CN1396746A - 通用分组无线业务分组信道分配时间自适应的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种通用分组无线业务分组信道分配时间自适应的方法，该方法包括无线信道分配算法的上、下行方向步骤，上行方向步骤包括：当PCU收到手机的分组信道请求时，为手机分配一个PDCH，同时将数据流量计数器CU清零，启动上行TBF；在上行数据传输过程中，PCU每收到一个完整的数据包，就将其长度L累加到数据流量计数器CU中；如果检测到CU大于某一门限值TU，且当前仅分配给手机一个PDCH，则偿试为手机分配更多的PDCH，不断重复上述2)、3)，直到数据传输结束：上、下行方向步骤相似，该方法能够提高无线信道的利用率。
Description
技术领域
本发明涉及移动通信系统，更具体地涉及提供分组业务服务的无线信道分配方法，尤其适用于通用分组无线业务(GPRS)系统。
背景技术
GSM基站子系统，在支持GPRS时必须引入分组控制单元(PCU)，对于PCU在GPRS系统中的位置，GSM协议给出了三种建议。在实际运用中，一般采用方式B、C。在这两种方式，由PCU负责完成分组专用信道(PDCH)的分配，本发明即涉及一种合理进行PDCH分配的方法。
在GPRS系统中，手机在进行上下行分组数据传输时，可以占用无线空中接口的1个至8个时隙，每一个这样的时隙称之为分组专用信道(PDCH)。GPRS系统也支持每个PDCH，被多个手机共享。因此，PDCH和手机之间可能存在多对多的映射关系。
PDCH的分配是由PCU完成的。PCU在开始数据传输时分配用于数据传输的PDCH，并且通知手机：在数据传输过程中，可以根据需要重新分配PDCH，并且通知手机。PDCH的分配算法的设计是相当复杂的一件事。
在PCU进行PDCH分配时，一般的做法是为每个手机分配尽量多的PDCH，这样在手机数量相对较少时，每个手机能够得到较多的传输带宽。例如，配置了3个PDCH，而只有一个手机在进行数据传输，它就能得到3个PDCH带宽。当进行数据传输的手机数量增加时，则多个手机共享PDCH，至于PDCH资源如何在各个手机之间分配，有多种方法，这些方法存在着一些问题，现有分配算法的主要问题，详细说明如下。
一、就GPRS系统承载的分组数据话务分布特点看，没有明显好处。
每次数据传输，都需要在GPRS系统和手机之间在空口接口建立一个连接，我们称之为临时块流(TBF)。每个TBF，都有建立、数据传输、释放这三个阶段。在考虑只有一个手机在进行数据传输的情况：增加分配给手机的PDCH，只能减少数据传输阶段所需要的时间；建立和释放这两个阶段，由于控制消息从网络到手机和响应再从手机到网络的传输时延是固定的，所需要的时间基本不变；消息包越短，数据传输阶段占的比重越小，增加分配给手机的PDCH，对于缩短数据传输时间的好处就越不明显。
从GPRS业务的分布特点看，频繁但数据量较小的业务是主流，针对此类业务，分配多个PDCH没有明显好处。
二、对数据传输采用编码方式转换技术有限制。
GPRS系统在无线空中接口，是采用分组专用信道(PDCH)来承载GPRS业务的，PDCH共有四种信道编码方式，即信道编码方式为：CS-1、CS-2、CS-3和CS-4，它们的RLC/MAC数据块大小(字节)分别为23、33、39和53，其速率(kb/s)分别为9.05、1.34、1.56和2.14。
编码方式从CS-1、CS-2、CS-3到CS-4，传送速率依次提高，但对无线的抗干扰能力依次下降。在无线干扰较小的情况下，应该采用较高编码速率的编码方式，以提高传输性能。
无线干扰一般用载干比表示，编码方式的性能可以无线块的重传率表示，在GSMO5.50协议(“Digital cellular telecommunications system(Phase 2+)；Background for Radio Frequency(RF)requirements”)公开了有关这方面的描述。
GPRS系统和手机，在无线空中接口链路层，采用了一种选择滑窗协议一无线链路控制(RLC)协议，该协议要求在数据块进行重传时，重传的数据块要使用相同的编码方式。这就导致，在一个手机占用多个PDCH，且不是所有的PDCH都可以支持CS-3、CS-4时，如果要进行编码方式从CS-2到CS-3的转换，实现上有困难。
在下行方向上，当PCU判断出无线干扰较小，可从CS-2编码方式转换到采用CS-3编码方式时，只能在部分PDCH采用CS-3编码方式，而在另一部分仍用CS-/2。此时，编码方式为CS-3的数据块就只能在能够支持CS-3的PDCH上重传，这给PCU内部RLC协议的滑动窗口的时序处理带来复杂性。在无线资源充分利用和协议处理的复杂性之间，必须做出两难选择。
在上行方向，由于协议的要求，手机必须在多个PDCH上采用相同的编码方式，所以在述情况下，不可能使用CS-3编码方式，这就造成无线资源的浪费。
三、PDCH分配算法本身比较复杂。
在多个手机可以共享一个PDCH，每个手机又可以占用多个PDCH的情况，网络需要维护比较复杂的关系表，在处理和分析这些关系表时，过程复杂而且运算量大。
发明内容
本发明的目的是提供一种“GPRS分组信道分配时间自适应的方法”的技术方案，解决原方案存在的上述问题。
本发明是通过上述提供一种“GPRS分组信道分配时间自适应的方法”的技术方案是这样实现的，本方案通过牺牲手机的在数据传输过程最初一段时间的无线信道带宽，来降低网络处理的复杂度，同时提高无线分组信道资源的利用率。所述的一种GPRS分组信道分配时间自适应的方法，具体的包括无线信道分配算法的上行方向步骤和下行方向步骤，其特征在于：所述的上行方向步骤包括：
1)当PCU收到手机的分组信道请求时，为手机分配一个PDCH，同时将数据流量计数器CU清零，启动上行TBF；
2)在上行数据传输过程中，PCU每收到一个完整的数据包，就将其长度L累加到数据流量计数器CU中；
3)如果检测到CU大于某一门限值TU，且当前仅分配给手机一个PDCH，则偿试为手机分配更多的PDCH；
4)不断重复上述2)、3)，直到数据传输结束；
所述的下行方向步骤包括：
1)当PCU收到要发送给某个手机的数据包时，为手机分配一个PDCH，同时将数据流量计数器CD置为当前数据包的长度L，启动下行TBF。
2)在下行数据传输过程中，PCU每收到一个完整的数据包，就将其长度L累加到数据流量计数器CD中。
3)如果检测到CD大于某一门限值TD，且当前仅分配给手机一个PDCH，则偿试为手机分配更多的PDCH。
4)不断重复上述2)、3)，直到数据传输结束。
上述的门限值TU、TD，是通过数据配置决定的，可以根据网络运行的统计结果得出合理的经验值。
从本发明的内容可以看出，本发明具有以下效果：
一、在不是所有的PDCH都支持CS-3、CS-4场合下，由于大部分手机在大部分时间内仅占用一个PDCH，在上、下行方向支持编码方式从CS-2到CS-3转换，都不存在实现上的限制或者困难。由于采用CS-3编码方式具有更高的传输效率，无线资源能够得到更充分的利用。
二、由于大部分手机在大部分时间下，只占有一个PDCH，PCU分配算法所需要维护的手机和PDCH的关系表容量降低，相应的维护、判断的运算量减小。
三、在用户进行FTP、WWW浏览等业务时，能够智能识别，通过指配较多的PDCH来保证其传输带宽。即兼顾了FTP、WWW浏览这类少见但数据量较大的业务。
四、GPRS业务以频繁但数据量较小的业务为主，此时数据传输阶段占整个数据传输过程的比重较小，因此采用本方法在大多数场合下不会明显降低数据传输时延。
附图说明
下面结合附图对本发明的GPRS分组信道分配时间自适应的方法进一步描述。
图1是本发明的现有技术的PCU在GPRS系统中的位置的示意图；
图2是本发明的方法的上行方向步骤的流程示意图；
图3是本发明的方法的下行方向步骤的流程示意图。
具体实施方式
图1是本发明的现有技术的PCU在GPRS系统中的位置的示意图。本发明针对其中的方式B和C，是一种PCU合理分配PDCH的方法。
图2是本发明的方法的上行方向步骤的流程示意图。如图2所示，当分组控制单元②(PCU)收到手机①的分组信道请求③时，在步骤S201为手机①分配一个PDCH，同时将数据流量计数器CU清零，启动上行TBF；在上行数据传输过程中，PCU②在收到第一个完整的上行数据包(长度L0)④时，在步骤S202就将其长度L0累加到数据流量计数器CU中，即CU＝CU+L0，在步骤S203判断CU是否大于某一门限值TU，如果检测到CU大于某一门限值TU，且当前仅分配给手机①一个PDCH，则转步骤S204偿试为手机①分配更多的PDCH；如果在步骤S203判断是否定的，则不做处理。如果PCU②收到第二个完整的上行数据包(长度L1)⑤时，则流程进入步骤S205，将其长度L1累加到数据流量计数器CU中，即CU＝CU+L1；然后流程进入步骤S206(即重复步骤S203)，在步骤S206判断CU是否大于某一门限值TU，如果检测到CU大于某一门限值TU，则在步骤S206且当前仅分配给手机①一个PDCH，则在步骤S207偿试为手机①分配更多的PDCH；如果在步骤S206判断是否定的，则不做处理。PCU②收到新的完整的上行数据包(长度Ln)⑥-(长度Ln+1)⑦时，则流程重复上述步骤，即转步骤S205，直到步骤S208数据传输结束。
图3是本发明的方法的下行方向步骤的流程示意图。如图3所示，与上行方向步骤的流程相似，当分组控制单元②(PCU)收到手机①的下行数据包(长度L0)③时，在步骤S301为手机①分配一个PDCH，同时将数据流量计数器CD置为当前数据包的长度L，启动下行TBF。在下行数据传输过程中，PCU②每收到一个完整的下行数据包(长度L1)④时，在步骤S302就将其长度L1累加到数据流量计数器CD中，即CD＝CD+L1，在步骤S303判断CD是否大于某一门限值TD，如果检测到CD大于某一门限值TD，则在步骤S303且当前仅分配给手机①一个PDCH，则在步骤S304偿试为手机①分配更多的PDCH；如果在步骤S303判断是否定的，则不做处理。PCU②收到第二个完整的下行数据包(长度L2)⑤时，则流程进入步骤S305，将其长度L2累加到数据流量计数器CD中，即CD＝CD+L1；然后流程进入步骤S306(即重复步骤S303)，在步骤S306判断CD是否大于某一门限值TD，如果检测到CD大于某一门限值TD，且当前仅分配给手机①一个PDCH，则在步骤S307偿试为手机①分配更多的PDCH；如果在步骤S306判断是否定的，则不做处理。PCU②收到新的完整的上行数据包(长度Ln)⑥6-(长度Ln+1)⑦时，则流程重复上述步骤，即转步骤S305，直到步骤S308数据传输结束。
Claims (2)
1、一种通用分组无线业务分组信道分配时间自适应的方法，具体的包括无线信道分配算法的上行方向步骤和下行方向步骤，其特征在于：
所述的上行方向步骤包括：
1)当PCU收到手机的分组信道请求时，为手机分配一个PDCH，同时将数据流量计数器CU清零，启动上行TBF；
2)在上行数据传输过程中，PCU每收到一个完整的数据包，就将其长度L累加到数据流量计数器CU中；
3)如果检测到CU大于某一门限值TU，且当前仅分配给手机一个PDCH，则偿试为手机分配更多的PDCH；
4)不断重复上述2)、3)，直到数据传输结束；
所述的下行方向步骤包括：
1)当PCU收到要发送给某个手机的数据包时，为手机分配一个PDCH，同时将数据流量计数器CD置为当前数据包的长度L，启动下行TBF。
2)在下行数据传输过程中，PCU每收到一个完整的数据包，就将其长度L累加到数据流量计数器CD中。
3)如果检测到CD大于某一门限值TD，且当前仅分配给手机一个PDCH，则偿试为手机分配更多的PDCH。
4)不断重复上述2)、3)，直到数据传输结束。
2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的门限值TU、TD，是通过数据配置决定的，可以根据网络运行的统计结果得出合理的经验值。
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