CN1351809A - 扩频多用户信道的数据流优先化和控制 - Google Patents

扩频多用户信道的数据流优先化和控制 Download PDF

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Abstract

在与多用户信道相关的控制器上接收多源的分组数据。部分地根据数据类型类别的可重新路由性将每个分组数据优先化。部分地根据优先化在多用户信道预定每个分组的传输时间。跟踪排队的分组数据的积累,以在多用户信道上传递数据。部分根据被跟踪的队列,限制每个数据源的数据流。

Description

扩频多用户信道的数据流优先化和控制
背景技术
本发明涉及无线码分多址扩频系统中多用户使用的信道；特别涉及在扩频系统中的公用和共享信道的数据流的优先化和控制的系统和方法。
图1示出简化的无线扩频码分多址(CDMA)通信系统18。在系统18内的节点b26与相关的用户设备20-24(UE)通信。节点b26具有与单一或多基站28(图1)相关的单一的现场控制器(SC)30。一组节点b26，32和34连接到无线网络控制器(RNC)36。为了在RNC 36-40之间传递信息，利用在RNC(IUR)之间的一个接口。每个RNC 36-40连接到移动交换中心(MSC)44，后者又连接到核心网络46。
为了在系统18内通信，使用多类型的信道，如专用、共享和公用信道。专用的信道在节点b26和特定的UE 20-24之间传递数据。多个UE 20-24或用户使用共享和公用的信道。所有这些信道传送包括通信业务，控制和信令数据的各种数据。
因为共享和公用的信道传递不同用户的数据，所以使用协议数据单元(PDU)或分组送出数据。如图2所示，为了将不同的源48-52的数据流调节到信道56，使用控制器54。
向UE 20-24传递数据使用的一个共用信道是正向接入公用信道(FACH)58。如图3所示，FACH 58在RNC 36，始发并发送至节点b28-34，以作为扩散信号向UE 20-24进行无线传输。FACH 58传送各种源的几种类型的数据，如公用控制信道的数据，专用控制和通信业务信道(DCCH和DTCH)的数据、和上下链路共享信道(DSCH和DTCH)控制的信令。FACH 58也传输带外控制信令，如混合自动重复请求(H-ARQ)，和从其他的RNC 38-40来的经IUR 62传输的类似数据，如CCCH，DCCH，DTCH和H-ARQ控制数据。
RNC 36使用各种控制器来控制数据流。无线电链路控制器(RLC)64控制CCCH。专用媒体存取控制器(MAC-d)66控制DCCH，DTCH和一些带外H-ARQ信令。共用媒体存取控制器(MAC-sh)68控制DSCH，USCH控制信令，和带外H-ARQ控制信令。控制FACH 58的是公用媒体存取控制器(MAC-c)60。
由于可在共享和公用信道上传输的多源数据48-52，信道控制器54在传输前将数据排队。如果在排队中出现大量的积累，排队中的数据延迟时间加大。像控制数据的某些数据的较大延迟会造成信道的故障。为了缓解这个问题，现有技术或刷新(冲掉)这个排队减少拥挤，或重定数据路由。刷新排队造成数据的损失，并要求重新传输，而这是不希望的。重定已经排队的数据路由在系统内产生数据的重复，并且不能够解决存在的拥挤。因此，希望减少共享和公用信道的数据延迟时间而没有与现有技术相关的问题。
本发明概述
在与多用户信道相关的控制器上接收来自多源的分组数据。部分根据数据类型的可重编路由性，将每个分组数据优先化。部分根据优先化，为每个分组排定在多用户信道上的传输时间。排队积累的分组数据被跟踪，以在多用户信道上传递。部分根据跟踪的排队，限制来自每个数据源的数据流。
附图的简要说明
图1是无线扩频通信系统简图；
图2是流向共享或公用信道的数据的图示；
图3是流向RNC内FACH信道的数据图示；
图4是优先的方案的图示；
图5是FACH信道用的优先方案图示；
图6是共享或公用信道使用的保留机构图示；和
图7是共享或公用信道用的数据源窗口图示。
优选实施例的详细说明
如图4所示，在多用户信道控制器54中采用数据优先化来减少数据数据等待时间。对于一个具体的公用或共享信道，某些数据必须在这个信道上传递，在图中表示为“强制”88。其他数据最好在这个特定的信道上发送，但是也可以重新路由到另一个信道，如专用信道。这个数据被称为“尽量”90。因为“强制”数据不可重编路由，它取得对“尽量”数据90的优先权。
在分组内的数据的类型，如控制96、信令98和通信业务数据也用于优先化。为了实现数据类型的优先化，将控制96和信令98分组数据与通信业务分组数据100分开。分开分组的一个方法是在控制器54接收前将相似类型的分组数据分组在一起。另外，在控制器54接收前每个信道发送的分组设有一个表示分组数据类型的标记或标识。
因为在控制96或信令98的数据传递中的长期的迟滞会造成信道冻结，对控制96和信令98数据给予比通信业务数据100较高的优先权。另外，与多用户相关的共用92的数据具有比单一用户的专用94的数据较高的优先权。这个优先的方案一般是存储在多用户信道控制器的软件中。
在高拥挤的期间，根据它的优先权70将数据重新路由到其他信道。例如，“尽量”专用通信业务数据重新路由，而“强制”公用控制数据则不。通过在排队前对数据重新路由，不会要求重新传送。因此，排队数据的量减少，导致较少的数据等待时间。另外，因为重新路由的数据不再排队，消除了现有技术中的数据重复。
图5示出与FACH 58一起使用的优先化方案72。因为MAC-sh的DSCH，H-ARQ具有“强制”共享控制数据，所以它们具有最高的优先权，为最高级。虽然MAC-d的H-ARQ具有“强制”控制数据，是专用的，所以分配稍低的优先权，为高级。CCCH和DCCH用于信令，具有下一水平的优先权，为中级。优先的最低的水平分配给DTCH，因为它具有“尽量”专用通信业务数据。
为了简化FACH 58的优先化方案72，需要对RNC 36进行修改。如图3所示，现有技术MAC-d66控制DCCH，DTCH和MAC-d的H-ARQ。如图5所示，这些源的每个具有不同的优先权。因为这个数据在MAC-d66上优先化前被多路复用，所以MAC-d 66的多路复用器移动到MAC-c60，使得在MAC-c66能够进行优先化。另外，为了在MAC-c60上优先化，MAC-d66也可以用标记或标识，发送多路复用的数据的每个分组的优先和类别〔强制或尽量〕。RLC 64和MAC-sh 68控制的数据具有同等的优先权，因此都不需要更改。使用存储的优先权列表，对来自各源的数据预定传输的时间，并且在高拥挤的期间重新路由。
可以结合优先化来减少数据等待时间的另一个技术是，控制在各控制器之间的数据流。如图6所示，使用调度机构74调节进入共享或公用信道56的数据。调度机构74跟踪在控制器排队中的数据的积累。如果机构74识别出拥挤并且在一定的时间期间内将不会传输数据，那么机构74对信道56的访问限制来自各数据源的数据流。各源将识别出将数据重新路由或不尝试进行传输的需要。与FACH，MAC和RLC(层2)一起使用数据流控制机构，信令的等待时间被减小，因此提高效率。
如图7所示，为了防止共享或公用信道56由一个数据源48-52单极化，可以使用可变窗口76-86。每个数据源48-52具有被允许的排入队列中的未完成数据的一个窗口或多窗口76-86。窗口76的大小根据特定源的需要。窗口76响应于排队的可用性被动态调节。在信道的可用性增加时，窗口的大小增加，以增加未完成分组的数目。相反，可用性减小，窗口的大小减小，减小未完成的分组的数目。减小窗口的结果，数据源或是重新路由或停止向窗口发送分组。

Claims (29)

1.一种在无线扩频码分多址通信系统中，在多用户信道上优先化传输分组数据的方法，所述方法包括：
在与多用户信道相关的控制器上从多个源接收分组数据；
部分地根据每个所述分组数据的数据类型类别的可重新路由性来优先化每个所述数据分组，其中分组数据具有最低的可重新路由性的类别取得对具有较大可重新路由的类别的优先权；和
部分地根据所述优先化，安排在多用户信道上的每个所述分组的传输时间。
2.根据权利要求1的方法，其中所述优先化部分地依据控制，信令和通信业务类型的分组数据的等级。
3.根据权利要求2的方法，其中控制分组数据具有高于信令分组数据的优先权，信令分组又具有高于通信业务分组的优先权。
4.根据权利要求1的方法，其中部分地根据公用、共享和专用类型的分组数据的层次进行优先化。
5.根据权利要求4的方法，其中公用和共享分组数据具有高于专用分组数据的优先权。
6.根据权利要求1的方法，其中分组数据的类别包括没有可重新路由性的控制类别，具有一些可重新路由性的信令类别和具有完全可重新路由性的通信业务类别。
7.根据权利要求6的方法，其中每个类别具有基于与分组数据相关的用户数目的次级层次。
8.根据权利要求7的方法，其中次级层次包括具有高于专用分组数据优先权的公用和共享分组数据。
9.根据权利要求7的方法，其中多用户信道是共享信道。
10.根据权利要求1的方法，其中多用户信道是公用信道。
11.根据权利要求10的方法，其中公用信道是正向接入控制信道。
12.根据权利要求11的方法，其中将分组数据优先化为最高级，高级，中级和最低级；其中最高级优先权具有下行链路共享信道控制，上行链路共享信道控制和共享混合自动重复请求控制分组数据；高级优先仅具有专用混合自动重复请求控制分组数据；中级优先权具有公用控制信道和专用控制信道分组数据；和最低优先权具有专用通信业务信道分组数据。
13.一种无线扩频通信系统，所述系统具有控制多通信节点的通信的无线网络控制器，其中每个节点支持多用户设备的通信，所述系统包括：
多个通信节点；和
多个用户设备，所述设备具有：
接收装置，接收在多用户信道上传输的分组数据；和
无线网络控制器，所述控制器具有：
与多用户信道相关的控制器，它具有为从多个通信节点接收分组数据而配置的输入；
优先化装置，部分地根据每个分组数据的数据类型的类别的可重新路由性，优先化每个分组数据，其中分组数据具有最低可重新路由性的类别比具有较大可重新路由性的类别有更高的优先权；和
调度装置，部分地根据所述的优先化，预定在所述多用户信道上传输的每个所述分组的时间。
14.一种控制器，用于优先化在无线扩频码分多址通信系统中多用户信道上的传递的分组数据，所述控制器包括：
为接收多源的分组数据而配置的输入端；和
部分地根据优先化的方案而选择地输出接收的在多用户信道上传输的分组数据的输出端；和
其中，优先化方案部分根据每个分组数据的数据类型类别的可重新路由性优先化每个分组数据，其中分组数据具有最低可重新路由性的类别的优先权高于数据具有较大可重新路由性的类别的优先权。
15.一种控制来自多类数据源的分组数据的方法，所述多类数据源包括具有可重新路由数据的数据源和具有不可重新路由数据的数据源，多类数据流入到在无线扩频码分多路访问通信系统中的多用户信道，所述方法包括：
提供每个数据源的输入数据的队列；
跟踪在队列中的数据积累；
部分地根据跟踪的积累，限制来自每个数据源的数据流；
对于每个能够重新路由的分组数据的数据源，部分地根据跟踪的积累，选择地将要在所述多用户信道上传输的分组数据重新路由到另一个信道；和
对于每个不能重新路由分组数据的数据源，部分地根据跟踪的积累，有选择地不发送要在所述多用户信道上传输的分组数据。
16.根据权利要求15的方法，其中队列是与多用户信道相关的单一队列。
17.根据权利要求15的方法，其中队列包括多个队列，多个队列包括每个数据源的队列和多用户信道的队列。
18.根据权利要求17的方法。其中根据跟踪的积累，通过改变每个数据源队列的大小限制数据流。
19.根据权利要求18的方法，其中每个数据源的排队大小随跟踪的积累的增加而减低，随跟踪的积累的减少而增加。
20.根据权利要求15的方法，其中多用户信道是共享信道。
21.根据权利要求15的方法，其中多用户信道是公用信道。
22.根据权利要求21的方法，其中公用信道是正向接入控制信道。
23.一种控制来自多类数据源的分组数据调度机构，所述多类数据源包括具有可重新路由数据的数据源和具有不可重新路由数据的数据源，多类数据流入到在无线扩频码分多址通信系统中的多用户信道，所述机构包括：
与多用户信道相关的队列，它具有为从多数据源排队接收输入分组数据而配置的输入，多用户信道队列输出在多用户信道上传输的接收的分组数据；
多个数据源队列，每个数据源队列与每个数据源唯一相关，并具有从队列的数据源接收数据而配置的输入，每个数据源队列能够改变它的容量；和
其中每个数据源队列的改变容量部分地根据多用户信道的队列的可用性进行改变。
24.根据权利要求23的机构，其中每个数据源队列的改变容量随多用户信道的可用性的增加而减小，随可用性的减小而增加。
25.一种无线扩频通信系统，所述系统具有控制多个通信节点通信的无线网络控制器，其中每个节点支持多个用户设备的通信，所述系统包括：
多个通信节点；
多个用户设备，所述设备具有：
接收装置，用于接收在多用户信道上传输的分组数据；和
无线网络控制器，所述控制器具有：
从每个数据源输入数据的队列；
跟踪装置，用于跟踪队列中的分组数据的积累；
限制装置，部分根据跟踪的积累限制来自每个数据源的数据流；
对于每个能够重新路由的分组数据的数据源，部分地根据跟踪的积累，选择地将要在所述多用户信道上传输的分组数据重新路由到另一个信道的装置；和
对于不能够重新路由分组数据的数据源，部分地根据跟踪积累选择地不发送要在所述多用户信道上传输的分组数据的装置。
26.根据权利要求25的系统，其中队列是与多用户信道相关的单一队列。
27.根据权利要求25的系统，其中队列包括多个队列，所述多个队列包括每个数据源的队列和多用户信道的队列。
28.根据权利要求27的系统，其中限制装置响应于跟踪的积累通过改变每个数据源队列的大小进行限制。
29.根据权利要求28的系统，其中每个数据源队列的大小随跟踪的积累的增加而减小，随跟踪的积累的减少而增加。
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