DE10085135B3 - Datenübertragung in einem Telekommunikationsnetzwerk - Google Patents

Datenübertragung in einem Telekommunikationsnetzwerk Download PDF

Info

Publication number
DE10085135B3
DE10085135B3 DE10085135T DE10085135T DE10085135B3 DE 10085135 B3 DE10085135 B3 DE 10085135B3 DE 10085135 T DE10085135 T DE 10085135T DE 10085135 T DE10085135 T DE 10085135T DE 10085135 B3 DE10085135 B3 DE 10085135B3
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
tfc
stream
input stream
input
mac
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE10085135T
Other languages
English (en)
Other versions
DE10085135T1 (de
Inventor
Janne Johannes Peisa
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Original Assignee
Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB filed Critical Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Publication of DE10085135T1 publication Critical patent/DE10085135T1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE10085135B3 publication Critical patent/DE10085135B3/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00Local resource management
    • H04W72/04Wireless resource allocation
    • H04W72/044Wireless resource allocation based on the type of the allocated resource
    • H04W72/0453Resources in frequency domain, e.g. a carrier in FDMA
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W28/00Network traffic management; Network resource management
    • H04W28/02Traffic management, e.g. flow control or congestion control
    • H04W28/10Flow control between communication endpoints
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00Local resource management
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W84/00Network topologies
    • H04W84/02Hierarchically pre-organised networks, e.g. paging networks, cellular networks, WLAN [Wireless Local Area Network] or WLL [Wireless Local Loop]
    • H04W84/04Large scale networks; Deep hierarchical networks

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)
  • Small-Scale Networks (AREA)

Abstract

Verfahren zum Zuweisen von Übertragungsressourcen an einer Medienzugriffssteuerungs-Entität (MAC) eines Knotens eines universalen Mobiltelekommunikationssystems (UMTS), wobei das Verfahren für jeden Rahmen eines Ausgangsdatenstroms umfasst: für jeden Eingangsstrom in die MAC-Entität, Berechnen eines fairen Anteils der verfügbaren Ausgangsbandbreite der MAC-Entität; Auswählen einer Transportformatkombination (TFC) aus einem TFC-Satz (TFCS) auf der Grundlage des für die Eingangsströme berechneten Bandbreitenanteils, wobei die TFC ein jedem Eingangsstrom zugewiesenes Transportformat umfasst; und für jeden Eingangsstrom, wenn das zugewiesene TF zu einer Datenübertragungsrate führt, welche geringer ist als die bestimmte, faire Verteilung, Addieren der Differenz zu einem Rückstauzähler für den Eingangsstrom, wobei der Wert des Rückstauzählers berücksichtigt wird, wenn eine TFC für den folgenden Rahmen des Ausgangsdatenstroms gewählt wird.

Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Datenübertragung in einem Telekommunikationsnetzwerk und insbesondere, obwohl nicht unbedingt, auf die Datenübertragung in einem UMTS-System (Universal Mobile Telecommuncations System).
  • Hintergrund der Erfindung
  • Das Euopean Telecommuncations Standardisation Institute (ETSI) ist gegenwärtig dabei, einen neuen Satz von Protokollen für Mobiltelekommunikationssysteme zu standardisieren. Der Satz von Protokollen ist kollektiv bekannt als UMTS (Universal Mobile Telecommunications System). 1 veranschaulicht eine vereinfachte UMTS-Protokollstruktur der Schicht bzw. Layer 2, welche in der Kommunikation zwischen Mobilstationen (zum Beispiel Mobiltelefonen) und Funknetzwerksteuerungen (RNCs, Radio Network Controllers) eines UMTS-Netzwerks eine Rolle spielt. Die RNCs sind den Basisstationssteuerungen (BSCs, Base Station Controllers) von existierenden GSM-Mobiltelekommunikationsnetzwerken, welche mit den Mobilstationen über Basissenderempfangerstationen (BTS, Base Transceiver Stations) kommunizieren, analog.
  • Die Struktur der Schicht 2 der 1 besteht aus einem Satz von Funkzugriffsträgern (RABs, Radio Access Bearers), welche Benutzeranwendungen bzw. Benutzerapplikationen Funkressourcen (und Dienste) zugänglich machen. Für jede Mobilstation kann es einen oder mehr RABs geben. Daten-Flows bzw. Datenströme (in der Form von Segmenten) von den RABs werden weitergegeben an jeweilige Funkverbindungssteuerungs-Entitäten (RLC, Radio Link Control), welche unter anderem die empfangenen Segmente puffern. Es gibt eine RLC-Entität für jeden RAB. In der RLC-Schicht werden RABs auf jeweilige logische Kanäle abgebildet. Eine Mediumzugriffssteuerungs-Entität (MAC, Medium Access Control) empfangt Daten, die in den logischen Kanälen übertragen wurden, und bildet logische Kanäle weiter auf einen Satz von Transportkanälen ab. Transportkanäle werden schließlich auf einen einzigen physischen Transportkanal abgebildet, welcher eine Gesamtbandbreite (< 2 MBits/Sek.) hat, die ihm vom Netzwerk zugewiesen wurde. Abhängig davon, ob ein physischer Kanal ausschließlich durch eine Mobilstation verwendet wird, oder von mehreren Mobilstationen geteilt wird, wird er entweder als ”dedizierter physischer Kanal” oder ”gemeinsamer Kanal” bezeichnet. Eine MAC-Entität, welche mit einem dedizierten physischen Kanal verbunden ist, ist als MAC-d bekannt, wobei es eine MAC-d Entität für jede Mobilstation gibt. Eine MAC-Entität, die mit einem gemeinsamen Kanal verbunden ist, ist als MAC-c bekannt. Es gibt für jede Zelle eine MAC-c Entität.
  • Die Bandbreite eines Transportkanals wird nicht direkt beschränkt durch die Fähigkeiten der physischen Schicht, sondern wird vielmehr durch eine Funkressourcensteuerungs-Entität (RRC, Radio Resource Controller) unter Verwendung von Transportformaten konfiguriert. Für jeden Transportkanal definiert die RRC-Entität eine oder mehrere Transportblock(TB)-Größen. Jede Transportblockgröße entspricht direkt einer erlaubten MAC-Protokolldateneinheit (PDU, Protocol Data Unit), und sagt der MAC-Entität, welche Paketgrößen sie verwenden kann, um Daten an die physische Schicht zu übertragen. Zusätzlich zur Blockgröße informiert die RRC-Entiät die MAC-Entität über eine Transportblocksatz-Größe (TBS, Transport Block Set), was die Gesamtzahl von Bits ist, die die MAC-Entität an die physische Schicht innerhalb eines einzelnen Übertagungszeitintervalls (TTI, Transmission Time Interval) übertragen kann. Die TB-Größe und TBS-Größe bilden zusammen mit einiger zusätzlicher Information, welche sich auf die erlaubte Konfiguration der physischen Schicht bezieht, ein Transportformat (TF). Ein Beispiel eines TF könnte (TB = 80 Bits, TBS = 160 Bits) sein, was bedeutet, dass die MAC-Entität zwei 80 Bit-Pakete in einem einzelnen Übertragungsintervall übertragen kann. Somit kann das TF geschrieben werden als TF = (80, 160).
  • Die RRC-Entität informiert auch die MAC-Entität über alle möglichen TFs für einen gegebenen Transportkanal. Diese Kombination von TFs wird als Transportformatkombination (TFC, Transport Format Combination) bezeichnet. Ein Beispiel einer TFC ist {TF1 = (80, 80), TF2 = (80, 160)}. In diesem Beispiel kann die MAC-Entität sich aussuchen, ob eine oder zwei PDUs in einem TTI auf dem fraglichen bestimmten Transportkanal übertragen wird. In beiden Fällen werden die PDUs eine Größe von 80 Bits haben.
  • In jedem TTI muss die MAC-Entität entscheiden, wie viel Daten auf jedem mit ihr verbundenen Transportkanal übertragen werden soll. Diese Transportkanäle sind nicht voneinander unabhängig, und werden später bei der physischen Schicht auf einen einzigen physischen Kanal gemultiplext (wie oben besprochen). Die RRC-Entität muss sicherstellen, dass die Gesamtübertragungskapazität auf allen Transportkanälen nicht die Übertragungskapazität des zugrunde liegenden physischen Kanals überschreitet. Dies geschieht dadurch, dass der MAC-Entität ein Transportformatkombinationssatz (TFCS, Transport Format Combination Set) gegeben wird, welcher die erlaubten Transportformatkombinationen für alle Transportkanäle enthält. Als Beispiel betrachte man eine MAC-Entität, welche zwei Transportkanäle hat, welche weiter auf einen einzigen physischen Kanal gemultiplext werden, welcher eine Transportkapazität von 160 Bits pro Übertragungszeitintervall hat (man beachte, dass in der Praxis die Kapazität viel größer als 160 sein wird). Die RRC könnte sich dafür entscheiden, drei Transportformate TF1 = (80, 0), TF2 = (80, 80) und TF3 = (80, 160) beiden Transportkanälen zuzuweisen. Offenkundig kann die MAC-Entität sich jedoch nicht entscheiden auf beiden Transportkanälen gleichzeitig unter Verwendung von TF3 zu übertragen, da dies zur Notwendigkeit zum Übertragen von 320 Bits auf dem physischen Kanal führen würde, welcher nur eine Kapazität zur Übertragung von 160 Bits hat. Die RRC-Entität muss die Gesamtübertragungsrate einschränken, indem nicht alle Kombinationen der TFs erlaubt werden. Ein Beispiel hierfür wäre eine folgende TFCS [{(80, 0), (80, 0)}, {(80, 0}, (80, 80)}, {(80, 0), (80, 160)}, {(80, 80), (80, 0)}, {(80, 80), (80, 80)}, {(80, 160), (80, 0)}], wobei das Transportformat vom Transportkanal 1 als erstes Element jedes Elementpaars gegeben ist, und das Transportformat des Transportkanals 2 als zweites Element gegeben ist. Da die MAC-Entität nur eine dieser erlaubten Transportformatkombinationen aus dem Transportformatkombinationssatz wählen kann, ist ein Überschreiten der Kapazität des physischen Kanals unmöglich.
  • Auf ein Element des TFCS wird durch einen Transportformatkombinationsindikator (TFCI, Transport Format Combination Indicator) hingewiesen, welcher der Index der entsprechenden TFC ist. Im vorherigen Beispiel gibt es zum Beispiel 6 verschiedene TFCs, was bedeutet, dass der TFCI jeden Wert zwischen 1 und 6 annehmen kann. Der TFCI = 2 würde der zweiten TFC entsprechen, welche {(80, 0), (80, 80)} ist, was bedeutet, dass nichts aus dem ersten Transportkanal übertragen wird und ein einzelnes Paket von 80 Bits aus dem zweiten Transportkanal übertragen wird.
  • Es ist selbstverständlich notwendig, dass die logischen Kanäle sich die gesamte verfügbare Bandbreite teilen. Die Entscheidung zum Verteilen der Bandbreite auf verschiedene Transportkanäle wird durch die MAC-Entität für jedes Zeitintervall getroffen, durch Wählen eines geeigneten TFCI. Dieses Sichteilen der Bandbreite kann auf verschiedene Arten geschehen, zum Beispiel in dem Flows bzw. Strömen, welche als wichtiger als andere betrachtet werden, eine absolute Präferenz eingeräumt wird. Dies wäre das am einfachsten zu implementierende Verfahren, kann jedoch zu einer sehr unfairen Verteilung der Bandbreite führen. Genauer gesagt ist es möglich, dass das Senden von Flows bzw. Strömen, welche eine niedrigere Priorität haben, für ausgedehnte Zeitperioden nicht erlaubt wird. Dies führt zu einer sehr schlechten Leistungsfähigkeit, wenn der Flusssteuermechanismus eines Flows bzw. Stroms niedriger Priorität darauf reagiert. Ein typisches Beispiel eines solchen Flusssteuermechanismus findet sich in dem im Internet verwendeten TCP-Protokoll.
  • Bei bestehenden Technologien, wie bei IP- und ATM-Netzwerken wird die Möglichkeit geschaffen, mehreren Eingangs-Strömen Ressourcen auf einem einzelnen Ausgangskanal zuzuweisen. Die Algorithmen, welche verwendet werden, um in solchen Systemen die Ressourcen aufzuteilen, sind jedoch nicht direkt auf UMTS anwendbar, wo mehrere Eingangs-Ströme auf jeweiligen logischen Ausgangskanälen übertragen werden.
  • Ein Vorschlag, wie sich mehrere Eingangs-Datenströme Ressourcen teilen können, ist gemacht worden, und wird als verallgemeinertes Prozessorteilen (GPS, Generalised Processor Sharing) bezeichnet. Wenn dieser Vorschlag in Systemen verwendet wird, welche nur einen einzelnen Ausgangskanal haben, ist dies als gewichtete faire Warteschlangenbildung (WFQ, Weighted Fair Queuing) bekannt, und wird in einem Artikel beschrieben, mit dem Titel ”A Generalised Processor Sharing Approach to Flow Control in Integrated Services Networks: The Single Node Case”, A. K. Parekh, R. G. Gallager, veröffentlicht in IEEE/ACM Transactions On Networking, Band 1, Nr. 3, Juni 1993, Seiten 344–357. Einfach ausgedrückt, beinhaltet GPS das Berechnen eines GPS-Gewichts für jeden Eingangs-Strom auf der Grundlage von bestimmten Parametern, die mit dem Strom bzw. Flow in Beziehung stehen. Die Gewichte, die für alle Eingangs-Ströme berechnet wurden, werden aufaddiert, und die gesamte verfügbare Ausgangsbandbreite wird abhängig vom Gewicht jedes Stroms bzw. Flows als Bruchteil des Gesamtgewichts auf die Eingangs-Ströme aufgeteilt. GPS könnte auf die MAC-Entität in UMTS angewendet werden, wobei die Gewichtung für jeden Eingangs-Strom (durch die RRC-Entität) auf der Grundlage von bestimmten RAB-Parametern bestimmt wird, welche dem entsprechenden RAB durch das Netzwerk zugewiesen werden. Insbesondere kann ein RAB-Parameter gleich einer Dienstqualität (QoS, Quality of Service) oder garantierten Rate sein, die einem Benutzer für einen bestimmten Netzwerkdienst zugewiesen wird.
  • Einzelheiten über die MAC Protokollspezifikation finden sich in TS 25.321 V3.1.0 Technical Specification Froup (TSG) RAN; Working Group 2 (WG2).
  • EP 0 991 218 A2 wurde vor der vorliegenden Anmeldung eingereicht, aber erst später veröffentlicht und betrifft ein Verfahren zum Übertragen von Signalen von einem MAC Sublayer in ein Mobilkommunikationssystem. Eine detaillierte Beschreibung findet sich hinsichtlich der Kopplung zwischen TFI/TFCI (Transportformatindiaktor/Transportformatkombinationsindikator)-Werten und einem Serviceprofiltyp in einer Kommunikation auf Grundlage des Signalübertragungsverfahrens. Der MAC-Sublayer der Mobilstation wählt passende Transportformate aus.
  • Darlegung der Erfindung
  • Der Erfinder der vorliegenden Erfindung hat erkannt, dass es Schwierigkeiten gibt bei der direkten Anwendung von GPS auf die Bandbreitenzuweisung in einem UMTS-Netzwerk, da GPS annimmt, dass Daten in unendlich kleinen Blöcken auf den Logikkanälen der MAC-Entität gesendet werden können. Dies ist in UMTS nicht möglich, da UMTS sich auf Transportformatkombinationssätze (TFCSs, Transport Format Combination Sets) als den Grundmechanismus verlässt, wie viele Daten in jedem Übertragungszeitintervall gesendet werden können. Wenn GPS in UMTS verwendet werden soll, ist es notwendig, die TFC (aus dem TFCS) zu wählen, welche am engsten bzw. nächsten mit der Bandbreite übereinstimmt, die durch GPS einem Eingangs-Strom zugewiesen wird. Das Ergebnis dieses Ansatzes ist, dass die tatsächliche Datenmenge, die für einen Eingangsstrom in einem gegebenen Rahmen gesendet wird, unter die optimierte Rate fallen kann, oder jene optimierte Rate überschreiten kann. Im ersteren Fall kann sich ein Rückstau bzw. Backlog von nicht-gesendeten Daten für den Eingangs-Strom aufbauen.
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung den im vorangehenden Abschnitt aufgezeigten Nachteil zu überwinden oder zumindest abzumildern. Diese Aufgabe wird durch die unabhängigen Ansprüche gelöst.
  • Insbesondere wird ein Rückstauzähler unterhalten, welcher den Rückstau von ungesendeten Daten für einen gegebenen Eingangs-Strom in die MAC-Entität verfolgt. Der Rückstau wird berücksichtigt, wenn eine passende TFC für jenen Eingangs-Strom für einen folgenden Rahmen bestimmt wird.
  • Gemäß eines ersten Aspekts der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren geschaffen zur Zuweisung von Übertragungsressourcen an eine Medienzugriffssteuerungs-Entität (MAC) eines Knotens eines UMTS-Systems (Universal Mobile Telecommunication System), wobei das Verfahren für jeden Rahmen eines Ausgabe-Datenstroms umfasst:
    Berechnen eines fairen Anteils der verfügbaren Ausgangsbandbreite der MAC-Entität für jeden Eingangs-Strom in die MAC-Entität;
    Auswählen einer Transportformatkombination (TFC, Transport Format Kombination) aus einem TFC-Satz (TFCS) auf der Grundlage des Bandbreitenanteils, der für die Eingangs-Ströme berechnet wurde, wobei die TFC ein für jeden Eingangs-Strom zugewiesenes Transportformat umfasst; und
    für jeden Eingangs-Strom, wenn das zugewiesene TF zu einer Datenübertragungsrate führt, welche geringer ist als die bestimmte faire Verteilung, Addieren der Differenz zu einem Rückstauzähler für den Eingangs-Strom,
    wobei der Wert des Rückstauzählers berücksichtigt wird, wenn eine TFC für den folgenden Rahmen des Ausgangs-Datenstroms ausgewählt wird.
  • Ausführungen der vorliegenden Erfindung gestatten dem TFC-Auswahlprozess für einen folgenden Rahmen die Berücksichtigung irgendwelcher Rückstaus, welche für die Eingangs-Ströme existieren. Die Tendenz ist es, die ausgewählte TFC so einzustellen, dass die Rückstaus verringert werden. Ein solcher Rückstau besteht möglicherweise aufgrund der endlichen Zahl von Datenübertragungsmöglichkeiten, welche durch den TFCS bereitgestellt werden.
  • Knoten, an welchen das Verfahren der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden kann, umfassen Mobilstationen (wie Mobiltelefone oder Kommunikator-artige Vorrichtungen) und Funknetzsteuerungen (RNCs, Radio Network Controllers).
  • Vorzugsweise werden die Eingangs-Ströme in die MAC-Entität durch jeweilige Funkverbindungssteuerungs-Entitäten (RLC, Radio Link Control) bereitgestellt. Noch bevorzugter ist, dass die RLC-Entität eine Pufferung für den zugehörigen Daten-Strom bereitstellt.
  • Vorzugsweise wird der Schritt des Berechnens eines fairen Anteils von Ressourcen für einen Eingangs-Strom durch eine Funkressourcensteuerungs-Entität (RRC, Radio Resource Control) durchgeführt.
  • Vorzugsweise umfasst der Schritt der Berechnung eines fairen Anteils von Ressourcen für einen Eingangs-Strom die Bestimmung der Gewichtung, die jenem Strom gegeben wird, als Bruchteil der Summe der Gewichte, welche allen Eingangs-Strömen gegeben werden. Der faire Anteil wird dann bestimmt durch Multiplizieren der Gesamtausgangsbandbreite mit dem vorbestimmten Bruchteil. Noch bevorzugter beinhaltet dieser Schritt die Verwendung des verallgemeinerten Prozessoraufteilungs-Mechanismus (GPS, Generalised Processor Sharing). Die Gewichtung für einen Daten-Strom kann durch einen oder mehr Funkzugriffsträger-Parameter (RAB, Radio Access Bearer) definiert sein, die von dem UMTS-Netzwerk einem Funkzugriffsträger zugewiesen werden, wobei ein RAB mit jedem MAC-Eingangs-Strom in Beziehung steht.
  • Vorzugsweise, im Fall, dass der Rückstauzähler für einen gegebenen Eingangs-Strom einen positiven Wert hat, umfasst das Verfahren das Addieren des Werts des Rückstauzählers zum berechneten fairen Anteil für jenen Strom, und das Auswählen einer TFC auf der Grundlage der resultierenden Summen für alle Eingangs-Ströme.
  • In bestimmten Ausführungen der vorliegenden Erfindung, wo für einen gegebenen Eingangs-Strom das TF zu einer Datenübertragungsrage führt, welche größer ist als die bestimmte faire Verteilung, kann für den Eingangs-Strom die Differenz vom Rückstauzähler subtrahiert werden.
  • Gemäß eines zweiten Aspekts der vorliegenden Erfindung wird ein Knoten für ein UMTS-System (Universal Mobile Telecommunication System) bereitgestellt, wobei der Knoten umfasst:
    eine Medienzugriffssteuerungs-Entität (MAC, Media Access Control) zum Empfangen einer Vielzahl von Eingangs-Daten-Strömen;
    ein erstes Prozessormittel, um für jeden Eingangs-Strom in die MAC-Entität einen fairen Anteil der verfügbaren Ausgangsbandbreite der MAC-Entität zu berechnen, und um eine Transportformatkombination (TFC, Transport Format Combination) aus einem TFC-Satz (TFCS, TFC Set) auszuwählen, auf der Grundlage des Bandbreitenanteils, der für die Eingangs-Ströme berechnet wurde, wobei die TFC ein jedem Eingangs-Strom zugewiesenes Transportformat umfasst;
    ein zweites Prozessormittel, um zu einem Rückstauzähler, der mit jedem Eingangs-Strom in Beziehung steht, die Differenz zwischen der Datenübertragungsrate für den Strom, der aus der gewählten TFC resultiert, und dem bestimmten fairen Anteil, hinzuzuaddieren, wenn die Datenübertragungsrate geringer als der bestimmte faire Anteil ist,
    wobei das erste Prozessormittel eingerichtet ist, um den Wert der Rückstauzähler zu berücksichtigen, wenn eine TFC für den folgenden Rahmen des Ausgangsdaten-Stroms ausgewählt wird.
  • Vorzugsweise werden das erste und zweite Prozessormittel durch eine Funkressourcensteuerungs-Entität (RRC, Radio Resource Control) bereitgestellt.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 veranschaulicht schematisch die Schicht 2 eines UMTS; und
  • 2 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren veranschaulicht, um den Eingangs-Flow-Strömen einer MAC-Entität der Schicht 2 der 1 Bandbreitenressourcen zuzuweisen.
  • Ausführliche Beschreibung einer bevorzugten Ausführung
  • Wie bereits oben beschrieben wurde, besteht eine vereinfachte UMTS-Schicht 2 aus einer Funkressourcensteuerungs-Entität (RRC), einer Mediumszugriffssteuerungsentität (MAC) für jede Mobilstation, und einer Funkverbindungssteuerungs-Entität (RLC) für jeden Funkzugriffsträger (RAB). Die MAC-Entität führt ein Scheduling bzw. eine Zeitplanung der ausgehenden Datenpakete durch, während die RLC-Entitäten Puffer für jeweilige Eingangs-Flows bzw. Eingangsströme bereitstellen. Die RRC-Entität setzt der maximalen Datenmenge, die aus jedem Flow bzw. Strom übertragen werden kann, eine Grenze, indem jeder MAC ein Satz von erlaubten Transportformatkombinationen (TFC) zugewiesen wird (als TFC-Satz oder TFCS bezeichnet), aber jede MAC unabhängig entscheiden muss, wie viel Daten aus jedem Flow bzw. Strom übertragen werden, durch Auswählen der besten verfügbaren Transportformatkombination (TFC) aus dem TFCS.
  • Das vorgeschlagene Verfahren funktioniert indem bei der MAC-Entität (pro Übertragungszeitintervall) die optimale Verteilung der verfügbaren Bandbreite berechnet wird, unter Verwendung des verallgemeinerten Prozessoraufteilungs-Ansatzes bzw. GPS-Ansatzes (siehe den oben angegebenen Artikel von A. K. Parekh et al.) und durch Verfolgen wie weit jeder Flow bzw. Strom hinter der optimalen Bandbreitenzuweisung ist, unter Verwendung von jeweiligen Rückstauzählern. Die verfügbare Bandbreite wird unter Verwendung der gewöhnlichen GPS-Gewichte auf Flows bzw. Ströme aufgeteilt, welche unter Verwendung der RAB-Parameter durch die RRC berechnet werden müssen.
  • Das Verfahren berechnet zunächst die GPS-Verteilung für die Eingangs-Flows bzw. Eingangs-Ströme, und addiert die GPS-Werte zu den momentanen jeweiligen Rückstauaufzeichnungen. Dies geschieht einmal für jedes 10 ms TTI (Transmission Time Intervall, Übertragungszeitintervall), und führt zu einem fairen Übertragungsanteil für jeden Flow bzw. Strom. Diese Rate ist jedoch möglicherweise nicht optimal, da möglicherweise nicht genug zu sendende Daten in allen Puffer sind. Um sowohl einen optimalen Durchsatz als auch Fairness zu erzielen, wird die GPS-Verteilung reduziert, um nicht den momentanen Pufferfüllpegel oder die maximal erlaubte Rate für irgendeinen logischen Kanal zu überschreiten. Dann wird ein zweistufiger Bewertungsprozess durchgeführt.
  • Zunächst wird der Satz von fairen Raten, der für alle Eingangs-Flows bzw. Eingangs-Ströme berechnet wurde, nacheinander mit möglichen Transportformatkombinationen (TFCs) verglichen, wobei jede TFC danach bewertet wird, wie nahe sie dem Aussenden der optimalen Rate kommt. In der Praxis geschieht dies durch einfaches Zählen wie viel der fairen Konfiguration eine TFC nicht sendet (wenn eine gegebene TFC alle Pakete mit der fairen Rate senden kann, erhält sie eine Bewertung von 0) und dann betrachten nur der TFCs, welche die niedrigsten Bewertungen haben. Die am nächstkommende Übereinstimmung wird gewählt und verwendet, um die aus jeder Warteschlange gesendete Paketmenge zu bestimmen. Die TFCs, welche eine gleiche Bewertung haben, erhalten eine Bonusbewertung danach, wie viele Extrabits sie senden können (dies kann noch weiter gewichtet werden durch eine Dienstqualitäts-Bewertung bzw. QoS-Bewertung, um sicherzustellen, dass die überschüssige Kapazität an den Träger bzw. Bearer mit der höchsten Qualitätsklasse geht).
  • Die abschließende Auswahl beruht auf einer Zweistufenbewertung: die TFC mit der niedrigsten Bewertung wird genommen. Wenn es mehrere TFCs mit gleicher Bewertung gibt, wird die mit der höchsten Bonusbewertung gewählt. Dies stellt sicher, dass die Rate für jedes TTI maximiert wird. Fairness wird erzielt, indem geprüft wird, dass wenn die gewählte TFC nicht allen Flows bzw. Strömen zumindest ihre bestimmte faire Rate gibt, die fehlenden Bits zu einem Rückstauzähler des entsprechenden Flows bzw. Stroms hinzuaddiert werden, und die Auswahl wird für das nächste TTI wiederholt. Wenn einer der Flows bzw. Ströme nichts zu übertragen hat, wird die Rückstauaufzeichnung auf 0 zurückgesetzt.
  • Man kann zeigen, dass dieser Algorithmus eine Bandbreite bereitstellen kann (und unter bestimmten Annahmen Verzögerungsbegrenzungen), welche jener von GPS nahe kommt. Er bleibt jedoch fair und bewahrt die Isolation zwischen allen Flows bzw. Strömen. Er ist auch rechentechnisch einfacher als gewichtete faire Aufreihungs-Algorithmen (Weighted Fair Queuing) da er die Tatsache ausnutzt, dass die MAC-Schicht gleichzeitig auf mehreren Transportkanälen übertragen kann. Dies sollte in einer nahezu optimalen Ausnutzung der Funkschnittstelle in der UMTS-Funkverbindung führen.
  • 2 ist ein Flussdiagramm, welches das oben beschriebene Verfahren weiter veranschaulicht.
  • Das folgende ist ein Umrissalgorithmus, um die bevorzugte Ausführung zu implementieren.
    Figure 00110001
    Figure 00120001
    Figure 00130001
    Figure 00140001

Claims (9)

  1. Verfahren zum Zuweisen von Übertragungsressourcen an einer Medienzugriffssteuerungs-Entität (MAC) eines Knotens eines universalen Mobiltelekommunikationssystems (UMTS), wobei das Verfahren für jeden Rahmen eines Ausgangsdatenstroms umfasst: für jeden Eingangsstrom in die MAC-Entität, Berechnen eines fairen Anteils der verfügbaren Ausgangsbandbreite der MAC-Entität; Auswählen einer Transportformatkombination (TFC) aus einem TFC-Satz (TFCS) auf der Grundlage des für die Eingangsströme berechneten Bandbreitenanteils, wobei die TFC ein jedem Eingangsstrom zugewiesenes Transportformat umfasst; und für jeden Eingangsstrom, wenn das zugewiesene TF zu einer Datenübertragungsrate führt, welche geringer ist als die bestimmte, faire Verteilung, Addieren der Differenz zu einem Rückstauzähler für den Eingangsstrom, wobei der Wert des Rückstauzählers berücksichtigt wird, wenn eine TFC für den folgenden Rahmen des Ausgangsdatenstroms gewählt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Knoten, an welchem das Verfahren verwendet wird, eine Mobilstation oder eine Funknetzwerksteuerung (RNC) ist.
  3. verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Eingangsströme in die MAC-Entität bereitgestellt werden durch jeweilige Funkverbindungssteuerungs-Entitäten (RLC), welche eine Pufferung für die Datenströme bereitstellen.
  4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Schritt der Berechnung eines fairen Anteils von Ressourcen für einen Eingangsstrom durch eine Funkressourcensteuerungs-Entität (RRC) durchgeführt wird.
  5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Schritt der Berechnung eines fairen Anteils von Ressourcen für einen Eingangsstrom umfasst: Bestimmen der Gewichtung, die jenem Strom gegeben wird, als Bruchteil der Summe der allen Eingangsströmen gegebenen Gewichte; und Multiplizieren der bestimmten Bruchteilsgewichtung mit der Gesamtausgangsbandbreite.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei der Schritt der Berechnung eines fairen Anteils von Ressourcen für einen Eingangsstrom die Verwendung des verallgemeinerten Prozessoraufteilungs-Mechanismus (GPS) enthält.
  7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei in dem Fall, dass der Rückstauzähler für einen gegebenen Eingangsstrom einen positiven Wert hat, das Verfahren die Addierung des Werts des Rückstauzählers zum berechneten fairen Anteil für jenen Strom umfasst, und das Wählen einer TFC auf der Grundlage der resultierenden Summen für jeden Eingangsstrom.
  8. Knoten eines Universellen Mobitelekommunikationssystem (UMTS), umfassend: eine Medienzugriffssteuerungs-Entität (MAC) zum Empfangen einer Vielzahl von Eingangsdatenströmen; ein erstes Prozessormittel, um für jeden Eingangsstrom in die MAC-Entität einen fairen Anteil der verfügbaren Ausgangsbandbreite der MAC-Entität zu berechnen, und zum Auswählen einer Transportformatkombination (TFC), aus einem TFC-Satz (TFCS), auf der Grundlage des für die Eingangsströme berechneten Bandbreitenanteils, wobei die TFC ein jedem Eingangsstrom zugewiesenes Transportformat umfasst; ein zweites Prozessormittel, um zu einem Rückstauzähler, der mit jedem Eingangsstrom in Beziehung steht, die Differenz zwischen der Datenübertragungsrate für den Strom, der aus der gewählten TFC resultiert, und dem bestimmten fairen Anteil zu addieren, wenn die Datenübertragungsrate geringer als der bestimmte, faire Anteil ist, wobei das erste Prozessormittel eingerichtet ist, um den Wert der Rückstauzähler zu berücksichtigen, wenn eine TFC für den folgenden Rahmen des Ausgangsdatenstroms gewählt wird.
  9. Knoten nach Anspruch 8, wobei das erste und zweite Prozessormittel durch eine Funkressourcensteuerungs-Entität (RRC) bereitgestellt werden.
DE10085135T 1999-10-28 2000-10-09 Datenübertragung in einem Telekommunikationsnetzwerk Expired - Fee Related DE10085135B3 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB9925376.7 1999-10-28
GB9925376A GB2355890B (en) 1999-10-28 1999-10-28 Data transmission in a telecommunications network
PCT/EP2000/009924 WO2001031956A2 (en) 1999-10-28 2000-10-09 Data transmission in a mobile telecommunications network

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE10085135T1 DE10085135T1 (de) 2002-11-21
DE10085135B3 true DE10085135B3 (de) 2012-06-28

Family

ID=10863443

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE10085135T Expired - Fee Related DE10085135B3 (de) 1999-10-28 2000-10-09 Datenübertragung in einem Telekommunikationsnetzwerk

Country Status (7)

Country Link
US (1) US6826193B1 (de)
JP (1) JP4005361B2 (de)
CN (1) CN1166244C (de)
AU (1) AU768366B2 (de)
DE (1) DE10085135B3 (de)
GB (1) GB2355890B (de)
WO (1) WO2001031956A2 (de)

Families Citing this family (40)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1129297C (zh) * 2000-12-14 2003-11-26 华为技术有限公司 多业务组合传输的方法
FR2819365B1 (fr) * 2001-01-11 2003-03-28 Mitsubishi Electric Telecom Eu Procede de selection d'une combinaison de formats de transport pour canaux de transport dans une station mobile et station correspondante
DE10101703A1 (de) * 2001-01-15 2002-07-18 Philips Corp Intellectual Pty Drahtloses Netzwerk mit einer Auswahl von Transport-Format-Kombinationen
BR0209696A (pt) * 2001-06-05 2004-09-14 Nortel Networks Ltd Escalonador de limite múltiplo para escalonar a transmissão de pacotes de dados para terminais móveis com base em uma relativa margem de produtividade
GB2377586B (en) * 2001-07-06 2005-06-29 Ipwireless Inc System and method for channel transport format allocation in a wireless communication system
GB2377343B (en) * 2001-07-06 2006-03-01 Ipwireless Inc System and method for physical shared channel allocation in a wireless communication system
KR20030022929A (ko) * 2001-09-11 2003-03-19 한빛전자통신 주식회사 3지피피 시스템의 알엔씨에서 호 서비스 장치 및 방법
US7023803B2 (en) * 2001-09-28 2006-04-04 Nokia Corporation Apparatus, and associated method, for selectably controlling packet data flow in a packet radio communication system
US6845088B2 (en) 2001-10-19 2005-01-18 Interdigital Technology Corporation System and method for fast dynamic link adaptation
US6747958B2 (en) * 2001-11-13 2004-06-08 Qualcomm, Incorporated Transport format combination selection for compressed mode in a W-CDMA system
US20030123417A1 (en) * 2001-12-31 2003-07-03 Bysted Tommy Kristensen Modulation-dependant transport channel configuration
US20030123415A1 (en) * 2001-12-31 2003-07-03 Bysted Tommy Kristensen Transport format combination indicator signalling
US7046702B2 (en) * 2002-03-07 2006-05-16 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Radio resource control signaling for physical layer configuration changes
KR100837351B1 (ko) * 2002-04-06 2008-06-12 엘지전자 주식회사 이동통신 시스템의 무선링크 파라미터 갱신 방법
CN100337413C (zh) * 2002-06-25 2007-09-12 华为技术有限公司 一种共享资源的动态分配方法
KR100876730B1 (ko) * 2002-07-08 2008-12-31 삼성전자주식회사 광대역 부호 분할 다중 접속 통신 시스템의 효율적인 초기전송 포맷 결합 인자 설정 방법
KR20050083685A (ko) * 2002-09-13 2005-08-26 패씨브 엘티디. 다수의 엔티티를 갖는 통신망 유닛을 포함하는 이더넷 수동광 통신망에서의 동작 방법
US20040121778A1 (en) * 2002-10-08 2004-06-24 Interdigital Technology Corporation Quality of service mapping between various types of wireless communication systems
US7333433B2 (en) * 2002-11-18 2008-02-19 Intel Corporation Managing bandwidth using weighted reduction
KR100524737B1 (ko) * 2002-11-22 2005-10-31 엘지전자 주식회사 이동통신 시스템에서 제어계층 레이어 상의 데이터 전송방법
GB2401760B (en) * 2003-05-15 2005-09-14 Nec Technologies Transport format selection
AU2003268971A1 (en) 2003-10-06 2005-04-21 Nokia Corporation A method and a device for reconfiguration in a wireless system
US8259752B2 (en) 2004-05-07 2012-09-04 Interdigital Technology Corporation Medium access control layer architecture for supporting enhanced uplink
KR101059876B1 (ko) * 2004-06-16 2011-08-29 엘지전자 주식회사 이동통신 시스템의 서비스 품질 보장을 위한 데이터전송량 선택 방법
WO2006027834A1 (ja) * 2004-09-08 2006-03-16 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha 移動局、基地局、通信システム、および通信方法
CN104135773A (zh) * 2004-09-08 2014-11-05 三菱电机株式会社 移动站、基站、通信系统和通信方法
CN104125650A (zh) * 2004-09-08 2014-10-29 三菱电机株式会社 移动站、基站、通信系统和通信方法
CN102711268B (zh) * 2004-09-08 2017-06-20 三菱电机株式会社 移动站、基站、通信系统和通信方法
US7542444B2 (en) * 2005-03-25 2009-06-02 Qulacomm Incorporated Stored radio bearer configurations for UMTS networks
US8320923B2 (en) 2005-04-01 2012-11-27 Interdigital Technology Corporation Method and apparatus for validating radio resource control messages
US8116292B2 (en) * 2005-04-29 2012-02-14 Interdigital Technology Corporation MAC multiplexing and TFC selection procedure for enhanced uplink
US8112094B1 (en) 2005-06-09 2012-02-07 At&T Mobility Ii Llc Radio access layer management
CN100455114C (zh) * 2005-09-05 2009-01-21 中兴通讯股份有限公司 一种宽带码分多址高层调度传输格式组合集筛选方法
CN100420337C (zh) * 2005-09-06 2008-09-17 大唐移动通信设备有限公司 提高信令发送速率的方法
US7782899B2 (en) * 2006-01-19 2010-08-24 Alcatel-Lucent Usa Inc. Multiple carrier resource management
KR101172654B1 (ko) 2006-02-07 2012-08-08 닛본 덴끼 가부시끼가이샤 이동체 통신 시스템, 드리프트 기지국 제어 장치, 서빙 기지국 제어 장치, 무선 단말기, 코어 네트워크, 무선 단말기 제어 방법 및 리로케이션 방법
KR100960659B1 (ko) * 2007-11-29 2010-06-07 한국전자통신연구원 무선자원 기반의 자원관리 시스템 및 방법
KR101509766B1 (ko) * 2008-02-01 2015-04-15 엘지전자 주식회사 이동통신시스템에서의 rlc pdu 전송 방법, 자원할당 방법 및 rlc 엔티티
CA2692649C (en) * 2008-02-01 2015-07-07 Lg Electronics Inc. Method for sending rlc pdu and allocating radio resource in mobile communications system and rlc entity of mobile communications
US8566867B1 (en) * 2012-04-03 2013-10-22 Google Inc. Pre-fetch ads while serving ads in live stream

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0859492A2 (de) * 1997-02-07 1998-08-19 Lucent Technologies Inc. System für gewichtete gerechte Warteschlangenbildungen mit adaptiver bandbreitenredistribution
EP0991218A2 (de) * 1998-10-01 2000-04-05 Lg Electronics Inc. Verfahren zur Übertragung eines Signals einer Mediumzugriffssteuerungsschicht in einem Mobilkommunikationssystem

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19531611C1 (de) * 1995-08-28 1996-11-07 Siemens Ag Verfahren und Anordnung zum Anpassen der Übertragungsbitrate einer nach dem asynchronen Transfermodus arbeitenden Datenmultiplexeinrichtung
FI107686B (fi) * 1998-06-16 2001-09-14 Nokia Mobile Phones Ltd Menetelmä ja tietoliikennelaite kantajien hallintaa varten kolmannen sukupolven matkaviestinjärjestelmässä
FI107220B (fi) * 1998-11-06 2001-06-15 Nokia Networks Oy Menetelmä kantajien ominaisuuksien hallitsemiseksi
US6229795B1 (en) * 1999-01-13 2001-05-08 Qualcomm Incorporated System for allocating resources in a communication system

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0859492A2 (de) * 1997-02-07 1998-08-19 Lucent Technologies Inc. System für gewichtete gerechte Warteschlangenbildungen mit adaptiver bandbreitenredistribution
EP0991218A2 (de) * 1998-10-01 2000-04-05 Lg Electronics Inc. Verfahren zur Übertragung eines Signals einer Mediumzugriffssteuerungsschicht in einem Mobilkommunikationssystem

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PAREKH, A. K. u.a: A Generalized Processor Sharing Approach to Flow Control in Integrated Services Networks: The Single-Node Case. In: IEEE/ACM Transactions on Networking, Vol. 1, No. 3, June 1993, Seite 344 - 357. *
Technical Specification Group (TSG) RAN; Working Group 2 (WG2); MAC protocol specification. TS 25.321 V3.1.0, 3rd Generation Partnership Project (3GPP, (1999-10), http://www.quintillion.co.jp/3GPP/Specs/25321-310.pdf [online]. *

Also Published As

Publication number Publication date
CN1166244C (zh) 2004-09-08
DE10085135T1 (de) 2002-11-21
JP4005361B2 (ja) 2007-11-07
CN1385050A (zh) 2002-12-11
JP2003513535A (ja) 2003-04-08
GB9925376D0 (en) 1999-12-29
WO2001031956A2 (en) 2001-05-03
GB2355890B (en) 2003-10-08
GB2355890A (en) 2001-05-02
US6826193B1 (en) 2004-11-30
WO2001031956A3 (en) 2001-10-25
AU768366B2 (en) 2003-12-11
AU2834201A (en) 2001-05-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE10085135B3 (de) Datenübertragung in einem Telekommunikationsnetzwerk
DE60108765T2 (de) Basis-qos-mechanismen zur drahtlosen übertragung von ip-verkehr
DE69835781T2 (de) Vorrichtung mit einem gewichteten gerechten Warteschlangenverfahren und mit adaptiver Umverteilung der Bandbreite
DE3780799T2 (de) Anordnung zur ueberlastregelung durch bandbreitenverwaltung fuer paketvermittlungssystem.
DE602004006679T2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Konfiguration von Protokollen für einen Multimedia Broadcast/Multicast Dienst
DE602004005604T2 (de) Verfahren zur dienstqualitätsdifferenzierung in paketmodus-mobilkommunikationsnetzen
DE60115030T2 (de) Kommunikationen unter verwendung von adaptiven mehrraten kodierern/dekodierern
DE69927252T2 (de) Auf der Überwachung der Belegung von Puffern basierte Planung der Netzwerkkapazität
DE3780800T2 (de) Anordnung zur ueberlastregelung fuer paketvermittlungssystem.
DE60113967T2 (de) Mehrstufige ablaufsteuerungsverfahren zum paketmultiplexen in einem kommunikationsnetzwerk
DE60114253T2 (de) Verfahren und System zur Anwendung von gewichteten Abfragelisten in einem drahtlosen lokalen Netzwerk
DE69916648T2 (de) Verfahren und cdma-kommunikationssystem basiert auf sima dienstqualitätsklassen
DE602004005994T2 (de) Verteiltes Dienstgüte-Verwaltungssystem
DE102004044957B4 (de) Medium-Zugriffs-Steuerungs-Einheit, Mobilfunkeinrichtung und Verfahren zum Abbilden mittels einer Mobilfunkeinrichtung zu übertragender Daten
DE60003518T2 (de) Garantierter Servicetyp in einem paketbasierten System
DE10350504A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Festlegen bzw. Zuteilen einer verfügbaren Verknüpfungsbandbreite zwischen paketvermittelten Datenflüssen
DE60132437T2 (de) Verfahren und einrichtung zur steuerung von informationen unter verwendung von kalendern
DE60104005T2 (de) Übertragung von paketdaten
DE60117506T2 (de) Ein Funktelekommunikationssystem und Verfahren dasselbe zu nutzen mit optimiertem AGPRS Mitteln
DE60114491T2 (de) Verfahren zum Senden von Daten zwischen einer Basisstation in einem Zugangsnetz und einer Zugangsnetzsteuerungseinheit eines Telekommunikationssystems
DE602004000763T2 (de) Verfharen zur Verwaltung der Dienstqualität (QOS) in einem Mobilfunkkommunikationssystem
WO2005004432A1 (de) Verfahren zur steuerung von datenverbindungen
DE60016979T2 (de) Verfahren und system zum senden und/oder empfangen von information zwischen netzwerkelementen
CN100579050C (zh) 一种弹性分组环上节点带宽公平分配的方法及系统
DE60200708T2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur steuerung der Übertragung von Datenblöcken

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final

Effective date: 20120929

R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee