CN1997227B - 一种对上行时延不敏感业务进行处理的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种对上行时延不敏感业务进行处理的方法，基站单元接收本次业务的业务类型和业务数据总量，然后根据上行时延不敏感业务的业务类型、业务数据总量和上行无线资源使用情况，对上行无线资源进行调度，确定用户终端在上行无线空中接口单次可向通信系统发送的业务数据量，在可以处理用户终端的业务数据时，为用户终端分配上行无线资源，避免用户终端在无线通信系统资源不充足的情况下，不断向基站单元发送上行带宽资源请求，对上行竞争信道资源造成过度占用和浪费。另外，用户终端可以启动定时器，在定时器超时后，如果仍然没有收到基站单元的上行带宽资源授权，才会向基站单元发送上行带宽资源请求，避免用户终端无止境地等待基站单元为其分配上行无线资源。
Description
技术领域
本发明涉及资源调度技术，特别是指一种对上行时延不敏感业务进行处理的方法。
背景技术
在无线通信系统中，空中接口的上行无线资源可以共享方式由多个用户终端使用，例如，宽带码分多址(Wideband Code Division Multiple Access，WCDMA)长期演进(Long Term Evolution)通信系统中的上行无线资源供多个用户设备(User Equipment，UE)使用，全球微波接入互操作性(WorldInteroperability for Microwave Access，WiMax)通信系统中的多个用户站(Subscriber Station，SS)使用。共享的上行无线资源根据用户终端提出的请求，由基站单元进行分配和控制，该基站单元可为WCDMA LTE通信系统中的演进NodeB(eNodeB)，或为WiMax通信系统中的基站(Base Station，BS)。
用户终端的缓冲区中有一定量的数据需要发送时，该用户终端向基站单元发送上行带宽资源请求。对于尽力传输(Best Effort，BE)业务这样上行时延不敏感的业务，如果用户终端的高层应用一次需要传输的数据量较大，但无线通信系统的当前带宽资源并不充足，无法将用户终端的数据完全发送出去，这样，用户终端将不断地向基站发送上行带宽资源请求，请求基站单元为其分配上行无线资源。由于用户终端在没有获得授权上行带宽资源的情况下需要在竞争信道上发送上行带宽资源请求，这种请求次数的增加将导致竞争信道冲突加剧，影响其他用户终端有时延要求业务的上行带宽资源请求的发送。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种对上行时延不敏感业务进行处理的方法，减少这类业务的上行带宽资源请求对上行竞争信道的占用。
为了达到上述目的，本发明提供的对上行时延不敏感业务进行处理的方法包括以下步骤：
A、基站单元接收用户终端的本次业务的业务类型和业务数据总量，根据上行时延不敏感业务的业务类型、业务数据总量和上行无线资源使用情况，对上行无线资源进行调度，确定用户终端在上行无线空中接口单次可向通信系统发送的业务数据量；
B、基站单元在允许用户终端向通信系统发送上行业务数据时，向用户终端发送上行带宽资源授权消息授权用户终端使用上行无线资源，用户终端使用基站单元为其分配的上行无线资源，向通信系统发送上行业务数据。
所述步骤A之前，进一步包括步骤：
A0、非基站单元的网络单元向基站单元提供用户终端的本次业务的业务类型和业务数据总量。
所述步骤A0中非基站单元的网络单元进一步向基站单元提供：本次业务的调度期望，该调度期望为期望基站单元在设定时间长度内至少分配能够发送设定上行业务数据量的上行无线资源.
所述业务数据总量：为文件传输服务中相应文件类型的文件大小；或为应用层单次需要发送的业务数据量。
所述业务数据总量为：根据非接入层的残余错误率对应用层需要传输的实际业务数据总量进行修正后的数据量。
所述业务类型：为上行时延不敏感业务；或为上行时延不敏感业务中的具体业务类型。
步骤A中所述基站单元对上行无线资源进行调度所依据的因素，进一步包括：用户优先级，或用户终端期望基站单元在设定时间长度内至少分配能够发送设定上行业务数据量的上行无线资源的调度期望，或以上二者的组合。
所述调度期望为：用户终端根据本次业务的时延要求计算得到的；或由用户终端的应用层配置给低层。
如果步骤B中所述基站单元授权用户终端使用上行无线资源之后，未收到来自用户终端的上行业务数据，则该方法进一步包括：基站单元重新为用户终端分配上行无线资源，并授权用户终端使用。
基站单元存储有本次业务期望的在上行无线空中接口完成该次业务上行业务数据量的资源分配的时间长度，所述步骤B之后，进一步包括：基站单元根据本次业务期望的时间长度、本次业务已用传输时间，调整剩余业务数据量的调度优先级。
所述基站单元调整剩余业务数据量的调度优先级所依据的因素，进一步包括：接入层中用于数据重传的最高子层向上层提交的上行业务数据量。
用户终端发生非接入层重传时，该方法进一步包括：用户终端在发送接入层的PDU中增加发生非接入层重传的指示，然后向基站单元提供重传业务数据量，请求基站单元为该用户终端增加上行无线资源的分配，基站单元为用户终端增加上行无线资源的分配，用户终端使用相应上行无线资源进行业务数据的重传。
所述步骤B之前，进一步包括：基站单元为用户终端确定需要监听的授权信道及用户终端监听该授权信道的周期。
所述信道和周期在无线数据承载建立时通知用户终端。
该方法进一步包括步骤b：基站单元根据设定条件对所述周期进行重新设置。
所述步骤b之后，进一步包括：基站单元将新的资源授权信道和周期指示给用户终端。
本发明中，基站单元接收本次业务的业务类型，然后根据上行时延不敏感业务的业务类型和上行无线资源使用情况，对上行无线资源进行调度，在可以处理用户终端的业务数据时，为用户终端分配上行无线资源，避免用户终端在无线通信系统资源不充足的情况下，不断向基站单元发送上行带宽资源请求，对上行竞争信道资源造成过度占用和浪费。
另外，用户终端可以启动定时器，在定时器超时后，如果仍然没有收到基站单元的上行带宽资源授权，才会向基站单元发送上行带宽资源请求，避免用户终端无止境地等待基站单元为其分配上行无线资源。
附图说明
图1示出了本发明实现过程示意图；
图2示出了本发明中一实施例实现过程示意图。
具体实施方式
图1示出了本发明实现过程示意图，如图1所示，对上行时延不敏感业务进行处理的过程包括以下步骤：
步骤101：基站单元接收本次业务的业务类型和业务数据总量。
基站单元接收业务类型和业务数据总量的步骤应在无线数据承载建立完成之前，或与无线数据承载建立同时进行，以保证基站单元进行上行无线资源调度时已经得到业务类型和业务数据总量。
基站单元接收的业务类型和业务数据总量来自于非基站单元的网络单元。非基站单元的网络单元是指位于网络中除基站单元以外的其他网络单元，例如，用户终端、WCDMA通信系统中的接入网关(Access Gateway，aGW)、通用无线分组业务(General Packet Radio Service，GPRS)业务支持节点(ServingGPRS Support Node，SGSN)、GPRS网关支持节点(Gateway GPRS SupportNode，GGSN)，等等。如果业务类型和业务数据总量来自于用户终端，则用户终端可进一步向基站单元提供期望的在上行无线空中接口完成该次业务上行业务数据量的资源分配的时间长度，即期望基站单元的调度器在设定时间长度内至少分配能够发送设定上行业务数据量的上行无线资源。该时间长度可由用户终端中用于建立无线数据承载的子层首先通过与高层的层间通信获取本次业务的时延要求，然后根据该时延要求计算得到，也可由高层直接配置在建立无线数据承载的子层中。建立无线数据承载的子层可为WCDMA LTE通信系统中的无线资源控制(Radio Resource Control，RRC)子层，高层可为应用层、或会话层等。
业务类型可为上行时延不敏感业务的总称，也可为上行时延不敏感业务中的具体业务类型，例如，A为上行时延不敏感这一类业务的标识，A1、A2、A3为上行时延不敏感业务中具体业务，则业务类型既可为A，也可为A1、或A2、或A3。业务数据总量可为文件传输服务中的文件、电子邮件、多媒体消息等文件的大小，也可为远程协同工作或互动游戏中应用层单次需要发送的业务数据量，一般情况下，该业务数据总量无法通过上行无线空中接口单次完成传输。业务数据总量可为应用层需要传输的实际业务数据总量，也可根据非接入层的残余错误率对应用层需要传输的实际业务数据总量进行修正后的数据量。例如，WCDMALTE通信系统中，UE中用于建立无线数据承载的RRC子层提高与高层的层间通信获取应用层需要传输的实际业务数据总量，然后将该实际业务数据总量作为业务数据总量；也可根据残余误比特率(Residual BitError Ratio)对得到的实际业务数据总量进行修正，将通过修正得到的数据量作为业务数据总量，如业务数据总量＝实际业务数据总量×(1+残余误比特率)。
步骤102：基站单元根据收到的上行时延不敏感业务的业务类型、业务数据总量和上行无线资源使用情况对上行无线资源进行调度，确定用户终端在上行无线空中接口单次可向通信系统发送的业务数据量.基站单元确定用户终端在上行无线空中接口的单次业务数据量时，可将用户优先级、调度期望等因素进一步考虑其中.调度期望是指期望基站单元在设定时间长度内至少分配能够发送设定上行业务数据量的上行无线资源，该调度期望即可来自于用户终端，也可来自于非基站单元的网络单元.
步骤103：基站单元在允许用户终端向通信系统发送上行业务数据时，向用户终端发送上行带宽资源授权消息，用户终端使用基站单元为其分配的上行无线资源，向通信系统发送上行业务数据。如果基站单元在向用户终端发送了上行带宽资源授权消息后，并未在授权的上行无线资源上收到来自用户终端的上行业务数据，基站单元可认为上行带宽资源授权消息并未被用户终端正确接收或解析，此时，基站单元可重新为用户终端分配上行无线资源，并向用户终端发送上行带宽资源授权消息。
用户终端在无线数据承载建立完成后，可启动定时器，检测是否在定时器启动的时间长度内收到来自基站单元的上行带宽资源授权消息，如果在定时器的时间长度内收到来自基站单元的上行带宽资源授权消息，则使用基站单元为其分配的上行无线资源，向通信系统发送上行业务数据；如果在定时器超时时，仍然未收到来自基站单元的上行带宽资源授权消息，则用户终端可向基站单元发送上行带宽资源请求；然后用户终端可再次启动定时器，以继续检测是否在定时器启动的时间长度内收到来自基站单元的上行带宽资源授权消息。基站单元收到来自用户终端的上行带宽资源请求后，可根据业务类型、剩余业务数据量和上行无线资源使用情况对上行无线资源进行调度，为用户终端分配上行无线资源，并向用户终端发送上行带宽资源授权消息。如果用户终端在发送上行带宽资源请求前，还未向通信系统发送上行业务数据，则此处的剩余业务数据量应为业务数据总量。如果用户终端能够得到本次业务的时延要求，则可根据时延要求设置定时器的时间长度，例如定时器的时间长度小于时延要求；如果用户终端根据本次业务的时延要求，计算得到允许本次业务的协议数据单元(Protocol Data Unit，PDU)的在上行无线空中接口进行传输的时间长度，如调度期望，则也可根据该传输时间长度设置定时器的时间长度，例如定时器的时间长度小于该传输时间长度。
用户终端的上行业务数据传输过程中，如果基站单元得到了并存储有本次业务期望的在上行无线空中接口完成该次业务上行业务数据量的资源分配的时间长度，可根据该期望时间长度、本次业务已用传输时间、接入层中用于数据重传的最高子层向上层提交的上行业务数据量，调整剩余业务数据量的调度优先级，如提高剩余业务数据量的调度优先级，该优先级可不仅包括上行无线空中接口的调度优先级，也可包括上行业务数据到达核心网络的传输优先级。接入层中用于数据重传的最高子层向上层提交上行业务数据可为WCDMALTE通信系统中的RLC子层向包数据集中协议(Packet Data Convergence Protocol，PDCP)层提交上层业务数据。
另外，用户终端发生非接入层重传时，将导致在上行无线空中接口上时间传输的上行业务数据量要大于应用层需要传输的业务数据总量，此时，用户终端在发送接入层的PDU中需增加指示，表明发生非接入层重传、需要增加上行无线资源。用户终端的接入层可与非接入层用于重传的协议层通过层间通信，获取重传业务数据的相关信息，如重传业务数据量，然后向基站单元提供重传业务数据量，请求基站单元为该用户终端增加上行无线资源的分配，基站单元为用户终端增加上行无线资源的分配，用户终端使用相应上行无线资源进行业务数据的重传。非接入层用于重传的协议层可为传输控制协议(Transmission Control Protocol，TCP)层。
此外，基站单元收到的信息可仅仅为业务类型，该信息可来自于用户终端也可来自于核心网络中的网络单元或其他高层网络单元等非基站单元的网络单元，此时，基站可对本次业务进行盲分配，即不需要用户终端在上行业务数据传输过程中，向基站单元发送上行带宽资源请求，基站单元的调度器自行分配并调度上行无线资源，为该用户终端确定使用的资源授权信道及向用户终端发送上行带宽资源授权消息的周期，该信道和周期可在无线数据承载建立时通知用户终端.基站单元在上行业务数据的传输过程中，可以根据通信系统的上、下行资源使用情况、用户终端的优先级变化等调整周期的设置，例如，当该用户终端的相对优先级降低，或上、下行资源紧张，则基站单元可增大向用户终端发送上行带宽资源授权消息的周期，并将新的资源授权信道和周期指示给用户终端.基站单元进行盲分配时，用户终端可进一步启动定时器，检测是否在定时器启动的时间长度内收到来自基站单元的上行带宽资源授权消息.
以上所述上行时延不敏感业务是指对时延要求不是非常严格的业务，例如，BE业务、多媒体消息类业务、电子邮件类业务、文件传输类业务，等等。
图2示出了本发明中一实施例实现过程示意图，如图2所示，本实施例以WCDMA LTE通信系统为例，上行时延不敏感业务进行处理的过程包括以下步骤：
步骤201：eNodeB向UE发送无线承载建立消息(RADIO BEARERSETUP)，请求UE建立无线数据承载。
步骤202：UE收到无线承载建立消息后，向eNodeB返回无线承载建立响应(RADIO BEARER COMPLETE)，该无线承载建立响应中携带有本次业务的业务类型如BE业务或上行时延不敏感业务，以及业务数据总量x字节，该无线承载建立响应中进一步携带有调度期望，即UE期望eNodeB的调度器为该UE分配在T1时间长度内能够传输完成x字节的上行无线资源。所述x字节的业务数据总量可为无线链路控制(Radio Link Control，RLC)层向PDCP层提交的服务数据单元(Service Data Unit，SDU)的字节数的计数。
步骤203：UE向eNodeB返回无线承载建立响应后，启动定时器，具体可为UE的媒体接入控制(Media Access Control，MAC)层对上层要求传输的每个SDU启动定时器，在定时器未超时时，不向eNodeB发送上行带宽资源请求，在定时器超时时，向eNodeB发送上行带宽资源请求，请求eNodeB为其分配上行无线资源。
步骤204：eNodeB根据业务类型、业务数据总量、调度期望、用户优先级和上行无线资源使用情况对上行无线资源进行调度，确定UE在上行无线空中接口单次可向通信系统发送的业务数据量。
步骤205：eNodeB在允许UE向通信系统发送上行业务数据时，向UE发送上行带宽资源授权消息，UE使用eNodeB为其分配的上行无线资源，向通信系统发送上行业务数据。
步骤206：UE的上行业务数据传输一段时间后，eNodeB确定是否需要提高剩余业务数据的调度优先级，具体过程可为：eNodeB将RLC层已向PDCP层提交的SDU的字节数进行计数，记为y，已用的传输时间长度为T2，如果已提交的字节数y与业务数据总量x的比值不低于设定门限，并且y/x＜T2/T1，此时，eNodeB根据当前信道质量、要求的残余错误率等，确定剩余时间长度内可完成本次业务的剩余业务数据量，则可提高剩余业务数据量的调度优先级，否则，不对剩余业务数据量的调度优先级进行调整。
如果UE的TCP层收到否定确认，需要进行TCP重传，则TCP层通过层间通信通知MAC层，由MAC层在当前发送的PDU中增加指示，通知eNodeB需重传业务数据，请求增加上行无线资源的分配.eNodeB单元为UE增加上行无线资源的分配，UE使用相应上行无线资源进行业务数据的重传.
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (16)
1.一种对上行时延不敏感业务进行处理的方法，其特征在于，该方法包含以下步骤：
A、基站单元接收用户终端的本次业务的业务类型和业务数据总量，根据上行时延不敏感业务的业务类型、业务数据总量和上行无线资源使用情况，对上行无线资源进行调度，确定用户终端在上行无线空中接口单次可向通信系统发送的业务数据量；
B、基站单元在允许用户终端向通信系统发送上行业务数据时，向用户终端发送上行带宽资源授权消息授权用户终端使用上行无线资源，用户终端使用基站单元为其分配的上行无线资源，向通信系统发送上行业务数据。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤A之前，进一步包括：
A0、非基站单元的网络单元向基站单元提供用户终端的本次业务的业务类型和业务数据总量。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤A0中非基站单元的网络单元进一步向基站单元提供：本次业务的调度期望，该调度期望为期望基站单元在设定时间长度内至少分配能够发送设定上行业务数据量的上行无线资源。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述业务数据总量：为文件传输服务中相应文件类型的文件大小；或为应用层单次需要发送的业务数据量。
5.根据权利要求1或4所述的方法，其特征在于，所述业务数据总量为：根据非接入层的残余错误率对应用层需要传输的实际业务数据总量进行修正后的数据量。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述业务类型：为上行时延不敏感业务；或为上行时延不敏感业务中的具体业务类型。
7.根据权利要求1或2任一所述的方法，其特征在于，步骤A中所述基站单元对上行无线资源进行调度所依据的因素，进一步包括：用户优先级，或用户终端期望基站单元在设定时间长度内至少分配能够发送设定上行业务数据量的上行无线资源的调度期望，或以上二者的组合。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述调度期望为：用户终端根据本次业务的时延要求计算得到的；或由用户终端的应用层配置给低层。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，如果步骤B中所述基站单元授权用户终端使用上行无线资源之后，未收到来自用户终端的上行业务数据，则该方法进一步包括：基站单元重新为用户终端分配上行无线资源，并授权用户终端使用。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基站单元存储有本次业务期望的在上行无线空中接口完成该次业务上行业务数据量的资源分配的时间长度，所述步骤B之后，进一步包括：基站单元根据本次业务期望的时间长度、本次业务已用传输时间，调整剩余业务数据量的调度优先级。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述基站单元调整剩余业务数据量的调度优先级所依据的因素，进一步包括：接入层中用于数据重传的最高子层向上层提交的上行业务数据量。
12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，用户终端发生非接入层重传时，该方法进一步包括：用户终端在发送接入层的PDU中增加发生非接入层重传的指示，然后向基站单元提供重传业务数据量，请求基站单元为该用户终端增加上行无线资源的分配，基站单元为用户终端增加上行无线资源的分配，用户终端使用相应上行无线资源进行业务数据的重传.
13.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述步骤B之前，进一步包括：基站单元为用户终端确定需要监听的授权信道及用户终端监听该授权信道的周期。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述信道和周期在无线数据承载建立时通知用户终端。
15.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：
b、基站单元根据设定条件对所述周期进行重新设置。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述步骤b之后，进一步包括：基站单元将新的资源授权信道和周期指示给用户终端。
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