据。在休眠时间段内，移动终端关闭接收机，不侦听PDCCH，不接受调度信息以节省功耗。通过缩短上行休眠时间——即为在移动终端上行传输数据过程DRX周期中的休眠时间，加快移动终端上传数据频率，减少数据积压，防止移动终端上传数据时延。
其中，上行休眠时间的取值范围已被通信协议所标准化的。在通信协议中，上行休眠时间可以按倍数延长或按倍数缩短。在本实施例中，缩短上行休眠时间的倍数是与上行分配配额和上行传输数据包的数据量的比值呈负相关的关系。在正常操作过程中，缩短上行休眠时间的倍数可以是1倍、2倍、3倍、4倍、5倍等等。
请参阅图2，图2是本发明数据时延优化方法第二个实施方式的流程示意图。本实施方式中，该方法包括以下步骤：
S201：移动终端接收来自基站的上行分配配额。
可如上S101，在此不作赘述。
S202：判断上行分配配额是否小于移动终端上行传输数据包的数据量。
其中，移动终端判断基站分配的上行分配配额是否小于自己计算得到的每次上行传输数据包的数据量。
S203：若小于，统计上行分配配额小于移动终端上行传输数据包的数据量小的次数。
其中，如果判断结果为基站分配的上行分配配额小于移动终端计算得到的每次上行传输数据包的数据量，就统计连续出现这种情况的次数，如果中途出现基站分配的上行分配配额大于移动终端上行传输数据包的数据量的现象时，则该次数归零，直至下次出现配额小于移动终端上传数据包的数据量的情况时，重新计算连续次数。
S204：当该次数大于第一阈值时，确定移动终端出现数据传输时延的可能性高。
其中，第一阈值可以由移动终端预先设定，或者可以由用户按照自身需求设定，例如可以设定第一阈值为1次、2次、3次、4次、5次、6次等等。当移动终端统计出现基站分配的上行分配配额小于移动终端计算得到的每次上行传输数据包的数据量情况的连续次数大于移动终端设定的第一阈值时，移动终端就可以确认其出现数据传输时延的可能性高。
S205：缩短移动终端的上行休眠时间。
当判断移动终端出现数据传输时延的可能性高时，缩短移动终端的上行休眠时间，这样在一定时间段内，比缩短之前移动终端向基站上传数据包的次数多，这样即使上行分配配额供给不足，也能在一定时间内将规定数据量的数据包上传到基站上，甚至能够解决先前因为上行分配配额供给不足带来的数据积压问题，从而避免因为上行分配配额供给不足出现移动终端上行传输数据时延情况。
请参阅图3，图3是本发明数据时延优化方法第三个实施方式的流程示意图。本实施方式中，该方法包括以下步骤：
S301：移动终端接收来自基站的上行分配配额。
可如上S101，在此不作赘述。
S302：将上行分配配额(A)和移动终端上行传输数据包的数据量(B)进行比较。
其中，移动终端对比基站分配的上行分配配额和移动终端上行传输数据包的数据量的大小。具体的比较过程，可以分为如下三种S3031/S3041/S3051：
第一种：
S3031：统计A>B的连续次数，判断连续次数是否大于第二阈值。
其中，当基站分配的上行分配配额大于移动终端上行传输数据包的数据量时，说明基站分配的上行分配配额供给过足，出现这样的情况的原因可能是基站分析得出的移动终端的信号质量过高，或者可能是移动终端需要上传的数据包总量过小，或者可能是其他原因。此时，统计出现A>B的情况的连续次数，如果中途出现基站分配的上行分配配额小于移动终端上行传输数据包的数据量的现象时，则该次数归零，直至下次出现配额大于移动终端上传数据包的数据量的情况时，重新计算连续次数；接着判断该连续次数是否大于第二阈值。第二阈值可以由移动终端预先设定，或者可以由用户按照自身需求设定，例如可以设定第二阈值为3次、4次、5次、6次、7次、8次等等。假如是用户按照自身需求设定第二阈值的话，用户假如需要及时的数据传输效果，就可以将第二阈值设定高一点，如8次、9次、10次等等；假如用户需要移动终端的功耗低一点，降低耗电量，提高电池续航能力，就可以将第二阈值设定低一点，如3次、4次、5次等等。
S3032：在判断出现A>B的情况的连续次数大于第二阈值时，确定移动终端出现数据传输时延的可能性低；延长移动终端的上行休眠时间。
当判断出现A>B的情况的连续次数大于第二阈值时，就可以确定移动终端出现数据传输时延的可能性低。此时就可以适当的延长移动终端的上行休眠时间，从而既能满足移动终端及时上传数据的要求，又能满足移动终端降低功耗、提高续航能力的要求。延长上行休眠时间的倍数是与上行分配配额和上行传输数据包的数据量的比值呈正相关的关系。
第二种：
S3051：统计A<B的连续次数，判断小的次数是否大于第一阈值。
其中，如果判断结果为基站分配的上行分配配额小于移动终端计算得到的每次上行传输数据包的数据量，就统计连续出现A<B这种情况的连续次数，接着判断该连续次数是否大于设定的第一阈值。
S3052：在判断出现A<B的情况的连续次数大于第一阈值时，确定移动终端出现数据传输时延的可能性高；缩短移动终端的上行休眠时间。
当判断出现A<B的连续次数大于设定的第一阈值时，就可以确定移动终端出现数据传输时延的可能性高，说明当前基站分配的上行分配配额不能满足移动终端对于上传数据不时延的要求。此时就需要让移动终端将先前累积的数据包和之后需要及时上传的数据包及时上传到基站，此时可以通过缩短上行休眠时间达到及时上传数据的效果。缩短上行休眠时间的倍数是与上行分配配额和上行传输数据包的数据量的比值呈负相关的关系。
第三种：
S3041：除第一种和第二种描述的情况外，其余情况均确定移动终端出现数据传输时延的可能性为中；保持移动终端的上行休眠时间不变。
可以确定移动终端出现数据传输时延的可能性为中的情况为：当基站分配的上行分配配额等于移动终端上行传输数据包的数据量时；或者当基站分配的上行分配配额大于移动终端上行传输数据包的数据量时，但是此时统计得到的A>B的连续次数小于等于第二阈值时；或者当基站分配的上行分配配额小于移动终端上行传输数据包的数据量时，但是此时统计得到的A<B的连续次数小于等于第一阈值。此时不需要调整移动终端的非连续接收周期，不需要对移动终端的上行休眠时间作出改变，说明当前的上行分配配额还可以满足移动终端的上传数据不时延的要求。
请参阅图4，图4是本发明数据时延优化方法第四个实施方式的流程示意图。本实施方式中，该方法包括以下步骤：
S401：移动终端接收来自基站的上行分配配额。
可如上S101，在此不作赘述。
S402：移动终端根据其上行传输数据包的数据量和上行分配配额判断移动终端出现数据传输时延的可能性。
可如上S102，在此不作赘述。
S403：若判断移动终端出现数据传输时延的可能性大于阈值，缩短移动终端的上行休眠时间。
可如上S103，在此不作赘述。
S404：移动终端根据其上行传输数据包的数据量和上行分配配额继续判断移动终端出现数据传输时延的可能性。
在缩短移动终端的上行休眠时间后，继续判断移动终端出现数据传输时延的可能性高低。因为在缩短上行休眠时间后，可能会出现多种情况。
其中一种情况是：移动终端先前是在进行分享文件等低传输数据量的操作，但是移动终端现在是在进行上传视频等高传输数据量的操作，移动终端先前缩短的上行休眠时间不能满足现在的传输数据要求。
另外一种情况是：移动先前在进行传输视频包等高传输数据量的操作，但是移动终端现在是在进行远程操控等低传输数据量的操作，此时DRX周期中的未进行缩短过的上行休眠时间就可以使远程操控在没有出现传输数据时延的情况下完成。
具体的比较过程，可以分为如下两种S4051/S4052：
第一种：
S4051：在判断移动终端出现数据传输时延的可能性高时，缩短移动终端的上行休眠时间。
当判断移动终端出现数据传输时延的可能性高时，为了满足移动设备对于避免出现数据传输时延的情况的需求，此时就需要再次缩短移动终端的上行休眠时间。缩短上行休眠时间的倍数是与上行分配配额和上行传输数据包的数据量的比值呈负相关的关系。
第二种：
S4052：在判断移动终端出现数据传输时延的可能性低时，延长移动终端的上行休眠时间。
当判断移动终端出现数据传输时延的可能性低时，为了满足移动设备对于降低功耗的需求，此时就需要延长移动终端的上行休眠时间。延长上行休眠时间的倍数是与上行分配配额和上行传输数据包的数据量的比值呈正相关的关系。
请参阅图5，图5是本发明数据时延优化方法第五个实施方式的流程示意图。本实施方式中，该方法包括以下步骤：
S501：移动终端接收来自基站的上行分配配额。
可如上S101，在此不作赘述。
S502：统计移动终端中比上行分配配额数据量多的待上行传输数据包的数目。
其中，移动终端接收到基站发送的上行分配配额之后，可以先统计移动终端后续需要上传的比上行分配配额数据量多的待上行传输数据包的连续数目，如有间断，则不再继续往间断处后面累加数目。
S503：判断该数目是否大于第三阈值。
其中判断统计得到的移动终端后续需要上传的比上行分配配额数据量多的待上行传输数据包的连续数目是否大于第三阈值。如果不大于第三阈值的话：可能是移动终端需要上传的数据包的数据量并不多，均小于基站分配的上行分配配额；也可能是移动终端待上传数据包序列中，只有几个比基站分配的上行分配配额数据量多，这几个产生的数据积压不会造成上传数据时延现象，此时无需执行S504-S505操作，减少因为后续操作带来的时间浪费。
S504：若大于，执行移动终端根据其上行传输数据包的数据量和上行分配配额判断移动终端出现数据传输时延的可能性步骤。
其中，如果判断统计得到的移动终端后续需要上传的比上行分配配额数据量多的待上行传输数据包的连续数目大于第三阈值，说明移动终端可能会出现上传数据时延的可能性，此时就需要对移动终端出现数据传输时延的可能性的高低进行判断。
S505：若判断移动终端出现数据传输时延的可能性大于阈值，缩短移动终端的上行休眠时间。
可如上S103，在此不作赘述。
请参阅图6，图6是本发明移动终端第一个实施方式的结构示意图。本实施方式移动终端61包括：
收发器62，用于收发信息，包括用于接收来自基站的上行分配配额；
至少一个处理器63，用于根据收发器62接收的上行分配配额和移动终端61的上行传输数据包的数据量判断移动终端61出现数据传输时延的可能性；若判断移动终端61出现数据传输时延的可能性大于阈值，控制所述收发器62缩短上行休眠时间。
在此实施例中，收发器先接受来自基站的上行分配配额；处理器根据收发器接收到的上行分配配额和上行传输数据包的数据量综合判断移动终端出现数据传输时延的可能性，若判断移动终端出现数据传输时延的可能性大于阈值，控制收发器缩短上行休眠时间。本发明的技术方案通过调整非连续接收周期的接收密度，加快上传数据的频率，从而加快数据传输，延缓数据量大配额小的矛盾，减少数据积压，避免出现数据传输时延。
以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种数据时延优化方法，其特征在于，包括：
移动终端接收来自基站的上行分配配额；
所述移动终端根据其上行传输数据包的数据量和所述上行分配配额判断所述移动终端出现数据传输时延的可能性；
若判断所述移动终端出现数据传输时延的可能性大于阈值，缩短所述移动终端的上行休眠时间，以调整非连续接收周期的接收密度，加快数据传输的频率。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述移动终端根据其上行传输数据包的数据量和所述上行分配配额判断移动终端出现数据传输时延的可能性步骤包括：
当上行分配配额小于所述移动终端上行传输数据包的数据量时，统计上行分配配额比所述移动终端上行传输数据包的数据量小的连续次数，当所述小的连续次数大于第一阈值时，确定所述移动终端出现数据传输时延的可能性高，可能性高即为大于阈值。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
当上行分配配额大于所述移动终端上行传输数据包的数据量时，统计上行分配配额比所述移动终端上行传输数据包的数据量大的连续次数，当所述大的连续次数大于第二阈值时，确定所述移动终端出现数据传输时延的可能性低；
其余情况则判定所述移动终端出现数据传输时延的可能性为中；
当判断所述移动终端出现数据传输时延的可能性为中时，维持上行休眠时间不变；
当判断所述移动终端出现数据传输时延的可能性低时，延长上行休眠时间。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述缩短所述移动终端的上行休眠时间之后，包括：
当所述移动终端根据其上行传输数据包的数据量和所述上行分配配额判断所述移动终端出现数据传输时延的可能性仍然高，再次缩短所述移动终端的上行休眠时间；
当所述移动终端根据其上行传输数据包的数据量和所述上行分配配额判断所述移动终端出现数据传输时延的可能性低，延长所述移动终端的上行休眠时间。
5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，
所述上行分配配额与所述移动终端上行传输数据包的数据量的比值与调整所述上行休眠时间的倍数呈正相关的关系。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，
在所述移动终端根据其上行传输数据包的数据量和所述上行分配配额判断移动终端出现数据传输时延的可能性步骤之前，包括：
统计所述移动终端中比上行分配配额数据量多的待上行传输数据包的数目，如所述数目大于第三阈值时，继续执行所述移动终端根据其上行传输数据包的数据量和所述上行分配配额判断移动终端出现数据传输时延的可能性步骤。
7.一种移动终端，其特征在于，包括：
收发器，用于收发信息，包括接收来自基站的上行分配配额；
至少一个处理器，用于根据所述收发器接收的上行分配配额和所述移动终端的上行传输数据包的数据量判断所述移动终端出现数据传输时延的可能性；若判断所述移动终端出现数据传输时延的可能性大于阈值，控制所述收发器缩短上行休眠时间，以调整非连续接收周期的接收密度，加快数据传输的频率。
8.根据权利要求7所述的移动终端，其特征在于，所述至少一个处理器具体用于在上行分配配额小于所述移动终端上行传输数据包的数据量时，统计上行分配配额比所述移动终端上行传输数据包的数据量小的连续次数，在所述小的连续次数大于第一阈值时，确定所述移动终端出现数据传输时延的可能性高。
9.根据权利要求8所述的移动终端，其特征在于，所述至少一个处理器具体用在于上行分配配额大于所述移动终端上行传输数据包的数据量时，统计上行分配配额比所述移动终端上行传输数据包的数据量大的连续次数，在所述大的连续次数大于第二阈值时，确定所述移动终端出现数据传输时延的可能性低；
其余情况则判定所述移动终端出现数据传输时延的可能性为中；
在判断所述移动终端出现数据传输时延的可能性为中时，维持上行休眠时间不变；
在判断所述移动终端出现数据传输时延的可能性低时，延长上行休眠时间。
10.根据权利要求7-9任一项所述的移动终端，其特征在于，所述至少一个处理器具体用在于统计所述移动终端中比上行分配配额数据量多的待上行传输数据包的数目，如所述数目大于第三阈值时，继续执行所述移动终端根据其上行传输数据包的数据量和所述上行分配配额判断移动终端出现数据传输时延的可能性步骤。
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